خارپوستان

خارپوستان (ECHINODERMS)

خارپوستان يکي از گروه هاي بي نظير در دريا هستند. نام خارپوستان بدليل جلد سخت خارداري است که از اختصاصات لايه زير اپيدرمي يعني درم بوده که طبقات سخت آهکي و خار خارپوستان را به وجود مي آورند. اکينودرما واژه‌ي يوناني است که از دو کلمه Echinos به معني خارپشت يا جوجه تيغي و Derma به معني پوست تشکيل شده است. همه اين جانوران تقارن شعاعي دارند و اکثرشان داراي اسکلت درون آهکي با خارهايي در خارج مي باشند. خارپوستان از جانوران معمول و مشخص دريايي هستند که از زمان هاي دور شناخته شده اند و داراي ۷۰۰۰ گونه مي باشند. طرح بدن اين جانوران با جانوران بي مهره تفاوت اساسي دارد و ارتباط تکاملي آنها با در نظر گرفتن مرحله لاروي مشخص مي گردد. خارپوستان موجوداتي با تقارن شعاعي (بيشتر ۵ شعاعي) در زمان بلوغ هستند که بخش هاي مختلف بدن در پنج قسمت متناظر قرار گرفته است. حال آنکه در مرحله لاروي تقارن دو طرفه دارند. به عقيده بعضي از زيست شناسان، از يک حالت اجدادي پيشرفته تر و فعال تر به حال پست تر و غير فعال تر تغيير وضعيت يافته اند و نوعي تحول قهقهرايي در آنها به وقوع پيوسته است. گواه اين مدعا، لارو آنها است که موجودي آزاد، شناگر و داراي تقارن دو طرفي است و به بالغي ثابت با تقارن شعاعي دگرديسي مي نمايد. اين گروه جزء دتروستومها طبقه بندي مي‌شوند. دوتروستومها، جانوراني هستند که در آنها نخستين سوراخ حفره گوارشي جنيني، مخرج را تشکيل مي‌دهد و سوراخ دومي دهان را مي‌سازد.

اين جانوران کفزي هستند و در ساحل يا کف درياها از خطوط جزرو مدي گرفته تا عمق ۳۳۶۰ متري زندگي مي کنند. بيشتر آنها آزادند ولي حرکت کند دارند. تعدادي نيز پلاژيک هستند و در سطحي که نور به آنها نفوذ مي کند زندگي مي کنند ولي هيچکدام انگل نيستند. بعضي از آنها بسيار فراوانند ولي هيچ يک کلني نمي سازند. برخي از لاله وشان هميشه چسبيده اند و بسياري ديگر در آب شنا مي کنند. تعدادي از خارپوستان براي انسان مصرف غذايي دارند و تخم هايشان نيز در بسياري از پژوهش هاي آزمايشي بکار مي رود.

مشخصات عمومي خارپوستان

• شاخه خارپوستان به ۵ رده ستاره سانان، مارسانان، خارسانان، خيارسانان و لاله وشان تقسيم مي شوند و نزديک ترين گروه به مهره داران هستند.
• رشد جنيي در موجودات به دو شکل مي باشد. دهان اوليه ها و دهان ثانويه ها خارپوستان جزو دهان ثانويه ها هستند يعني بلاستوپور به دهان تبديل نشده و مخرج را مي سازد و دهان از فرو رفتگي اکتودرمي بوجود مي آيد.
• داراي اسکلت داخلي و مزودرمي محکم مرکب از صفحات آهکي متحرک و ثابت مي باشند.
• سلوم وسيع و سيستم عروق آبي منحصر به فرد دارند که با خارج از طريق يک صفحه غربالي (مادرپوريت) ارتباط دارد. سيستم عروق آبي به پاهاي لوله اي مجهز است که اساسا براي حرکت استفاده مي شود.
• لارو آنها با تقارن دو طرفي، فاقد مغز و سر و داراي ساختمان بند بند هستند.
• اکثر اندام هاي بدن آنها مژه دار است و بدن آنها با يک اپيدرم ظريف که روي يک اسکلت داخل مزودرمي ( شامل صفحات آهکي ثابت يا متحرک و معمولا داراي طرح هاي مشخص و خاردار است) را پوشانده مفروش شده است.
• سيستم دفعي ندارند و تنفس آنها از طريق آبشش هاي زير جلدي و يابر جستگي ها (پاپيلا) که از سلوم به بيرون امتداد دارند و يا به وسيله پاهاي لوله اي و يا درخت تنفسي کلواکي (درخيارهاي دريايي) صورت مي گيرد.
• سلوم از پرده صفاق مژه دار پوشيده شده و تا حدي وظيفه دستگاه گردش خون و نيز دستگاه دفعي را بر عهده دارد و داراي سلول هايي به نام آمبوسيت در مايع سلولي مي باشد.
• دستگاه عصبي از حلقه دور دهاني اعصاب شعاعي تشکيل شده و داراي سلول هاي حساس به نور به عنوان يکي از اندام هاي حسي مي باشند.
• بدن از ۵ ناحيه شعاعي ساخته شده که پاهاي لوله اي از آن خارج مي شود و به دليل سيستم عروقي آبي در اين منطقه نواحي امبولاکر و اينتر آمبولاکر تشکيل شده است.
• جنس ها جدا و از نظر ظاهري شبيه به يکديگر هستند. غدد جنسي درشت و مجراي مربوط به آنها ساده و تعداد تخم زياد است و لقاح معمولا خارجي است. مرحله لاروي در چرخه زندگي وجود دارد. لارو کوچک شفاف و مژه دار و معمولا آزاد و شناگر است و دچار دگرگيسي مشخص مي شوند. تعداد کمي از گونه ها زنده زا هستند و برخي هم با تقسيم خود به خودي به طور غير جنسي تکثير پيدا مي کند.
• بسياري از خارپوستان قادرند قسمت از دست رفته بدن خود را ترميم کنند و با ويژگي هاي منحصر به فرد از جمله وجود سيستم عروق آبي، اسکلت آهکي و پايک ها خود را از بقيه بي مهرگان جدا و داراي يک موقعيت ويژه نموده اند.

در مجموع مي توان گفت که بطور کلي سه صفت در خارپوستان به صورت مشخصي به چشم مي خورد

• تقارن شعاعي پنج قسمتي (Pentamery)
• دستگاه عروق آبي (شامل پاهاي لوله اي)
• اسکلت داخلي (اگر چه در برخي انواع کاهش يافته است).

تقارن شعاعي پنج قسمتي

خارپوستان داراي الگوي بدني ۵ شعاعي بوده که مطابق با بازوها در ستاره دريايي هستند. اين رديف ها متخلخل بوده و پاهاي لوله اي بلند و باريک به شکل رديف هاي دو رشته اي از آنها خارج مي شود. اين رديف ها را صفحات آمبولاکرايي مي گويند، همين قسمت را راديوس نيز مي نامند. پنج رديف صفحات پهن تر که بين صفحات آمبولاکر وجود دارد نواحي بين شعاعي (اينتر راديوس) يا اينتراآمبولاکر ناميده مي شود. روي صفحات برجستگي هاي ديگري به چشم مي خورند که توبرکول نام دارد که بر روي آنها خارهاي مفصلي وجود دارد که داراي قاعده جام مانند مي باشند و به وسيله ماهيچه هاي اطراف قاعده اي حرکت مي کنند جنس خارها از کربنات کلسيم است در ميان خارها پديسالاريا که بر روي پايه هاي دراز و باريک قرار دارند ديده مي شوند. بعضي از خارپوستان چندين نوع پديسالاريا دارند اين ها بدن را پاکيزه نگه مي دارند و طعمه اي کوچک را شکار مي کنند برخي هم داراي غده سمي هستند.

