棘皮動物とは？特徴・分類・生態を分かりやすく解説（ヒトデ・ウニ・ナマコ）
棘皮動物の特徴・分類・生態を図解でやさしく解説。ヒトデ・ウニ・ナマコの暮らしや進化、管足や水脈系のしくみまで初心者にもわかる完全ガイド。
棘皮動物は、海洋動物の成功した門であり、ヒトデ、脆い星（クモヒトデ）、ウニ、ナマコ、そしてウミユリなどの親戚を含みます。外見や生活様式は多様ですが、共通の特徴を持つことでまとまったグループです。
特徴
- 石灰質の骨格（骨片）：体内にある小さな板状の骨片が集まって内骨格（エンドスケルトン）を形成します。これらは炭酸カルシウムでできており、しばしば棘や突起を作ることがあります。骨片の主成分はカルサイトで、骨格は外側と内側の皮膚層で覆われています（鉱物である構造）。
- 五放射相称（放射相称）：多くの成体は中心から放射状に5方向に体が配列します（対称）。ただし形態は多様で、腕の数が増えている種もあります。
- 水管系（体内の水による管状の循環系）：いわゆる水管系は、水で満たされた管や膀胱からなる内部システムで、体表の孔（母口）から水を取り入れて環状・放射状の管を通します。
- 管足（チューブフット）：水管系の延長から出る柔らかい足で、歩行、呼吸、摂食、付着に使われます。多くの棘皮動物は管足を伸縮させて動いたり、物をつかんだりします。
- 狭塩性（塩分変化に弱い）：一般に棘皮動物は塩分濃度の大きな変化に弱く、急激な淡水化や低塩濃度には耐えられない傾向があります（原文の「ステノハリン」に相当）。（塩分濃度に敏感）
- 完全に海生：全ての種が海水環境に依存して生活します（マリン）。
分類（主要なグループ）
現在の分類では、一般に4〜5の主要グループ（クラスまたはサブフィラ）に分けられます。代表的なものを簡潔に示します。
- ヒトデ類（Asteroidea）：放射状の腕を持ち、捕食性の種が多い。腕を切って再生する能力が高い種もあります。
- クモヒトデ類（Ophiuroidea）：細長い腕を持ち、素早く這う。主体は腕での運動を行い、体幹は小さい。
- ウニ類（Echinoidea）：丸い殻（殻板）と棘を持つ。藻類を掘り出して食べるなど、岩礁生態系で重要な草食者・掘削者として機能します。
- ナマコ類（Holothuroidea）：柔らかく伸縮する体を持ち、底生のデトリタス食者やフィルターフィーダーとして働く種が多い。
- ウミユリ類（Crinoidea）：柄で付着しているものや遊泳するものがあり、主に捕食性の腕で粒子を捕らえます。
生態と生活様式
棘皮動物は海のあらゆる場所に生息しますが、主に海底（底生）に定着しています。生態的役割や食性は多様です。
- 摂食様式：軟体動物や貝類を捕食するヒトデ、藻類を刈り取るウニ、底生のデトリタスを摂取するナマコ、プランクトンや微小粒子を濾過する種など、種によって様々です。ヒトデの一部は胃を外に反転させて貝類の殻の中で消化するユニークな食事法を持ちます。
- 運動と付着：管足で歩行・付着し、ウニやヒトデは岩礁上を移動して餌を探します。クモヒトデは素早く動いて捕食や逃避を行います。
- 呼吸と排泄：管足や体表の薄い部分（皮膚鰓や呼吸樹など）でガス交換を行います。
- 再生能力：腕を失った際に再生する能力が高く、捕食や逃避の際に腕を切り離すこともあります。
- 生態系への影響：ヒトデは礁域や潮間帯でキーストーン（重要捕食者）になることがあり、ウニは藻類を大量に食べて藻場の状態を左右します。ナマコは堆積物の攪拌（バイオテュアビング）により底生環境を変える役割を果たします。
- 生息地：海岸近くの潮間帯や岩礁、深海や浅海など様々な深度で見られます。
繁殖と発生
多くの棘皮動物は雌雄に分かれており、放卵・放精による外部受精が一般的です。プランクトン性の幼生期（有浮遊幼生）を経て定着し、成体に変態します。種によっては無性的な増殖や局所的な再生を通じて個体数を増やす場合もあります。
化石記録と進化
棘皮動物は古くから存在し、豊富な化石記録を持ちます。この門はカンブリア紀初期に現れたと考えられ、現生種は約7,000種が知られ、過去に約13,000種が絶滅したとされるほど多様性の歴史があります。分類上、4つまたは5つの主要グループは、研究者によってサブフィラと呼ばれたり、他の人はクラスと呼んだりと見解が分かれることがあります。
エキノデルマータ（棘皮動物門）は、完全に海洋で生活する最大の動物門の一つであり、海洋生態系において重要な役割を担っています。
化石のクリノイドクラウン。
分類学
現代の分類
- 小惑星：餌となる獲物を捕食する約1,500種。
- キク科：ヒトデ科
- ウミヒナギクは 珍しい水の血管系で注目されています2種だけですが、現在はキク科に統合されています。
- 棘皮動物の中では最大のもので、約1,500種。
- クリノゾア（クリノイド：羽毛の星やウミユリの仲間）：懸垂食性のもので約600種。元々は長い腕を持つ棘皮動物で、見た目はむしろ植物のような形をしていましたが、この形から「ウミユリ」と呼ばれるようになりました。この形態では「ウミユリ」と呼ばれている。P/Trの絶滅イベントでほぼ絶滅してしまいました。現在では数種の深海棲生物にまで減少している。浅瀬で自由に生きている「フェザースター」は、今日ではかなりの成功を収めています。
