Ostnokožci - Echinodermata

Ostnokožci (Echinodermata) jsou výhradně mořskými bezobratlými živočichy, jejichž jméno pochází z řeckých slov echinos (ježek) a derma (kůže). S více než 6 000 recentními druhy a 13 000 fosilními druhy představují jednu z evolučně nejúspěšnějších skupin mořských organismů. Od svého vzniku v kambriu prošli pestrým evolučním vývojem a vytvořili řadu skupin, z nichž mnohé dnes známe pouze z fosilního záznamu, zatímco jiné – například hvězdice, ježovky či sumýši – obývají moře dodnes.

Naše nabídka zkamenělin ostnokožců.

Paleoart rekonstrukce několika raných fosilních ostnokožců z prvohorních moří.

Na obr.: Rekonstrukce několika raných druhů ostnokožců. Obrázek od Nobu Tamury pod licencí CC BY-SA 4.0

Základní charakteristika

Ostnokožci jsou známí svou unikátní pětipaprsčitou symetrií, která je typická pro dospělce, zatímco larvy mají bilaterální symetrii. Nemají vyvinutou hlavovou část a jejich tělo se skládá z orální strany s ústy, aborální strany s řitním otvorem a pěti radiálních směrů.

Jejich tělo kryje skelet, tzv. téka, která je tvořena vápnitými destičkami nazývanými sklerity. Tyto destičky jsou složeny především z kalcitu. Téka je kryta tenkou pokožkou, která umožňuje kontakt s prostředím. Sklerity jsou umístěny plánovitě a pevně spojeny, což poskytuje tělu ochranu a oporu.

Unikátní je také jejich ambulakrální soustava, která zahrnuje systém kanálků naplněných tekutinou. Tento systém umožňuje pohyb pomocí panožek, které se vysouvají a přichytávají na povrch. Panožky zároveň plní dýchací, vylučovací a smyslovou funkci. Kromě toho mají ostnokožci hemální systém, který přenáší živiny, a rozmanitou trávicí soustavu, která není vázána na jejich symetrii.

Zkamenělina ježovky Pygurus marmonti.

Na foto: fosilní ježovka Pygurus marmonti detail schránky

Ekologie

Ostnokožci obývají mořské prostředí od mělkých vod až po nejhlubší oceánské příkopy. Jsou přísně stenohalinní, což znamená, že jsou citliví na změny salinity a nevyskytují se ve sladkých vodách ani v brakických prostředích, jako je Baltské moře.

Ekologicky jsou velmi rozmanití – lilijice jsou přisedlí filtrátoři, kteří lapají plankton a organický detrit, zatímco ježovky seškrabávají řasy z povrchů nebo vybírají detrit. Hvězdice jsou aktivní predátoři, lovící měkkýše, a hadice žijí jako požírači suspenze v hlubších mořích. Díky své ekologické diverzitě mají ostnokožci významný vliv na mořské ekosystémy.

Zkamenělina pralilijice Ascocystites, raný fosilní ostnokožec.

Na foto: zkamenělina pralilijice Ascocystites, fosilní ostnokožec s typickou stavbou těla z prvohor

Geologická historie

Ostnokožci se objevili již na počátku kambria (před více než 500 miliony lety). Archaické skupiny, jako terčovci a pralilijice, hrály klíčovou roli v kambrické evoluci. V ordoviku a siluru došlo k jejich rychlému rozvoji a diverzifikaci, přičemž lilijice a poupěnci vytvářeli rozsáhlé "krinoidové louky". Paleozoické skupiny však často vymíraly, přičemž většina z nich zmizela na konci permu.

V triasu došlo k novému rozmachu lilijic a ježovek, přičemž od jury začaly moderní skupiny ježovek dominovat mořským ekosystémům. Fosilie ostnokožců, zejména jejich kalcitových skleritů, jsou běžné v paleozoických a mezozoických horninách, často jako dominantní složka vápenců.

Přehled podkmenů a tříd ostnokožců

Podkmen Crinozoa

Podkmen Crinozoa zahrnuje především ostnokožce, kteří se vyznačují typickou stavbou těla složenou z kalichu (téka), stonku a ramen (brachia). Kalich obsahuje většinu vnitřních orgánů a je tvořen vápenitými destičkami, které mu poskytují pevnou oporu.

Třída Crinoidea (lilijice): střední kambrium – recent.

Lilijiice se poprvé objevily již ve středním kambriu a v různých vývojových liniích přetrvávají až do současnosti. Jejich tělo tvoří kalich, z něhož vyrůstají četná ramena, a u mnoha forem také dlouhý stonek, jímž se připevňují k podkladu. V období paleozoika byly lilijice mimořádně hojné a tvořily rozsáhlé populace, jejichž zbytky často spoluvytvářely vápencové usazeniny. Po permském vymírání se jejich početnost výrazně snížila, ale přesto přežily a v současnosti obývají zejména hlubokomořské ekosystémy.

Velká zkamenělá deska s lilijicemi Scyphocrinites z Maroka, husté prvohorní kolonie.

Na fto: prvohorní lilijice Scyphocrinites z Maroka

Třída Blastoidea (poupěnci): ordovik – perm.