سيستم عروق آبي

سيستم عروق آبي در واقع صفت پيوند دهنده گروه هاي مختلف شاخه خارپوستان محسوب مي گردد. ۵ کانال شعاعي که موقعيت آنها در روزهاي اول دوران جنيني تعيين مي شود وارد ۵ بخش بدن جانور شده تقارن اصلي جانور را مشخص مي کند. آب از طريق مادرپوريت (يک صفحه غربالي شکل) در سطح بدن جانور وارد سيستم عروق آبي مي شود و سپس از طريق يک کانال سنگي به داخل کانال حلقوي جريان مي يابد.

۵ کانال شعاعي به نوبه خود توسط شاخه هاي کوتاه جانبي به داخل پاهاي لوله ي امتداد مي يابد. در برخي خارپوستان هر پا در انتهاي خود مجهز به يک اندام مکنده مي شود. در قاعده هر پاي لوله اي يک کيسه ماهيچه اي وجود دارد که آمپول نام دارد و حاوي مايع مي باشد. هنگامي که آمپول ها منقبض مي شود از طريق يک طرفه کردن دريچه مانع از ورود آب به داخل کانال هاي شعاعي شده و با وارد کردن فشار بر روي پاهاي لوله اي باعث منبسط شدن آن شده بنابراين پاها مي توانند خود را به بستر متصل کنند. ماهيچه هاي طولي در ديواره پاهاي لوله اي منقبض شده و سپس به پاهاي لوله اي اجازه مي دهد تا خميده شوند استراحت ماهيچه ها در آمپول ها به مايعات اجازه مي دهد تا به سمت آمپول ها برگردد و سبب حرکت پاها شود. با عمل هماهنگي تعداد بسيار زيادي از پاهاي لوله اي ضعيف کوچک جانور مي تواند بر روي بستر حرکت کند.

خيار هاي دريايي معمولا داراي ۵ رديف از پاهاي لوله اي بر روي سطح بدن هستند که در حرکت جانور نقش مهمي دارند. در خيار هاي دريايي اطراف دهان تغيير شکل يافته و تبديل به شاخک هايي شده اند که نقش مهمي در گرفتن غذا دارند.

در لاله هاي دريايي پاهاي لوله اي از انشعاب يافتن بازوها به وجود مي آيند که از حاشيه يک فنجان روبه به بالا گسترده شده اند. با اين پاهاي لوله اي غذاي خود را از محيط آبي دريافت مي کند.

اسکلت داخلي

داشتن اسکلت خصوصيت مهم ديگري است که در اکثر خارپوستان به چشم مي خورد. اين توانايي در ساخت اسکلت (از جنس کربنات کلسيم Calcite Skeleton) بدون شک يکي از رموز موفقيت اين گروه به شمار مي آيد. خارپوستان براي ساخته شدن استخوانچه هاي خود از کربنات کلسيم محلول در آب دريا استفاده مي کنند. خارپوستان داراي پوست ظريفي هستند که بر روي آن هزاران سلول گيرنده عصبي و صفحات کلسيمي ثابت و يا متحرک که استخوانچه ناميده مي شود پراکنده شده است. اين رشد در اين جانوران پيوسته بوده که مي تواند سريع بوده و يا به آرامي انجام گيرد. اما با افزايش سن رشد جانور کاهش مي يابد. زماني که صفحات تشکيل مي شوند اين صفحات در بين بافت هاي زنده محصور مي شوند. در برخي از اکينودرم ها مانند ستاره هاي دريايي و خيارهاي دريايي استخوانچه ها به طور وسيعي پراکنده شده و ديواره بدن انعطاف پذير مي باشد. در برخي ديگر به خصوص در توتياها استخوانچه ها با يکديگر ترکيب شده و تشکيل پوسته سخت را مي دهد. تقريبا ساختار اسکلتي درهمه گونه هاي خارپوستان و حتي خار هاي بلند توتياهاي دريايي از يک لايه پوستي پوشيده شده است. ويژگي مهم ديگر اين شاخه وجود بافت هاي کلاژني تغيير پذير که مي تواند از حالت سفت و پلاستيکي به صورت سست و مايع متغير باشد. اين بافت هاي فوق العاده مي تواند به جانور امکان توانايي حرکت هاي سريع بخش هاي بدن را فراهم آورد. صفحات در بخش هاي خاصي از بدن بوسيله پرز هايي سوراخ شده است. تمامي اين پرزها بر روي پاهاي لوله اي گسترش يافته اند و در واقع بخشي از سيستم عروق آبي جانور را شامل مي شوند. اين ويژگي منحصر به فردترين ويژگي اين شاخه مي باشد.

آناتومي خارپوستان

دستگاه گوارش

به صورت لوله طويلي است که در اطراف داخلي پوسته پيچ خورده است و از دهان مري باريک، معده که داراي انشعابات کيسه اي است و روده تشکيل شده است. روده از رکتوم به مخرج راه مي يابد که سيفون زانويي باريک و لوله اي شکل که از مژک هاي قوي پوشيده شده است از نزديک محل شروع پيچيدگي روده انشعاب پيدا کرده که همراه با روده پنج بار خميدگي مي يابد. شدت جريان آب در سيستم عروقي آبي به وسيله صفحه مادرپوريت تنظيم مي شود.

در توتیا ها دهان بزرگ در سطح دهاني قرار دارد و به وسيله ۵ عدد دندان قوي احاطه مي گردد که به اين مجموعه فانوس ارسطو گفته مي شود. اطراف دهان را غشا مدور پهني به نام پريستوم در بر گرفته است. درون غشا پريستوم ده روزنه آهکي وجود دارد که اطراف آن را حلقه پاهاي لوله اي مي پوشاند. در سطح پشتي، يا مقابل دهاني منفذ کوچکتري است که مخرج جانور مي باشدکه به وسيله غشا ارتجاعي به نام پري پرکت احاطه مي شود. اطراف مخرج قطعاتي وجود دارد که آن را دستگاه مخرجي مي گويند و از ده قسمت درست شده است. بر روي ۴ قطعه داخلي منافذي است که سلول هاي جنسي از آن خارج مي شود.( منافذ ممکن است ۳، ۴ يا ۵ عدد باشد) بدين جهت به قطعات جنسي معروفند يکي ديگر از قطعات صفحه مادرپوريت را درست مي کند، در خارج قطعه مزبور ۵ قطعه ديگر به طور متناوب به قطعات اولي متصل شده است. از همين ده قطعه، ده صفحه زوج ديواره پوسته منشا مي گيرد. به طور خلاصه بدن توتياي دريايي از ۲۰ رديف صفحات نصف النهاري پوشيده شده است که از پريستوم تا پري يروکت ادامه پيدا مي کند. بيشتر خارپوستان بر روي سطح دهاني خود مي خزند گرچه در خيار هاي دريايي و برخي ديگر از خارپوستان محور بدن به صورت افقي بوده و آنها با کمک سطح دهاني به سمت جلو مي خزند.

