NHÍM BIỂN: ĐẶC ĐIỂM, HÌNH THÁI, SINH SẢN, LOÀI - SINH HỌC - 2026

Các nhím biển là một tập hợp của các sinh vật được nhóm trong lớp Echinoidea, mà trong lần lượt thuộc về các phylum Echinodermata. Đặc điểm chính của loại động vật này là chúng thiếu các chi và cơ thể có nhiều gai.

Lớp này được nhà tự nhiên học người Đức Nathanael Leske mô tả lần đầu tiên vào năm 1778. Các hồ sơ hóa thạch lâu đời nhất của echinoids có niên đại từ kỷ Paleozoi, cụ thể là kỷ Silur. Điều này cho thấy rằng họ đã thành công trong việc thích nghi với những sửa đổi khác nhau mà môi trường đã trải qua.

Nhím Biển. Nguồn: Pixabay.com

Hiện tại, có khoảng 945 loài được biết đến, chúng phân bố rộng rãi trên khắp các vùng biển trên thế giới, đặc biệt là những vùng biển có nhiệt độ nhiệt đới. Ở các nhiệt độ khác, chúng có mặt, nhưng với số lượng ít hơn nhiều.

Phân loại học

Sự phân loại theo phân loại của echinoids như sau:

Miền: Eukarya.

Vương quốc Animalia.

Thực vật học: Echinodermata.

Lớp: Echinoidea.

nét đặc trưng

Echinoids là sinh vật thuộc miền Eukarya, vì DNA của chúng được đóng gói trong nhân tế bào, phù hợp với nhiễm sắc thể của loài. Tương tự như vậy, chúng được tạo thành từ nhiều loại tế bào khác nhau, có chức năng chuyên biệt. Vì lý do này, chúng còn được gọi là đa bào.

Theo cách tương tự, echinoids, cũng như tất cả các động vật da gai, hiện diện trong quá trình phát triển phôi thai của chúng ba lớp mầm đã biết: nội bì, trung bì và ngoại bì. Từ chúng, mỗi một trong số các mô tạo nên con nhím trưởng thành được hình thành.

Trong cùng một mạch, echinoids được coi là động vật coelomin. Điều này có nghĩa là chúng có một khoang bên trong gọi là coelom, bên trong là các cơ quan khác nhau của động vật.

Những loại động vật này thuộc loại có đối xứng xuyên tâm. Điều này ngụ ý rằng các cấu trúc bên trong của nó được sắp xếp xung quanh một trục trung tâm, theo cách mà chúng có thể được chia thành nhiều phần bằng nhau.

Echinoids là loài đơn tính, có nghĩa là có cá thể có cơ quan sinh sản nam và cá thể có cơ quan sinh sản nữ. Ngoài ra, chúng là động vật đẻ trứng vì chúng sinh sản qua trứng và phát triển gián tiếp, vì khi chúng nở ra chúng ở dạng ấu trùng.

Hình thái học

- Giải phẫu bên ngoài

Cơ thể của echinoids có một cực trên và một cực miệng. Trong hậu môn có một màng gọi là màng hậu môn, trong đó lỗ hậu môn được mở ra, cũng như các lỗ phụ khác. Bao quanh màng này là các mảng sinh dục, trong đó có các lỗ sinh dục. Ngoài ra ở đây bạn có thể nhìn thấy madreporito.

Ở cực miệng là lỗ vòi, được bao quanh bởi nhu động, tạo thành môi. Tương tự như vậy, chân ống có thể nằm trên bề mặt này, có liên quan đến chuyển động của động vật.

Echinoids có cơ thể tròn trịa được bao phủ bởi một lớp vôi cứng và cứng. Trên lớp đó, là một loại xương ngoài, có những chỗ lồi ra gọi là quả dưa hấu. Đây là nơi mà các ngạnh đặc trưng của động vật được chèn vào.

Giữa các bút lông, một cấu trúc khác xuất hiện được biết đến với tên gọi pedicellario. Phần này có một cuống nối nó với bộ xương vôi hóa. Ở đầu xa, nó có một chỗ phình ra, tạo thành từ hai lá chét, mở ra. Bên trong, chúng có gai, có thể kết nối với các tuyến độc.

Chức năng của pedicellars rất đa dạng: chúng đóng vai trò bảo vệ động vật và cũng giúp giữ sạch các sinh vật nhỏ có thể nằm trên bề mặt của nó.