Poupěnci byli zvláštní skupinou ostnokožců, vyznačující se typickou pětičetnou souměrností těla. Jejich tělo tvořil kalich (téka), ramena a stonek, kterým byli často připevněni k mořskému dnu. Téka měla kulovitý až hruškovitý tvar a svým vzhledem připomínala květní poupě, což stálo u zrodu jejich českého názvu. Tito živočichové žili přisedle v mělkomořském prostředí, kde pomocí jemných ramenovitých útvarů – brachiol – zachytávali z vodního sloupce potravu, zejména drobné planktonní částice. Blastoidea patřila k významným složkám paleozoických mořských ekosystémů, avšak na konci permu definitivně vyhynula a dnes jsou známi pouze z fosilního záznamu.

Třídy Diploporita a Rhombifera (jablovci): ordovik – devon.

Jablovci představují skupinu vyhynulých ostnokožců, jejichž tělo postrádalo klasickou radiální souměrnost typickou pro většinu příbuzných tříd. Bylo tvořeno kalichem (tékou), rameny a někdy i různě dlouhým stonkem, kterým byli připevněni k podkladu. Povrch téky býval charakteristický zvláštními otvory či políčky, které sloužily k dýchání a výměně látek, a na základě jejich tvaru se rozlišují jednotlivé skupiny. Jablovci žili jako mořský bentos, obývali zejména hlubší části sublitorálu, kde filtrací získávali potravu z vodního sloupce. Objevují se poprvé ve středním ordoviku a jejich vývoj končí v období devonu, kdy tato skupina definitivně vyhynula.

Na obr: ilustrace ordovického jablovce, primitivního ostnokožce na dně pradávného moře

Podkmen Asterozoa

Třída Asteroidea (hvězdice): kambrium – recent.

Hvězdice patří mezi ostnokožce a vyznačují se typickým hvězdicovitým tělem, které je tvořeno centrálním terčem a obvykle pěti rameny, ačkoli u některých druhů může být ramen více. Jsou to aktivní predátoři, kteří často loví mlže a další bezobratlé – jejich zvláštností je schopnost vychlípit žaludek mimo tělo a mimo něj částečně natrávit kořist. Zároveň vynikají mimořádnou regenerační schopností, díky níž mohou dorůstat ztracená ramena, a v některých případech se celé tělo dokáže obnovit z jediného úlomku. Moderní zástupci hvězdic se objevili již v ordoviku, přibližně před 450 miliony let, a od té doby představují významnou složku mořských ekosystémů. Jejich nejbližšími příbuznými jsou hadice (Ophiuroidea), se kterými sdílejí řadu morfologických znaků, ale liší se způsobem pohybu i ekologií.

Prvohorní hvězdice Petraster z marockých nalezišť.

Na foto: zkamenělina hvězdice Petraster z Maroka s dobře patrnou stavbou ramen

Třída Ophiuroidea (hadice): ordovik – recent.

Hadice představují ostnokožce s tělem rozděleným na nápadný centrální terč a pět (někdy více) tenkých, velmi pohyblivých ramen. Na rozdíl od hvězdic jsou jejich ramena pružnější a umožňují rychlé a obratné pohyby, což z hadic činí nejpohyblivější zástupce ostnokožců.

Zkamenělá hadice Ophiopetra ze Solnhofenu v Německu s zachovanými rameny.

Na foto: zkamenělé hadice Ophiopetra ze Solnhofenu v Německu

Podkmen Echinozoa

Do podkmenu Echinozoa náležejí především pohyblivě žijící ostnokožci, jejichž tělo má kulovitý, diskovitý nebo válcovitý tvar a postrádá ramenní či jiné výrazné výběžky. Typickým znakem je paprsčitá (radiální) souměrnost, i když u některých skupin, například u srdcovek (Spatangoida), dochází k jejímu druhotnému narušení a vzniku souměrnosti dvoustranné. Mezi Echinozoa patří především ježovky (Echinoidea) a sumýši (Holothuroidea), které se výrazně liší stavbou těla i způsobem života, avšak sdílejí základní znaky této skupiny.

Třída Echinoidea (ježovky): ordovik – recent.

Ježovky jsou úspěšní ostnokožci s pětipaprsčitou souměrností, u některých skupin druhotně dvoustrannou. Jejich pevný vápenitý skelet má různý tvar – od polokulovitého po srdcovitý – a nese ostny sloužící k pohybu i obraně. Potravu, zejména řasy a detrit, zpracovávají pomocí složitého žvýkacího aparátu zvaného Aristotelova lucerna. Od jury patří k dominantním zástupcům ostnokožců.

Zkamenělina ježovky Balanocidaris glandifera s výraznými ostny z prvohorního moře.

Na foto.: zkamenělá ježovka Balanocidaris glandifera

Třída Holothuroidea (sumýši): ordovik – recent.

Sumýši jsou měkčí ostnokožci s podlouhlým, válcovitým tělem, jehož vápenité destičky jsou redukované a ukryté v tlusté pokožce. Typická radiální souměrnost je u nich druhotně potlačena a tělo nese znaky dvoustranné souměrnosti.

Homalozoa

Homalozoa představují velmi zvláštní a morfologicky různorodou skupinu, která hrála svou roli v paleozoických mořích, avšak v průběhu devonu definitivně vyhynula. Jde o historické / vyhynulé skupiny s nejasnou systematikou.

Závěr

Ostnokožci jsou starobylý a rozmanitý kmen mořských živočichů s pětipaprsčitou souměrností a vápenitou kostrou. Od kambria prošli bohatým vývojem – některé skupiny známe jen z fosilií, jiné, jako hvězdice či ježovky, žijí dodnes.