دستگاه تنفس

عبارت است از ده عدد برانش پوستي که هر جفت آن در مقابل يک صفحه بين آمبولاکر قرار مي گيرد. برانشي ها به وسيله لوله اي به حفره عمومي بدن که نزديک آرواره هاست راه دارند. از اين طريق اکسيژن به مايع حفره عمومي بدن وارد مي شود و از طريق ديواره منقبض شونده و مژه دار برانشي در دسترس جانور قرار مي گيرد.

دستگاه عصبي

شامل حلقه عصبي است که دور مري و بين دندان هاي لب در پايين دهان قرار دارد. پنج رشته عصبي از حلقه عصبي مزبور و از راه شيار آمبولاکر تا قسمت پشتي جانور ادامه پيدا مي کند. انتهاي عصب به چشم که نزديک مخرج و روي صفحات بينا است کشيده مي شود.

حفره بدن

در خارپوستان، حفره بدن بزرگ بوده که به سيستم پيچيده اي متصل شده و همچنين در گردش آب و تنفس جانور نقش بيسار مهمي دارد. در بسياري از آنها، دفع مواد زايد و گازهاي تنفسي از طريق پوست وتوسط اندام هاي انگشت مانند و کوچکي که از امتداد سلوم ايجاد شده اند انجام مي گيرد به اين اندام هاي پاپيل papulae گفته مي شود. پايپل ها با يک لايه نازک از پوست پوشيده شده و از ديواره بدن به سمت خارج کشيده شده است و نقشي مانند آبشش ها را بر عهده دارند.

توليد مثل در خارپوستان

بسياري از خارپوستان داراي جنس هاي نر و ماده مجزا هستند که به ترتيب با آزاد کردن اسپرم ها و تخمک ها در آب توليد مثل مي کنند. آنها اغلب در يک زمان مشخص در کنار هم جمع شده و اقدام به تخم ريزي مي کنند اين امر امکان لقاح آنها را در آب افزايش مي دهد. هماهنگي براي تخم ريزي در اين جانوران توسط فاکتورهاي محيطي مانند طول روز و دماي آب انجام مي گيرد. هر گروه از خارپوستان داراي مراحل رشد منحصر به فرد، روش هاي شناي خاص، شناوري و حتي تغذيه خاص خود هستند.

براي مثال، برخي از ستاره هاي دريايي از تخم هاي لقاح يافته خود نگهداري کرده و مراحل لاروي در کيسه اي زير دهان رشد مي کنند. لاروها غذاي مورد نياز خود را از طريق کيسه زرده به دست مي آورند. در برخي از ستاره هاي شکننده لاروها در داخل کيسه در درون بدن جانور رشد کرده وسپس گونه هاي جوان پس از دگرگيسي آزاد مي شوند. در برخي از گونه ها تخم هاي لقاح يافته به صورت پلانکتون رشد کرده و بصورت لاروهاي شناگر آزاد رشد مي کنند. سر انجام لاروها بالغ شده و بر روي بستر نشست مي کنند.

اندازه لارو خارپوستان بسيار ناچيز است، طول آنها کمتر از يک ميلي متر است، چرخش زندگي آنها بصورت پلانکتون در انواع و زمان هاي مختلف متفاوت است و مي تواند از ۳ هفته تا سه ماه بطول انجامد. نحوه رشد جنين در هنگام پيدايش دهان شبيه طنابداران است.

بسياري از اکينودرم ها قادرند تا بخش هاي از دست رفته خود را دوباره ترميم کنند و برخي بخصوص ستاره هاي دريايي، ستاره هاي شکننده قادر به جدا کردن اندام هاي بدن خود در زمان شکار شدن مي باشند. در برخي از گونه ها، توليد مثل غير جنسي از طريق شکافته شدن نيز مي تواند انجام گيرد. بخش هاي جدا شده ستاره هاي دريايي مي تواند گاهي کل بدن جانور را دوباره ترميم کند. برخي از ستاره هاي دريايي شکننده، مانند گونه هاي مناطق گرمسيري مرتبا به دو قسمت مساوي تقسيم شده و هر قسمت به يک موجود کامل تبديل مي شوند و به اين روش تکثير مي يابند.

بر خلاف توانايي بسياري از اکينودرم ها براي تقسيم شدن و تبديل شدن به يک موجود کامل بيشتر توليد مثل در اين جانوران جنسي بوده و داراي لقاح خارجي هستند. جنس ها معمولا جدا هستند. تخم هاي لقاح يافته معمولا داراي مراحل شناي آزاد، لاروهايي با تقارن دو طرفه بوده که متفاوت از مرحله لاروي تروکوفور صدف ها و کرم ها مي باشد. اين لاروها بخشي از مرحله زندگي خود را به صورت پلانکتوني بوده و سپس طي چند مرحله دگرگيسي به موجودات جوان ثابت تبديل مي شوند.

تغذيه

خارپوستان روش هاي تغذيه اي مختلفي دارند. برخي از آنها پالوده خوار بوده و برخي شکارچيان حريصي هستند. گونه هاي گوشتخوار ستار هاي دريايي مي توانند به هنگام شکار معده خود را بر روي طعمه خود به بيرون رانده و محتويات بدن شکار خود را هضم کنند. در مقابل، بسياري از توتياهاي دريايي چرا کننده بوده و سطح صخره ها را با استفاده از دندان هاي خود مي خراشند. تلفيق ماهيچه ها به همراه صفحات اسکلتي، خارپوستان دستگاه تغذيه قوي و پيچيده اي را با نام Aristotle s lantern تشکيل مي دهند. خيارهاي دريايي با مکش مواد آلي و گل و لاي نقش مهمي در تميز کردن بستر دريا ها دارند.

دفاع

اگر توتياهاي دريايي شکسته شوند مي توانند غذاي مناسبي براي ماهيان، پرندگان دريايي و سمورهاي آبي شوند. بنابراين همانند ديگر خارپوستان، اين جانوران توسط خارهاي تيز و طويل، خود را از شکارچيان حفظ مي کنند. اين خارها بر روي بدن کروي و حفره مانند آنها پراکنده شده که مي توانند در همه جهات حرکت کنند و تبديل به اسلحه وحشتناکي شوند.

اگر يک خارپوست به خصوص توتياي دريايي مورد حمله قرار گيرد خارها شکسته شده و درون بدن شکارچي فرو مي رود و سبب جراحت مي گردد. برخي خارها زهردار. توتياي آتشين و توتياهاي پر مانند همچنين داراي پديسلارياي زهردار و گازانبرمانند هستند که براي نيش زدن انسان بسيار قوي مي باشند.