Tương tự như vậy, trên bề mặt của echinoids có một cấu trúc khác có dạng hình cầu. Đây được gọi là hình cầu và được bao phủ bởi biểu mô có lông mao. Chức năng của nó liên quan đến sự cân bằng.

Không giống như các thành viên khác của lớp da gai, chẳng hạn như tiểu hành tinh hoặc ophiuroid, nhím thiếu cánh tay.

- Giải phẫu bên trong

Hệ thống tiêu hóa

Hệ tiêu hóa của echinoids đã hoàn thiện, có miệng, thực quản, ruột, trực tràng và hậu môn.

Miệng mở ra có cấu trúc khá phức tạp, đặc trưng của nhím biển, được biết đến với cái tên đèn lồng của Aristotle. Nó có 5 chiếc răng làm bằng canxi cacbonat và cấu trúc tương tự như lưỡi. Đèn lồng của Aristotle được sử dụng để cạo các mảnh vụn tảo từ một số bề mặt.

Một ống mỏng, cơ bắp thoát ra khỏi ánh đèn pin: thực quản. Quá trình này tiếp tục diễn ra với ruột, tạo thành hai vòng, một vòng gắn vào bề mặt bên trong của bề mặt miệng và một đoạn gắn vào bề mặt trên. Ngay sau là trực tràng mà đỉnh điểm là lỗ hậu môn.

Hệ thống tuần hoàn

Echinoids có một hệ thống tuần hoàn mở, có một số khoảng trống: khoảng trống ở miệng, ở miệng, dọc trục, bộ phận sinh dục và khoảng trống ở hướng tâm.

Sơ đồ giải phẫu bên trong của nhím biển. (1) Mảng sinh dục (2) Gonopore (3) Hậu môn (4) Madreporite (5) Tuyến trục (6) Gonad (7) Ruột (8) Lưỡng cư (9) Bộ xương (10) Ống xuyên tâm (11) Thực quản (12) Đèn lồng của Aristotle (13) Răng (14) Miệng (15) Vòng dây thần kinh (16) Ống hình khuyên (17) Tấm (18) Chân ống (19) Ngạnh. Nguồn: Erinlandry

Chất lỏng tuần hoàn có một loại tế bào gọi là tế bào bào, đảm nhiệm một chức năng kép: bài tiết và vận chuyển oxy.

Hệ hô hấp

Vì echinoids hoàn toàn là sinh vật sống dưới nước, hệ thống hô hấp của chúng được tạo thành từ mang. Đây là những phiến kính trong đó quá trình trao đổi khí diễn ra.

Hệ thần kinh

Hệ thần kinh echinoid được chia thành hai phần: hệ thống thần kinh miệng (bề mặt và sâu) và hệ thần kinh thực vật.

Hệ thống thần kinh miệng bề ngoài được tạo thành từ các sợi hỗn hợp, vận động và cảm giác, đi đến các chân ống. Trong khi hệ thống răng sâu chỉ vận động và nuôi dưỡng hàm bên trong.

Cuối cùng, hệ thống thần kinh thổ dân chứa các sợi vận động và chủ yếu là cơ quan sinh dục bên trong.

Hệ thống sinh sản

Nhím biển là sinh vật đơn bào, có nghĩa là chúng có cá thể cái và cá thể đực. Họ không biểu hiện lưỡng hình giới tính.

Các tuyến sinh dục nằm ở phía trên của động vật và có hai loại tế bào: tế bào hình túi có chức năng thực bào và tế bào gốc của giao tử cuối cùng tạo ra noãn và tinh trùng.

Phân loại

Lớp Echinoidea bao gồm hai lớp phụ: Periscoechinoidea và Euchinoidea.

Lớp phụ Periscoechinoidea

Các thành viên của lớp phụ này có đặc điểm là củ lớn, trong đó có gai dày. Đến lượt mình, lớp con này bao gồm bốn thứ tự:

- Cả hai bên.

- Echinocystitoida.

- Palaechinoida.

- Cidaroida.

Phân lớp Euchinoidea

Trong phân lớp này hầu hết các loài hiện nay đều được phân nhóm. Đổi lại, nó bao gồm bốn siêu đơn đặt hàng:

- Diadematacea: được tạo thành từ ba bộ: Pedinoida, Diadematoida và Echinothurioida.