- Blastozoa：シストイド類、絶滅したグループ。主に無柄で浅瀬に生息していた。ペルマトゾア亜門のクリノイドと一緒になることもある。
- エキノゾア：エキノイドとナマコ。
- 鱗翅目：ウニやサンドドル、可動式のトゲが目立ちます。約1,000種ある。
- ホロトロイデス（ナマコ科）。筒状の比較的軟らかい体形の動物で、約1,500種。通常の石灰質成分はかなり減少しているが、皮膚はかなり丈夫で、スライムに覆われている。捕食者に対する防御力が高い。
- ホマロゾア：奇妙な初期棘皮動物の絶滅したグループ。脊索動物門に属し、カルシコルダテスと呼ぶこともある。
簡易分類
多くの目的のためには、次のような分類にした方がよい。その方が学習しやすく、理解しやすいし、より生物の形態に基づいている。
古生代の海底では、茎状の蟹類が非常に重要であったため、化石の形態を扱う必要があるのは蟹類だけです。
一般会計
すべての棘皮動物は、生涯のどこかの段階で体が五重の放射状対称性を持っています。ホロトウムシ類は成体になると両側対称性を持ち、他のグループのように骨格をあまり持たない。
棘皮動物は、水圧水脈システムを持っています。液体で満たされた管路のこのネットワークは、動物を移動させて栄養を与え、ガス交換を可能にします。また、完全な消化管があります。彼らは、修飾された神経網で構成される単純な放射状神経系を持っています。各腕に伸びる口の周りの放射神経と神経リングがあります。これらの神経の枝は、動物の動きを調整します。棘皮動物は、いくつかの神経節を持っていますが、脳を持っていません。通常は管足で動きますが、もろい星は腕を使って岩を引っ張るように動きます。羽毛の星やナマコは泳ぐことができます。
通常、雌雄は分かれています。有性生殖は通常、卵と精子を水中に放出し、外部から受精を行う。幼虫はプランクトン性。
多くの棘皮動物は驚くべき再生能力を持っています。ヒトデの腕を切断しても再生する。一本の腕のように小さな部分でも、中央の円盤と神経組織があれば、生物全体を再生させることができます。
棘皮幼虫
成体の多くは放射状に対称性を持っている。無柄でなかったり、くっついていなければ、少なくとも底生（底生）である。対照的に、エキノダーム幼生はプランクトン性で、両側対称性を持つ。 p119 エキノダーム幼生は繊毛を持つ自由遊泳生物で、胚性脊索動物のようにむしろ両側対称性を持つ。棘皮類を除くすべての群の第一期は、繊毛の列が体の周りを巻いているジプルルーラで、第二期と第三期がある。すべてのグループには第二期と第三期の幼虫がいます。幼虫は成長し、親から運び出されます。
その後、成体は放射状に成長し、体は中心軸を中心に5つのパーツに分かれて配置されています。そのため、星型をしていることが多いです。
エチノカルディウム・コルダタム の初期幼虫
進化
棘皮動物の起源についての地質学的証拠はない。下部カンブリア紀の最初の間違いのない化石はすでによく発達しており、5〜6つの異なるグループに分類されている。エディアカラン紀のアルカルアは棘皮動物であると考えられている。トリブラキディウムは、同時期のものである可能性があります。一般的な生物学的根拠からすると、棘皮動物とそれに関連するいくつかの系統は、ワームのような祖先から派生した可能性があるように思われる。無脊椎動物の中でも棘皮動物は、脊椎動物のように脊髄を持つ動物である脊索動物に最も近い親類である。棘皮動物は、鎖骨動物や半鎖骨動物とともに、動物界の二大分節の一つである重体動物である。
質問と回答
Q:棘皮動物とは何ですか?
A: 棘皮動物は、ウミウシ、ハリガネムシ、ウニ、ナマコとその近縁種を含む海洋動物門の成功例です。
Q: 棘皮動物はどんな特徴を持っていますか?
A:棘皮動物は、方解石（炭酸カルシウムの鉱物）でできた板状の骨格、5回対称性、水脈系（水の入った管と膀胱からなる内部システム）、管足（水脈系の延長で、歩行、呼吸、摂食に用いられる）、大きな塩分濃度の変化に対応できない静水圧性などの特徴をもっています。
Q:棘皮動物はどこに住んでいるのですか?
A: 棘皮動物は完全に海洋生物で、海のあらゆる場所に生息しており、主に海底にいます。濾過摂食するものもいれば、軟体動物や貝類を捕食するヒトデもいます。海岸や岩礁の近くに生息しています。
Q:この門はいつからあるのですか?
A:カンブリア紀初期に出現し、現生種が約7,000種、絶滅種が約13,000種存在する。
Q:この門にはサブグループがあるのですか?
A:あります。4〜5つの主なグループを亜門と呼ぶ学者もいれば、綱と呼ぶ学者もいます。
Q:このグループは海産動物だけですか?
A:はい。このグループには陸上や淡水・汽水域に生息する動物はおらず、完全に海洋生物である。
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