خيار دريايي فاقد خار و يا صفحات دفاعي مي باشند. اگر اين جانوران مورد حمله قرار گيرند. بسياري از محتويات شکم خود و گاهي اندام هاي داخلي بدن خود را به بيرون ترشح مي کنند و با اين ترشحات مي تواند شکار خود را به دام اندازد. اين ترشحات مي تواند دوباره در بدن جانور مجددا رشد کنند.

مشابه آن، ستاره هاي شکننده مي توانند با جدا کردن بازوهاي خود از دست دشمن فرار کند. برخي از خيارهاي دريايي مناطق گرمسيري ريسمان هاي سفيد رنگ و چسبناکي از درون بدن خود به بيرون ترشح مي کنند که توبول هاي کوويرن ناميده مي شوند. اين مواد به اندازه کافي قوي و محکم مي باشند که مي توانند باعث به دام انداختن و يا مانع شکار شدن آنها شوند.

رده بندي خارپوستان

بيش از ۲۰ رده منقرض شده از خارپوستان وجود دارد که در حال حاضر به ۵ گروه زنده تقيسم مي شوند. اين ۵ رده از خارپوستان همگي در هنگام بلوغ داراي تقارن شعاعي مي باشند.

خارپوستان بر اساس شکل، اسکلت و موقعيت قرارگيري دهان، مخرج و مادروپوريت به ۵ رده تقسيم مي شوند. ميناهاي دريايي رده ششم از خارپوستان هستند که جديدا کشف شده اند.

رده CRINOIDEA (لاله هاي دريايي و ستاره هاي پر مانند)

اين گروه موجوداتي آزاد و شناگر هستند و با ساقه اي از جنس استخوانچه ها از سطح مقابل دهاني به تکيه گاهي چسبيده اند و در پاليوزوئيک فراوان بوده اند. حدود ۲۳۰ گونه امروزي از آنها وجود دارد معروف ترين نمونه ها لاله هاي دريايي و ستاره هاي پرمانند هستند.

نام يوناني اين رده سوسن دريايي است که به آن لاله دريايي نيز گفته مي شود. در حقيقت شکل بدن اين جانوران بطور عجيبي به گل شباهت دارد. انواعي که در خليج فارس و درياي عمان زندگي مي کنند زندگي مستقلي را بدون ساقه مي گذرانند. آنها از روي اجسام کنده شده مسافت کوتاهي را شنا مي کنند و بازوها خود را مانند پرده هاي شنا حرکت مي دهند ولي در مجموع کم حرکت مي کنند. آنها در قسمت هاي پايين خط جزر و مد زندگي مي کنند. لاله هاي دريايي و ستاره هاي پر مانند متفاوت از همه خارپوستان ديگر مي باشند به طوري که دهان و مخرج بر روي سطح فوقاني از بدن و در روي يک صفحه باز قرار دارند. اين دو ساختار توسط يک شکم ساده به همديگر متصل مي شوند.

اين جانورا داراي سيستم تنفسي و دفعي ساده و نيز مجهز به سيستم عروق آبي هستند. بازوها، ساختارهاي گيرنده غذا بوده که در اطراف صفحه ديسک مانند بدن قرار گرفته اند. گونه هاي مختلف از کرينويدها مي توانند بين ۵ تا ۲۰۰ بازو که به سمت بالا گسترش يافته اند داشته باشند. پينول ها ساختار هاي کوچکتري هستند که از اين بازوها انشعابات يافته اند. اين جانوران پالوده خوار بوده و موجودات ميکروسکوپي در داخل آب را صيد مي کنند. صيد در آنها از طريق موکوس موجود بر روي پاهاي لوله اي خود انجام مي دهند. اين پاها بر روي پينول هاي به تعداد زياد يافت مي شوند.

دانشمندان اعتقاد دارند که اجداد اين جانوران موجودات چسبنده، ثابت و جانوراني با تقارن شعاعي بودند. لاله وشان در درياهاي باستاني فراوان بودند. در حالي که امروزه تنها تقريبا ۶۰۰ گونه زنده از آنها وجود دارد. بيش از ۶۰۰۰ گونه فسيلي از اين رده شناسايي شده اند.

آناتومي لاله وشان

بدن آنها از دو قسمت جام calyx و ساقه stalk تشکيل شده اند. در لاله وشان آب هاي ايران بجاي ساقه بلند مشخص، رشته هاي پيچشي cirri وجود دارد. اين رشته ها در ناحيه پايه مي باشند. لاله وشان خليج فارس و درياي عمان با استفاده از اين رشته هاي پيچشي در هنگام استراحت يا تغذيه به پايه مي چسبند. آنها بازوهاي خود را در جريان آب قرار داده و تغذيه مي کنند.

ساختمان لاله وشان بسيار ويژه است. بدن آنها هر چه به سمت پايين تر مي آيد پهن تر مي شود و از آن بازو هايي پر مانند منشعب مي گردد. اين بازرو ها براي هر رده خصوصيات ويژه اي دارد و گوناگوني لاله هاي دريايي تا درجات زيادي بستگي به ساختمان بازو هاي ويژه آنها دارد. سطح دهاني لاله وشان در مقايسه با ساير خارپوستان به سمت بالا است. در تمامي آنها اسکلت آهکي از صفحات بزرگي که اندازه و شکل مختلفي دارند تشکيل شده است. اسکلت آهکي منافذي دارد که از آنها اعصاب و لوله هاي دستگاه آمبولاکر عبور مي کند. هر چند که صفحات استخواني در پوست حيوان وجود دارد اما از خارج بخوبي نمايان است بطوري که در لاله وشان بالغ استخوان ها در سطح بدن بطور کامل عريان مي باشند.

شيار هاي آمبولاکور در بازو هاي اصلي متحد گشته و از سطح اورال ديسک جام عبور مي کنند. اين شيارها از راديوس بطرف سوراخ دهان که در بسياري از لاله وشان در مرکز ديسک قرار دارد کشيده شده است. دهان در لاله وشان به مري، معده و روده که يک يا چند گره به وجود مي آورد، راه دارد.

لاله وشان از موجودات ريز پلانکتون ها و بقاي مواد آلي تغذيه مي کنند. آنها نسبت به ساير خارپوستان تغذيه ساده تري دارند. سرعت تغذيه در آنها آهسته است. غذا به کمک پاهاي لوله اي و حرکت تعداد زيادي مژه پوششي شيار آمبولاکرر به دهان وارد مي شود. ماده مخاطي که از سلول هاي غده اي شيار آمبولاکرر ترشح مي شود در صيد غذا اهميت دارد. ماده مخاطي ذرات غذا را مي پوشاند و بصورت لقمه در مي آورد که در اثر عمل مژه هاي شيار آمبولاکرر همراه آب به طرف دهان رانده مي شود. دانشمندان جهت شناسايي لاله وشان به صفات و مختصات رشته هاي پيچشي (سيري) توجه مي کنند در اين صفات تعداد، اندازه ها، شکل وتعداد قطعات معمولا در نظر گرفته مي شود. تمام لاله هاي دريايي داراي جنس هاي جدا هستند عمل لقاح در آب انجام مي گيرد و سلول تخم بوجود مي آيد. از تخم لقاح يافته، ابتدا لارو بشکه مانندي به نام دوليولاريا تشکيل مي شود که زندگي پلانکتوني آن کوتاه است. پس از دو تا سه روز لارو به ته آب رسوب کرده و به اجسام يا هر چيز سخت ديگري مي چسبد.