- Echinacea: được tạo thành từ năm bộ: Salenoida, Hemicidaroida, Phymosomatoida, Arbacioida, Temnopleuroida và Echinoida.

- Gnathostomata: là những loài nhím biển vẫn giữ nguyên bộ máy nhai của chúng. Nó bao gồm hai thứ tự: Clypeasteroida và Holectypoida.

- Atelostomata: nhím biển không có bộ phận nhai. Nó được tạo thành từ bốn đơn hàng: Cassiduloida, Holasteroida, Spatangoida và Neolampadoida.

Nơi sống và phân bố

Echinoids là loài động vật sống trong môi trường nước thuần túy, cụ thể là nước mặn.

Những loại động vật này, trong suốt lịch sử tiến hóa của chúng, đã cố gắng phát triển các cơ chế cho phép chúng thích nghi với sự thay đổi nhiệt độ của các vùng nước. Đây là lý do tại sao echinoids có thể tồn tại ở cả vùng nước ấm và lạnh.

Trong mọi trường hợp, tỷ lệ cao nhất của các loài echinoid đã phát triển trong các hệ sinh thái có nhiệt độ ấm và ôn đới. Trong các hệ sinh thái này, nhím biển có thể nằm ở cả gần bề mặt và sâu vài mét.

Nói chung, echinoids được cố định vào chất nền như đá. Tương tự như vậy, chúng cũng nằm trong những không gian nhỏ như kẽ hở giữa các tảng đá hoặc hang động.

Các loài Echinoid cũng đã được báo cáo rằng có xu hướng thích chôn vùi dưới đáy biển.

Sinh sản

Nhím biển sinh sản hữu tính hoàn toàn. Kiểu sinh sản này bao gồm sự hợp nhất của giao tử đực và cái (tế bào sinh dục).

Ở echinoids, kiểu thụ tinh bên ngoài xảy ra, tức là nó xảy ra bên ngoài cơ thể của con cái. Chúng đẻ trứng vì chúng sinh sản qua trứng và phát triển gián tiếp. Điều này có nghĩa là khi chúng nở ra từ trứng, chúng là ấu trùng cần phải trải qua một số biến đổi nhất định cho đến khi chúng có hình dạng bình thường của một con nhím.

Hiện nay, sự sinh sản khá phức tạp, vì nó liên quan đến một quá trình tín hiệu hóa học cần thiết để cả hai giao tử hợp nhất.

Sự thụ tinh

Khi đến thời điểm sinh sản, cá thể đực và cái đều giải phóng giao tử ra bên ngoài. Họ làm điều này thông qua một lỗ được gọi là gonopore.

Vấn đề là một khi các giao tử này bị đào thải, chúng không dễ gặp nhau để hợp nhất. Để điều này xảy ra, một quá trình gọi là chemotaxis phải diễn ra, quá trình này chịu trách nhiệm đảm bảo rằng cả hai giao tử đều cảm thấy bị thu hút và cuối cùng có thể tham gia.

Hóa chất được trung gian bởi sự bài tiết các chất hóa học của trứng. Để bắt được tín hiệu hóa học này, các tế bào tinh trùng có các thụ thể trên màng tế bào của chúng để thu tín hiệu và kích hoạt một loạt các quá trình dẫn đến việc tiếp cận noãn.

Khi hai giao tử tiếp xúc với nhau, một quá trình khác xảy ra được thực hiện qua trung gian bài tiết các enzym, lần này là bởi tinh trùng. Điều này cuối cùng có thể thâm nhập vào buồng trứng và quá trình thụ tinh xảy ra.

Kết quả của quá trình thụ tinh, trứng được hình thành. Hiện nay, ở một số loài, trứng vẫn ở gần con cái, đặc biệt là giữa các cây bút lông của nó. Ở các loài khác, trứng trở thành một phần của sinh vật phù du cho đến khi nó nở.

Giai đoạn ấu trùng

Khi thời gian cần thiết trôi qua, một ấu trùng, được gọi là echinopluteus, xuất hiện từ trứng. Điều này được đặc trưng bởi có sáu cánh tay ấu trùng và sống tự do. Tức là nó có thể di chuyển tự do trong các dòng nước.

Sau đó, ấu trùng bắt đầu trải qua một loạt các biến đổi xảy ra trong một khoảng thời gian khá ngắn (đã có báo cáo lên đến 1 giờ). Cuối cùng, một con nhím nhỏ được hình thành, chúng được lắng xuống đáy biển.

