棘皮動物門下的海膽、海參和海星雖然親緣關系較近(都具有五輻射對稱性、水管系統、鈣質骨板內骨骼等特征),但它們的形態差異非常顯著。以下是根據形態學進行區分的要點指南:
核心區分要點總結:
特征
海膽 (Sea Urchins)
海參 (Sea Cucumbers)
海星 (Starfish/Sea Stars)
基本體型
球形/半球形/盤形 (通常規則)
長圓筒形/蠕蟲狀 (兩端略細)
星形/多臂輻射狀 (通常5臂)
體壁硬度
堅硬 (由緊密融合的骨板構成)
柔軟、革質、有彈性 (骨片小且分散)
中等硬度,有韌性 (骨板可活動)
體表特征
密布長而可動的刺 (主要防御)
光滑、粗糙或有疣足 (無長刺)
粗糙,有棘、疣突或顆粒 (皮鰓呼吸)
口部位置
腹面中央 (朝向底部)
前端 (常圍有觸手)
腹面中央 (朝向底部)
肛門位置
背面中央 (與口相對)
后端 (與口相對)
背面中央 (與口相對)
管足分布
規則排列在步帶區 (5條)
主要在腹面 (形成管足區)
主要在腹面步帶溝內 (5條)
運動方式
管足+刺輔助 (緩慢移動/滾動)
管足爬行或肌肉蠕動
管足爬行
口部特征
具復雜的咀嚼器
圍有觸手 (用于攝食)
無咀嚼器/觸手 (胃可翻出)
特殊結構
亞里士多德提燈
居維氏管 (防御)、呼吸樹
皮鰓 (呼吸)、再生能力強
死后殘骸
空殼 ("考驗")
皮革狀、皺縮的軟體
鈣質骨板散開,呈星形輪廓
詳細形態鑒別要點:
整體體型 (Body Shape):
- 海膽: 最顯著的特征是球形、半球形或扁盤形。身體被一個由許多鈣質骨板緊密嵌合形成的堅硬外殼所包裹。這個外殼提供了強大的保護。
- 海參: 長圓筒形或蠕蟲狀,身體柔軟且富有彈性。兩端通常略細(前端為口,后端為肛門)。身體可以顯著地收縮和伸展,形態變化較大。
- 海星: 星形或多臂的輻射狀。通常有5個腕(臂),但也有些種類有更多腕。身體扁平,由中央盤和輻射狀的腕組成。體壁比海膽軟,但比海參硬且有韌性。
體壁與體表 (Body Wall and Surface):
- 海膽: 極其堅硬。外殼由大量規則排列的鈣質骨板緊密融合而成,形成堅固的“殼”。殼的表面密布著長而可動的刺,刺是防御和運動的重要器官。刺的基部有關節,可以活動。刺間還有細小的鉗狀棘刺,用于清潔和防御。
- 海參: 非常柔軟、革質、有彈性。它們的鈣質骨片(骨針)非常細小且分散在體壁的結締組織中,不足以提供剛性支撐,因此身體可以彎曲變形。體表可能光滑、粗糙或有疣足突起,但沒有長而明顯的刺。
- 海星: 中等硬度,有韌性。體壁由許多較小的鈣質骨板(骨片)通過結締組織和肌肉連接而成,允許腕有一定程度的彎曲。體表粗糙,通常覆蓋著短小的棘、顆粒狀突起或疣。在骨板間有皮鰓(用于呼吸的柔軟突起)。
口與肛門的位置 (Position of Mouth and Anus):
- 海膽: 口位于腹面(朝向底部)中央。肛門位于背面(朝上)中央。兩者在硬殼的兩極相對。
- 海參: 口位于身體前端,周圍常有一圈觸手(用于攝食)。肛門位于身體后端。兩者在身體長軸的兩端相對。
- 海星: 口位于腹面(朝向底部)中央,在中央盤上。肛門位于背面(朝上)中央,也在中央盤上(通常在腕交匯處)。兩者在中央盤的兩面相對。
管足 (Tube Feet):
- 海膽: 管足從外殼上規則排列的小孔中伸出。通常有5列雙行的管足,沿著步帶區(從口到肛門的放射狀區域)分布。管足用于運動、感覺和攝食。