رده ستاره سانان CLASS ASTEROIDEA

ستاره هاي دريايي شايد شاخص ترين اعضاي خارپوستان باشند. که در اکوسيستم هاي دريايي اندازه آنها چند سانتي متر تا يک متر متغيير مي باشد. اين گروه معمولا در بين منطقه جزر و مدي زندگي مي کنند اما تا اعماق ۱۰۰۰ متري نيز ديده مي شوند. حدود ۱۵۰۰ گونه از ستاره هاي دريايي در همه آب هاي دنيا شناسايي شده است. بازوها که از صفحه مرکزي انشعاب مي يابند چندان باريک و نوک تيز نيستد در شيار آمبولاکرا پاهاي لوله اي بادکش دار وجود دارد.

ساختمان بدن تمام ستاره هاي دريايي بر مبناي يک طرح واحد است، اما از نظر ساختمان داخلي، شکل ظاهري و تشکيلات اسکلتي متنوع مي باشند. ستاره هاي دريايي معمولا بدن کم و بيش محکمي دارند. تعداد بازوها در آنان معمولا پنج عدد است. در مجموع ۱۸ گونه از ستاره هاي دريايي از منطقه خليج فارس و درياي عمان گزارش شده است. بدن آنها از يک صفحه مرکزي و پنج بازوي شعاعي تشکيل شده است. محور هر بازو را شعاع بازويي يا Radius مي نامند. در سطح فوقاني يا مقابل دهاني Aboral خارهاي آهکي بسيار وجود دارد. در ميان ستاره هاي دريايي ايران انواعي از گروه آستروپکتن وجود دارند. به آنها ستاره هاي شانه اي نيز گفته مي شود. حاشيه ديسک ها و بازوها ي آنها مسلح به خارهاي سوزني شکل است. آستروپکتن ها سکونت بر روي ماسه ها را ترجيح مي دهند زيرا حفار هستند و به سرعت ماسه ها را بوسيله پايک هاي بازو هاي خود که فاقد بادکش هستند عقب مي رانند. آنها به اين ترتيب تنها در يک ۱ دقيقه مي توانند بطور کامل در زير ماسه ها مخفي شوند. دهان اين ستاره هاي دريايي مي تواند بطور وسيعي کش بيايد و گشاد شود. آنها روي ماسه ها مي خزند و به جستجوي غذا مي پردازند. انواع گروه آستروپکتن بطور عمده از نرمتنان تغذيه مي کنند و آنها را يکپارچه مي بلعند و در معده خود جاي مي دهند. رنگ بسياري از آستروپکتن ها زمينه قرمز مايل به نارنجي دارد. آنها در آبهاي گرم اقيانوس هند آرام انتشار دارند.

اسکلت

در زير اپيدرم يک اسکلت داخلي از صفحات کربنات کلسيمي کوچک که استخوانچه ناميده مي شوند وجود دارد که توسط بافت هاي پيوندي به يکديگر متصل مي شوند. از اين استخوانچه ها خار ها به وجود مي آيند که سطح بالايي جانودر را خاردار مي سازند. اطراف قاعده خارها ريز و گازانبر مانند بوده که پديسلاريا ناميده مي شوند و که توسط ماهيچه ها ايجاد کردن آرواره هاي کوچک

سيستم عروق آبي

يک شيار عميق در سطح زيرين در هر بازو ديده مي شود که از مرکز دهان کشيده شده و تا نوک بازوها امتداد مي يابد. شيارها توسط ۵ رديف از پاهاي لوله اي مرزبندي شده اند که باعث حرکت جانور مي شوند. درون هر بازو يک کانال شعاعي ديده مي شود که پاهاي لوله اي را به کانال حلقوي در مرکز بدن متصل مي کند. اين سيستم لوله کشي به عنوان يک سيستم هيدروليک منحصر به فرد عمل مي کند. انقباض حفره هاي کوچکي که آمپول ناميده مي شود و به پاهاي لوله اي متصل است مي تواند آب را به داخل هرپوديوم هر پا پمپاژ کرده و باعث متورم شدن آن ها شود. بر عکس، انقياض ماهيچه در هر پاي لوله اي پوديوم را منقبض مي کند بنابراين آب به داخل آمپول ها بر گردانده مي شود. ماهيچه هاي کوچک در انتهاي هر پاي لوله اي مي تواند مرکز انتهاي ديسک مانند را بالا برد و به اين ترتيب با هر فشاري که هر پا در جهت مخالف بر روي بستر وارد مي کند باعث ايجاد عمل مکش مي گردد. هزاران عدد از اين پاهاي لوله اي با هماهنگي همديگر هر بازو را در طول بستر حرکت مي دهند.

تغذيه

دهان در يک ستاره دريايي در مرکز سطح زيرين قرار گرفته است. برخي از ستاره هاي دريايي داراي روش فوق العاده اي از تغذيه صدف هاي دو کفه اي مي باشند. آنها مي توانند شکاف کوچک بين کفه هاي صدف هاي دو کفه اي را با اعمال نيروي ماهيچه اي برروي آنها باز کنند. با باز شدن فضاي کافي بين کفه ها، ستاره دريايي معده خود را از طريق دهان به داخل صدف رانده و شروع به تغذيه اندام هاي داخلي مي کند.

ستاره هاي دريايي آنزيم هاي گوارشي خود را درون صدف ترشح کرده و بافت هاي نرم شکار خود را هضم مي کند. در انتها پس از هضم کامل بافت هاي درون صدف ستاره دريايي معده خود را منقبض مي کند.

توليد مثل

بسياري از ستاره هاي دريايي با يک جفت از گنادهايي که در داخل ناحيه شکمي از هر بازو قرار دارند، داراي جنس هاي جدا از هم مي باشند. اين جانوران داراي لقاح خارجي بوده که تخم ها و اسپرم هاي خود را وارد آب مي کنند. تخم هاي لقاح يافته در حفره هاي مخصوصي در زير بدن جانور رشد مي کنند. لاروهاي ايجاد شده توسط نوارهاي مژه مانند مشخصي در آب شنا مي کنند.

رده مارسانان ستاره هاي شکننده CLASS OPHIUROIDEA

نام Ophiuroidea از کلمه يوناني Ophis به معناي مار گرفته شده است که اشاره به ظاهر مارمانند بازوها دارد. ستاره هاي شکننده بزرگترين رده از خارپوستان با تعداد گونه هاي شناسايي شده حدود ۲۰۰۰ گونه مي باشند و احتمالا آنها فراوان ترين گونه ها نيز مي باشند. ستاره هاي دريايي شکننده داراي بازوهاي ظريف و شاخه دار مي باشند. اين جانوران معمولا نورگريز بوده و فعاليت آنها بيشتر در شب مي باشد.خارهاي روي بازوها کوچک بوده و در کنار هم قرار دارد. بسياري از مارسانان در قسمت هاي کم عمق قرار دارند. غالبا در زير سنگ ها، اسفنج ها و مرجان ها و يا در ميان جلبک ها پنهان ميشوند. برخي ازآنها مخصوصا نمونه هاي گروه آمفي ئوريده ماسه ها را حفر مي کنند و يا در لجن فرو مي روند و فقط نوک بازوهاي خود را خارج از ماسه نگه مي دارند. اين گروه در آب هاي ساحلي کشورمان داراي جمعيت هاي قابل قبولي هستند ستاره هاي شکننده با حرکات پارويي مانند بازوهاي خود گاهي به صورت جفت و گاهي گروهي بر روي بستر حرکت مي کنند. برخي از ستاره هاي دريايي از بازوهاي خود براي شنا کردن استفاده مي کنند. اين رفتار در بين خارپوستان بسيار غير معمول مي باشد. بازوها به طور مشخصي (باريک و نوک دار) از صفحه مرکزي انشعاب يافته اند. پاهاي لوله اي بادکش ندارد.