Dinh dưỡng

Nhím biển được coi là sinh vật dị dưỡng, vì chúng phải ăn các sinh vật sống khác hoặc các chất do người khác tạo ra.

Theo nghĩa này, có thể thấy một loạt các xu hướng dinh dưỡng trong echinoids. Hầu hết các loài echinoids là động vật ăn cỏ, mặc dù cũng có loài sinh vật sống, động vật ăn thịt và một số rất ít loài có thể trở thành động vật ăn thịt.

Echinoids là động vật ăn cỏ hầu như chỉ ăn rong biển, đặc biệt là những loài bám trên bề mặt đá. Cách chúng lấy được tảo là dùng răng cạo sạch.

Mặt khác, echinoids ăn các mảnh thức ăn lơ lửng trong nước được gọi là sinh vật huyền phù, trong khi các loài thú ăn thịt còn lại các chất hữu cơ đã phân hủy mà chúng có thể tiếp cận. Những sinh vật này chiếm một tỷ lệ nhỏ so với động vật ăn cỏ.

Và một phần nhỏ hơn và không đáng kể được đại diện bởi một số loài nhím biển thậm chí có thể ăn các động vật không xương sống nhỏ. Tuy nhiên, kiểu ăn kiêng này rất hiếm nên phần lớn thời gian nó không được đề cập đến.

Một khi thức ăn được tiêu hóa, nó sẽ đi từ miệng đến thực quản, nơi đặt đèn lồng của Aristotle, nơi chứa các cấu trúc thực hiện chức năng của răng và giúp xé và cắt thức ăn. Nó cũng giúp loại bỏ các mảnh vụn tảo từ các bề mặt khác nhau.

Sau đó, thức ăn được dẫn vào ruột, nơi xảy ra quá trình hấp thụ. Cuối cùng, các chất thải trong quá trình tiêu hóa được đào thải ra ngoài qua hậu môn.

Các loài đặc trưng

Ngày nay, lớp Echinoidea bao gồm hơn 900 loài.

Heterocentrotus mammillatus

Đây là một loài nhím biển nổi bật còn được gọi là nhím bút chì đỏ. Đặc điểm của loài này là lông của nó hơi dày hơn so với lông của hầu hết các loài nhím. Chúng có thể dài hơn 15 cm và có các sọc màu trắng đặc trưng.

Heterocentrotus mammillatus. Nguồn: David Burdick

Strongylocentrotus franciscanus

Cơ thể của nó được bao phủ bởi những chiếc gai khá sắc nhọn, đôi khi có thể dài tới 10 cm. Nói chung, chúng có màu sắc trải dài trong bảng màu đỏ. Nó chỉ được tìm thấy ở Thái Bình Dương, đặc biệt là ngoài khơi Bắc Mỹ.

U tinh thể giãn tĩnh mạch

Loài nhím này được đặc trưng bởi sự sống động và cường độ của tông màu đỏ mà chúng hiện diện. Chính vì vậy mà nó còn được gọi với cái tên là nhím lửa. Chúng cũng có thể đạt đến kích thước lớn (đường kính hơn 20 cm). Nó có thể được tìm thấy ở Ấn Độ Dương.

Echinus esculentus

Echinoid này có thể đạt đường kính 10 cm. Nó được đặc trưng bởi có hình dạng tròn, mặc dù hơi dẹt ở các cực. Nó thường có màu hơi đỏ hoặc tím, với các gai nhọn kết thúc bằng một điểm cùn. Chúng có màu trắng và ở đầu xa của chúng có màu tím.

Người giới thiệu

1. Agnello, M. (2017). Sea Urchin: Kiến thức và Quan điểm. Môi trường đến Nuôi trồng thủy sản và Y sinh. Intech.
2. Barnes, R. (1982). Động vật không xương sống. Holt Saunders International.
3. Brusca, RC & Brusca, GJ, (2005). Động vật không xương sống, xuất bản lần thứ 2. McGraw-Hill-Interamericana, Madrid
4. Curtis, H., Barnes, S., Schneck, A. và Massarini, A. (2008). Sinh học. Biên tập Médica Panamericana. Ấn bản thứ 7
5. González, E. (2005). Sinh học và trao đổi chất của nhím biển. Bản tin Jaina trực tuyến. Đại học Autonomus của Campeche.
6. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Các nguyên tắc tổng hợp của động vật học (Tập 15). McGraw-Hill.