Szkarłupnie (Echinodermata) (z gr. echinos – jeż + derma – skóra) – typ halobiontycznych, bezkręgowych zwierząt wtóroustych (Deuterostomia) o wtórnej symetrii pięciopromiennej. Charakteryzują się wapiennym szkieletem wewnętrznym oraz obecnością unikalnego wśród zwierząt układu ambulakralnego pełniącego funkcję lokomocyjną, dotykową, a częściowo wydalniczą i oddechową. Najstarsze skamieniałości szkarłupni znane są z osadów dolnego kambru. Większość z nich prowadzi osiadły tryb życia, choć niektóre są biernie przenoszone przez wodę. Nie występują wśród nich formy pasożytnicze.
Występowanie:
Z reguły ciepłe wody morskie o pełnym zasoleniu, głównie strefa denna. Tylko nieliczne wężowidła i niektóre strzykwy przystosowały się do życia w wysłodzonych wodach morskich oraz w wodach słonawych. W zachodniej części Morza Bałtyckiego sporadycznie spotykana jest rozgwiazda czerwona i wężowidło białawe. Szkarłupnie zasiedlają strefy przybrzeżne oraz wody głębokie do 7000 m.
Pochodzenie i ewolucja:
najstarsze szczątki datowane są na dolny kambr
ich przodkami prawdopodobnie były robakokształtne mające wtórną jamę ciała (celomę) podzieloną na segmenty
po przejściu do osiadłego trybu życia utraciły symetrię dwuboczną
większość szkarłupni wymarła pod koniec paleozoiku
najstarszą gromadą, która przetrwała z tamtego okresu są liliowce
Cechy charakterystyczne:
pięciopromienna symetria (wtórna), ewolucja regresywna
brak głowy u dorosłych osobników
larwy typu dipleuruli (zmodyfikowana trochofora), mają różny wygląd i nazwy, np. u rozgwiazd – bipinaria, u strzykw – auricularia, u jeżowca – pluteus (zawsze dwuboczna symetria)
wewnętrzny szkielet wapienny (pochodzenia mezodermalnego) tworzący na powierzchni ciała kolce i igły
układ wodny (ambulakralny), szkielet hydrostatyczny
układ krwionośny otwarty (zwany hemalnym), brak serca
prymitywny układ nerwowy
posiadają nóżki ambulakralne
rozdzielnopłciowość
brak układu wydalniczego
duża zdolność regeneracji
Pokrycie ciała:
Ciało szkarłupni od zewnątrz pokrywa orzęsiony nabłonek komórkowy (syncytialny). Pod nim znajduje się tkanka łączna (dermis). Pod nią często jest warstwa mięśni. Od wewnątrz ścianę ciała wyściela orzęsiony nabłonek perytonealny.
Układ nerwowy i narządy zmysłów:
W układzie nerwowym szkarłupni nie występują ośrodki nadrzędne – zwoje. Układ ten składa się z trzech części połączonych siecią komórek:
ektoneuralnej
Znajduje się na stronie oralnej (gębowej) i ma znaczenie czuciowe.
hiponeuralnej
Znajduje się na stronie oralnej pod tkanką łączną. Unerwia ścianę ciała, nóżki ambulakralne i układ krwionośny. Część ta nie występuje u strzykw.
endoneuralnej
Znajduje się na stronie aboralnej w nabłonku perytonealnym. Jej funkcją jest unerwianie mięśni łączących elementy szkieletowe w promieniach ambulakralnych.
Narządy zmysłów szkarłupni są słabo wykształcone. Jeżowce posiadają prymitywne oczka i statocysty; rozgwiazdy – tylko oczka; strzykwy – tylko statocysty.
Jama ciała:
Jama ciała szkarłupni składa się z trzech woreczków celomatycznych:
procelu (aksocelu)
mezocelu (hydrocelu)
metacelu (somatocelu)
Rozmnażanie:
Rozgwiazdy i wężowidła rozmnażają się wegetatywnie lub płciowo. U lilowców, jeżowców, kołonic i strzykw występuje tylko rozmnażanie płciowe. Niektóre strzykwy i kołonice są żyworodne, reszta jest jajorodna.
Są zwierzętami rozdzielnopłciowymi, bez zaznaczonego dymorfizmu płciowego. Zapłodnienie zawsze jest zewnętrzne, a rozwój złożony. Mają planktoniczną larwę o dwubocznej symetrii ciała.
Systematyka:
Klasyfikacja szkarłupni ma długą historię. Karol Linneusz zaliczał je do mięczaków, które z kolei sklasyfikował jako poddział robaków (Vermes). W 1734 Jakob Theodor Klein wyłonił je jako odrębną grupę (takson), którą nazwał Echinodermata. Jean-Baptiste de Lamarck włączył Echinodermata do zwierząt o budowie promienistej (Radiata), gdzie pozostały do 1854 roku, kiedy Rudolph Leuckart podniósł je do rangi typu (phylum).
Do szkarłupni zaliczono około 7000 gatunków żyjących współcześnie oraz 13 000 wymarłych. Na podstawie morfologii zewnętrznej i wykształcenia układu ambulakralnego gatunki żyjące współcześnie grupowane są w 5 gromadach, czasami grupowanych w 2 podtypach:
Pelmatozoa – nóżkowce:
Crinoidea – liliowce
Blastoidea – pączkowce
Cystoidea – pęcherzowce
Edrioasteroidea
Eleutherozoa – beznóżkowce:
Echinoidea – jeżowce
Ophiuroidea – wężowidła
Holothuroidea – strzykwy
Asteroidea – rozgwiazdy
Somasteroidea
Przy uwzględnieniu taksonów wymarłych wyróżniany jest jeszcze podtyp:
Homalozoa – gładce
obejmujący wymarłe gatunki asymetryczne, bez śladów symetrii promienistej.
Jeżowiec
Rozgwiazdka
Liliowiec
Wężowidło
Strzykwa