ستاره هاي شکننده توسط پاهاي لوله اي از ميکروپلانکتون هاي معلق و مواد آلي تغذيه اي مي کنند. اين جانوران توسط پاهاي خود بر روي اجسام موجود در روي بستر بالا مي روند. علاوه بر اين پاها مهم ترين اندام هاي گيرنده بوده و در هدايت کردن غذا به سمت دهان به جانور کمک مي کنند. همان طور که نام آنها اشاره مي کند ستاره هاي شکننده به آساني مي توانند بازوهاي خود را جدا کنند. يک ويژگي که به آنها در زمان شکار شدن توسط شکارچيان کمک مي کند.

مانند ستاره هاي دريايي، ستاره هاي شکننده داراي ۵ بازو مي باشند. در بين ساير اعضاي خارپوستان ستاره هاي شکننده ارتباط بسيار نزديکي با ستاره هاي دريايي دارند. اما در يک بررسي نزديک تر آنها به طور عجيبي متفاوت مي باشند. ستاره هاي شکننده بر خلاف ستاره هاي دريايي فاقد پديسلاري بوده و شيارهاي تحتاني موجود بر روي هر بازو به سمت فوقاني نزديک بوده و توسط استخوانچه ها پوشيده شده است. پاهاي لوله اي آنها فاقد اندام مکنده بوده و نه در حرکت جانور دخالت دارند و نه در تغذيه.

ستاره هاي شکننده معمولا داراي جنس هاي جدا مي باشند که جنس هاي نر و ماده تخم هاي خود را در آب آزاد مي کنند. مراحل رشد شامل مرحله پلانکتوني و مرحله لاروي مي باشد. لاروها شناور بوده و تغذيه انها توسط نوارهاي مژه اي آنها انجام مي گيرد. برخي از گونه ها نوزادان خود را در حفره هاي خاصي از بدن خود پرورش مي دهند و ستاره هاي شکننده جوان که به طور کامل رشد يافته اند در انتهاي رشد ظاهر مي شوند.

رده خيارسانان CLASS HOLOTHURIOIDEA

فاقد بازو و داراي رده اي هستند که در امتداد محور دهاني _مقابل دهاني کشيده شده است. استخوانچه ها ريز و ميکروسکوپي هستند. در اطراف دهان آنها تعدادي شاخک يا تنتاکل وجود دارد. خيار هاي دريايي جزو اين رده هستند.

خيارهاي دريايي به دليل شباهت ظاهري آنها به خيار به اين نام خوانده مي شوند. خيارهاي دريايي بدني نرم و شبيه جانوران بدون صدف، با پوستي زبر و چرم مانند مي باشند. اين رده شامل ۱۵۰۰ گونه بوده که در همه آبهاي دنيا پراکنده اند.به استثناي چند گونه از آنها که مي توانند شنا کنند خيارهاي دريايي بر روي بستر اقيانوس ها زندگي مي کنند. دهان در يک انتهاي بدن قرار گرفته و توسط ۸ تا ۳۰ پاي تغيير شکل يافته که تنتاکل ناميده مي شوند احاطه مي شوند. مخرج در انتهاي ديگر بدن قرار دارد. تنتاکل هاي اطراف دهان ممکن است مخاطي را ترشح کنند که در صيد موجودات کوچک پلانکتوني به جانور کمک مي کند. هر شاخک به صورت دوره اي در داخل مري از موکوس هاي قبلي پاک شده و سپس توسط منبع جديدي از مخاط دوباره به بيرون خارج مي شود.

خيار هاي دريايي به دليل اينکه ساختار اسکلتي کلسيمي در آنها به طور وسيعي کاهش يافته است داراي بدني نرم هستند. اين ساختار هاي اسکلتي تبديل به صفحات ميکروسکوپي شده اند.

اين جانوران همچنين داراي سيستم هاي شاخه اي داخلي متراکمي هستند که درخت تنفسي ناميده مي شوند که از کلواک و يا حفره مخرجي گسترش يافته اند.

آب توسط انقباض کلواک به داخل درخت تنفسي وارد و از آن خارج مي شود در اين گردش آب تبادلات تنفسي اتفاق مي افتد. داراي جنس هاي نر و ماده مجزا بوده اما برخي هرمافروديت مي باشند.

بسياري از خيارهاي دريايي علاوه بر تنتاکل داراي پاهاي لوله اي مي باشند که ممکن است به ۵ شکاف شعاعي محدود شده و يا بر روي سطح بدن پراکنده شوند. اين پاها به جانور کمک مي کند تا به آرامي بر روي بستر حرکت کنند. از طرف ديگر، خيار هاي دريايي مي توانند به سادگي بر روي بستر حرکت کنند. بسياري از خيارهاي دريايي موجوداتي تنبل هستند اما برخي ديگر به خصوص گونه هاي موجود در اعماق شناگران فعالي هستند.

اين جانوران در صورت تحريک شدن بخشي از روده خود را توسط انقباض ماهيچه قوي خود به خارج مي راند اين کار را از طريق مخرج و حتي با پاره کردن ديواره بدن خود انجام مي دهد.

اختلاف ديگر خيار هاي دريايي با ساير خارپوستان در اين است که پوست پوشش بسيار از انواع آن ها نرم است. بزرگترين قطعات اسکات در داخل بدن و اطراف حلق قرار دارند.

اندام هاي تنفسي در خيارهاي دريايي ريه هاي آبي هستند. تقريبا تمامي خيارهاي دريايي جدا جنسي مي باشند.

سلول هلي جنسي معمولا در غروب آفتاب يا شب در آب ريخته مي شود و عمل لقاح در آب صورت مي گيرد. پس از تقسيم لارو به وجود مي آيد.

ارزش و اهميت غذايي

اگرچه گونه هاي پرورشي و قابل برداشت زيادي از خيارهاي دريايي وجود دارد اما حدود ۲۰ گونه از آنها که داراي ارزش غذايي و اهميت تجاري بالايي دارند گزارش شده است. خيارهاي دريايي طي پروسه هاي فراوري تبديل به محصولاتي تحت عنوان ‘beche- de-mer’ مي شوند که به خصوص در کشورهايي آسياي شرقي از غذاهاي دريايي با ارزش محسوب مي شوند.

اهميت تجاري محصولات توليد شده به عواملي مانند گونه، ظاهر، فراواني ،رنگ، بو و ضخامت ديواره بدن و تقاضاي بازار بستگي دارد. از نقطه نظر اهميت غذايي خيارهاي دريايي مواد دارويي ايده الي بوده و داراي اثرات موثري از مواد غذايي با ارزش مانند ويتامين A، ويتامين B۱ (تيامين)، ويتامين B۲ (ريبوفلاوين)، ويتامنين B۳ نياسين و مواد معدني به خصوص کلسيم، منيزيم، آهن و روي مي باشد. مقدار اين ترکيبات در خيارهاي دريايي بستگي به گونه، تغييرات فصلي و رژيم غذايي دارد.

رده خارسانان CLASS ECHINOIDEAN

کلمه خارپوست ترکيبي از echinus به معني خار پشت يا جوجه تيغي و derm به معني پوست مي باشد.

تقريبا ۱۰۰۰ گونه توتيا در زيستگاه هاي مختلف درياها زندگي مي کنند. اين زيستگاه ها مناطق جزر و مدي تا قسمت هاي عميق دريا( عمق ۶۸۰۰متري )، درياي قطب شمال و اقيانوس قطب جنوب را شامل مي شوند. تاکنون گونه اي از توتيا در آب هاي شيرين گزارش نشده است اين گروه داراي بدني گرد يا صفحه مانند و فاقد بازو، داراي خارهاي متحرک و پوسته اي هستند که از کنار هم قرار گرفتن صفحات آهکي ايجاد شده است. ارکين هاي دريايي و سکه هاي شني متعلق به اين رده هستند. اعضاي اين رده شامل سکه هاي شني و توتياي دريايي مي باشد که فاقد بازوي مشخص بوده اما داراي همان ۵ بخش طرح بدن همانند ساير خارپوستان مي باشد. ۵ رديف از پاهاي لوله اي در سرتاسر صفحات اسکلت کلسيمي گسترش يافته اند. همچنين منافذي براي دهان و مخرج به حساب مي آيند. اين منافذ مختلف مي توانند در اسکلت کروي شکل توتياهاي دريايي و در اسکلت مسطح سکه هاي شني ديده شوند.

اسکلت داخلي هر دو گروه اغلب شامل صفحات کلسيمي مي باشد که در طول امتداد ساحلي ديده مي شوند. حدود ۹۵۰ گونه زنده از اعضاي اين رده شناسايي شده است.

اکنوئيدها توسط پاهاي لوله اي و يا خار هاي متحرک خود راه مي روند. اين خار ها توسط مفصلي به اسکلت خود آويزان مي شوند که امکان چرخش آزاد را براي خارها به وجود مي آورد. توتياهاي دريايي و سکه هاي شني بر روي بستر حرکت کرده و از جلبک ها، بخش هاي شکسته شده کوچک مواد آلي تغذيه مي کنند. آنها مواد غذايي خود را توسط دندان هاي ۳ گوش و بزرگي که به صورت حلقه در اطراف دهان است از روي بستر مي خراشند. اندام هاي جنسي توتياي دريايي به عنوان يک غذاي لذيذ در بسياري از کشور هاي دنيا در نظر گرفته مي شود. به دليل صفحات کلسيمي خود، توتياي دريايي و سکه هاي شني در بساري از ثبت هاي فسيلي حفظ شده اند. بيش از ۵۰۰۰ گونه اضافي ديگر در اين فسيل ها شناسايي شده اند.

همانند ساير خارپوستان داراي جنس هاي جدا مي باشند و تخم ها و اسپرم ها به طور مجزا وارد آب مي شوند و سپس در آب لقاح مي يابند. برخي از گونه ها نوزادان خود را درون بدن خود پرورش مي دهند برخي ديگر داراي لاروهاي شناي آزاد بوده که توسط مژه هاي موجود بر روي بازوهاي خود در آب شنا مي کنند. اورکين ها بر روي صخره يا گل و لاي سواحل و يا در اعماق دريا زندگي کرده و حرکت اين جانوران توسط خارها و پاهاي لوله اي است. در زير جلبک ها و يا داخل حفره اي که درون اجسام سفت حفر مي کنند پنهان مي شوند دلارهاي شني و اورکين هاي قلبي زير شن ها خود را مدفون مي کنند. اکينوئيد ها به کمک خارها و پايک ها خود را تميز مي کنند از جلبک ها، باقي مانده جانوران مرده و ارگانيسم ها ي کوچک تغذيه مي کنند. اين جانوران با بلعيدن شن وماسه و لجن و استخراج مواد آلي و غذايي از آنها تغذيه مي کنند بسياري از مژه داران به صورت همخوارک در لوله گوارش اينها بسر مي برند و پاره اي انگلند. ماهي ها، ستاره هاي دريايي خرچنگ ها و برخي پرندگان و پستانداران دشمنان اين جانورانند.

آناتومي توتيا

خارپوستان جز موجوداتي با حفره شکمي هستند که داراي يک بدن شعاعي پنج طرفه اما بدون سر يا مغز واقعي مي باشند. اسکلت داخلي از جنس آهکي و متشکل از صفحات و يا قطعات جداگانه اي است. اغلب داراي خارهاي بيروني و يا بر آمدگي هايي در بدن خود هستند. سيستم آبرساني بدن آن ها به صورت حفره اي طبيعي است که توسط تعداد زيادي بر آمدگي کوچک به نام پا (podia) به بيرون راه مي يابد. بدن خار پوستان به غير از خيار هاي دريايي، شکل خلفي_قدامي به معناي واقعي ندارند و فقد فاقد سر و دم هستند. در خارداران مخرج در قسمت بالايي و دهان در قسمت پاييني بدن واقع است. بنابراين، قسمت هاي پشتي و شکمي را نمي توان از روي شکل ظاهري يک توتيا از يکديگر تشخيص داد. قسمت هاي بالايي و پاييني بدن در اين جانوران به ترتيب مخرج يا ناحيه دور از دهان(aboral) و دهان(oral) ناميده مي شوند.

توتياهاي دريايي از لحاظ ساختماني به ۲ گروه تقسيم مي شوند. منظم(regular) و نامنظم (Irregularia) . توتياهاي منظم ساختمان پنج ضلعي دارند و توتياهاي نامنظم شامل سکه هاي شني و توتياهاي قلبي شکل، يک ساختمان متقارن و خلفي _قدامي دارند. همه گونه هاي خوراکي توتياهاي دريايي در جهان متعلق به گروه منظم مي باشند.

مشخصه مورفولوژيک توتياهاي منظم وجود يک پوسته است. که معمولا به شکل نيمکره مي باشد. نيمه پاييني بدن (دهان) در آنها پهن و نيمه بالايي (مخرج) گرد مي باشد. بدن با تعداد بسيار زيادي خار و پديسلاريا پوشيده شده است. اسفريديا يا اجسام کروي شکل ميان خارها پراکنده اند که اين ساختارها از مشخصه بارز و چشمگير در توتيا مي باشد. خار ها در بخش مخرج و دهان کوتاه تر از ساير قسمت هاي بدن هستند. پاهاي لوله اي انعطاف پذير، به طور شعاعي و در ۵ رديف دو تايي قرار دارند.

به ناحيه بين يک جفت از پاها آمبولاکرام و به ناحيه بين آمبولاکرام ها، اينتر آمبولاکرام گفته مي شود که معمولا پهن تر از آمبولاکرام مي باشد. دهان در مرکز نيمه پاييني بدن واقع شده که داراي ۵ دندان سخت است و توسط يک غشاي نرم به نام غشاي دهاني احاطه شده است. مجموعا به قسمت دهاني فانوس ارسطو گفته مي شود. مخرج جانور که در نيمه بالايي بدن قرار دارد توسط غشاي ديگري به نام غشاي مخرجي احاطه شده است که اين سيستم توسط سيستم راسي در بر گرفته شده است. ۵ منفذ تناسلي در اين سيستم وجود داردکه آنها با ناحيه اينترامبولاکرام در ارتباط هستند.

خار ها بر اساس اندازه به ۳ گروه نوع اول، نوع دوم ، نوع سوم تقسيم مي شوند. خارهاي نوع اول (بزرگترين) و نوع دوم (کوچکتر) در يک رديف نصف النهاري و از غشاي دهاني تا غشاي مخرج قرار گرفته و توسط خارهاي نوع سوم با کوچکترين اندازه احاطه شده اند. اختلاف بين خار هاي اول و دوم خيلي بارز نيست.گونه هاي متعلق به جنس Arbacia خارهاي دسته سوم را ندارد. طول خارها نيز در ميان جنس هاي مختلف، متفاوت است و از ۳۰ سانتي متر در Diadema تا ۵ ميلي متر در Hemicentrotus متفاوت است. پاهاي لوله اي در ۵ رديف دوتايي و روي ناحيه آمبولاکرام از غشاي دهاني تا غشاي مخرجي قرار گرفته اند. در غشاي دهاني معمولا پنج جفت پاي دهاني وجود دارد. پاهاي لوله اي از يک ماهيچه صاف تشکيل شده است. وجود اسپيکول ها در بافت هاي اتصال دهنده اين پاها يکي از معيار هاي رده بندي خاردارن محسوب مي شود. پديسالاريا، ساختارهاي بسيار کوچکي هستند که ميان خارهاي غشاي دهاني گسترش مي يابند.

قسمت اصلي پوسته از يک سيستم تاجي شکل (Coronal) با صفحات تاج مانند تشکيل شده است. سيستم پري پراکتال (مربوط به غشاي مخرجي ) توسط سيستم راسي احاطه شده که هر دوي آنها در قسمت بالاي پوسته واقع شده اند. سيستم پريستومال ( مربوط به غشاي دهاني ) نيز در قسمت پاييني غشا دهاني فرار دارد. صفحات تاجي شکل به ۲ گروه تقسيم مي شوند. آمبولاکرال که منفذ دار است و اينتر آمبولاکرال که بدون منفذ مي باشد. به طور کلي، پوسته متشکل از ۲۰ رديف صفحات تاجي شکل، ۵ ناحيه آمبولاکرال با منافذي براي عبور پاها و ۵ ناحيه اينتر آمبولاکرال مي باشد. ناحيه اينترآمبولاکرال معمولا عريض تر از ناحيه آمبولاکرال است.

اکولوژي توتياي دريايي

بيش از ۹۰۰ گونه توتياي زنده دريايي وجود دارد. حدود نيمي از گونه ها جز توتياهاي دريايي گرد و منظم هستند و نيمي ديگر متعلق به توتياي قلبي شکل، دلارهاي شني و گونه هاي وابسته مي باشد که البته همه بالغين آنها داراي تقارن دو طرفه ثانوي هستند، يعني همگي از لاروهايي با تقارن دو طرفه بوجود مي آيند. توتياهاي دريايي بالغ، بستر نشين هستند و از مناطق جزر و مدي تا منطقه آبيسال با عمق ۴۰۰۰ تا ۵۰۰۰ متر و بيشتر و با بستر سخت، مانند صخره ها و يا بستر نرم ،مانند شن و گل حضور دارند. اکثر خارداران نامنظم يا در داخل رسوبات و يا در سطح رسوبات و فقط در بسترهاي نرم يافت مي شوند. اين گونه ها معمولا رسوب خوارند که رسوبات را وارد بدن کرده و مواد آلي آن را هضم مي کنند. توتياهاي منظم فقط در سطح رسوبات حضور داشته و در همه نوع زيستگاه يافت مي شوند و بسته به گونه و زيستگاه ممکن است گياه خوار، همه چيز خوار، لاشه خوار و يا رسوب خور باشند. اکولوژي توتياهاي دريايي بالغ متعلق به دو خانواده Echinoidaemو Stronglocenrotidae به دليل اهميت تجاري گناد آنها در صنعت جهاني بيش از ساير خارداران مورد مطالعه و بحث قرار گرفته است.

در توتياهاي دريايي، جنس ها از هم جدا هستند، يعني چندين بار در سال تخمريزي مي کنند. در بعضي گونه ها با تخم هاي کوچک و لاروهاي تغذيه کننده، بر آمدگي هاي جنسي در بين جنس ها متفاوت مي باشد. گونه هاي non-brooding گامت هاي خود را در آب رها کرده و جنس ماده بسته به نوع گونه، اندازه موجود بالغ و اندازه تخم هاي توليد شده از هزاران تا ميليون ها تخم توليد مي کند. توليد مثل معمولا ساليانه انجام مي شود که براي گونه هاي مناطق معتدل، دوره هاي زماني ميان فصول تخمريزي زياد و براي گونه هاي مناطق گرمسيري فصول تخم ريزي نزديک به هم مي باشد. گامت هاي جنس ماده معمولا طي فصل تخمريزي در تخمدان به صورت تخم هاي بالغ نگه داري مي شوند. عمل لقاح در مدت کوتاهي بعد از رها شدن تخم ها انجام مي شود و تخم هاي لقاح يافته به آساني شناخته مي شوند زيرا بلافاصله بعد از لقاح، پوششي در اطراف آنها ايجاد مي شودکه از آنها در برابر پلي اسپرمي محافظت مي کند.

رشد لاروهاي شناور پلانکتوني که از ذخيره کيسه زرده تغذيه مي کنند از چند روز تا چند هفته و رشد گونه هاي پلانکتون خوار از چند هفته تا چند ماه بسته به وجود غذا و دما متفاوت مي باشد. قطر بدن توتياهاي جوان حدود ۱ ميلي متر است و تا يک هفته و يا بيش از ۱ هفته بعد از دگرگيسي، داراي دهان و سيستم گوارشي ناقص هستند. اين در حالي است که رشد و توسعه پاها، خارها و پديسالارياها در اين مدت ادامه مي يابد.

بعضي از گونه ها قادرند در اولين سال زندگي سريعا رشد کرده و قطر پوسته خود را به ۱ تا ۲ سانتي متر برسانند. اما ميزان رشد از سال اول کمتر است و بتدريج اندازه بدن افزايش مي يابد و در نهايت ممکن است رشد متوفق شده و يا بسيار کم شود به طوريکه قابل اندازه گيري نباشد. بسياري از توتياها ي دريايي در دومين سال زندگي خود قادر به توليد مثل هستند.