- 海參: 管足通常集中在腹面,形成1-3條縱行的管足區(用于爬行),背面管足較少或退化呈疣足狀。一些深海種類管足可能圍繞身體成環狀分布或完全退化。
- 海星: 管足位于腹面每條腕中央的步帶溝內。每條腕的步帶溝內有2列或4列管足。管足是主要的運動器官,末端有吸盤。
運動方式 (Locomotion):
- 海膽: 主要依靠管足在基質上爬行。長刺也常用于輔助支撐身體、推動身體前進或在陡坡上制動。有些種類能用刺“行走”或“滾動”。
- 海參: 主要依靠腹面的管足爬行,或者通過體壁肌肉的收縮和舒張進行蠕動(類似蚯蚓)。運動通常較緩慢。
- 海星: 主要依靠腕下步帶溝內的管足進行爬行。管足末端的吸盤使其能在巖石等基質上牢固附著和移動。運動速度因種類而異。
攝食器官 (Feeding Structures):
- 海膽: 口內有極其復雜的咀嚼器,稱為亞里士多德提燈。由5顆不斷生長的鈣質齒組成,用于刮取、啃咬藻類、有機碎屑等。這是海膽獨有的特征。
- 海參: 口周圍有一圈觸手(數量通常是10-30條)。觸手形態多樣(盾狀、羽狀、指狀等),用于掃取、挖掘或濾食沉積物中的有機質或浮游生物。沒有咀嚼器。
- 海星: 沒有明顯的口部觸手或咀嚼器。大多數種類是肉食性(尤其捕食貝類),能將賁門胃翻出體外包裹和消化獵物。這是海星特有的攝食方式。
特殊結構/行為 (Special Structures/Behaviors):
- 海膽: 具有獨特的咀嚼器(亞里士多德提燈)。
- 海參:
- 居維氏管: 許多海參在受到威脅時,能從肛門噴射出黏稠的白色絲狀物(居維氏管),用于纏繞和迷惑敵人。
- 呼吸樹: 一對高度分支的樹狀結構,從肛門伸入體腔,是主要的呼吸器官(也兼有排泄功能)。
- 自切/再生: 部分種類能通過劇烈收縮將身體斷裂,丟棄內臟迷惑敵人,之后再生。
- 海星:
- 皮鰓: 體表骨板間的柔軟突起,是主要的呼吸器官。
- 強大的再生能力: 腕甚至中央盤受損后能再生。有些種類可通過斷裂的腕進行無性繁殖。
- 翻胃攝食: 獨特的體外消化方式。
快速鑒別流程 (海邊觀察):
看形狀:- 像帶刺的球或扁圓盤? -> 海膽
- 像長條形的肉蟲子/黃瓜? -> 海參
- 像五角星或多臂的扁平星星? -> 海星
摸硬度 (活體謹慎操作,死體可觀察):- 硬得像石頭? (有刺) -> 海膽
- 軟軟的像橡膠/皮革? (無長刺) -> 海參
- 有點硬但能彎曲? (表面粗糙有小刺/疣) -> 海星
看關鍵部位:- 口在身體底部中央? (有刺) -> 海膽
- 口在身體一端? (有觸手) -> 海參
- 口在身體底部中央? (無觸手,有腕) -> 海星
看運動:- 用刺和管足緩慢移動或滾動? -> 海膽
- 用腹面管足爬行或像蟲子一樣蠕動? -> 海參
- 用腕下管足在巖石上爬行? -> 海星
注意事項:
- 活體安全: 海膽的刺可能有毒或尖銳易斷,海參部分種類皮膚有毒素(如海參毒素),海星體表也可能有棘刺。觀察時避免徒手觸碰不明種類,尤其不要徒手撿拾。
- 死后殘骸: 海膽死后常留下空殼(“考驗”);海參死后體壁收縮成皮革狀;海星死后骨板常散開,但仍能看出星形輪廓。
- 變異: 存在一些特殊形態(如心形海膽、沙錢、枝形海星、無管足海參等),但核心的區分原則(體型、硬度、口肛位置、刺/觸手)仍然適用。
掌握了這些形態學上的核心差異點,就能在海邊、水族館或標本中快速準確地分辨出海膽、海參和海星這三種常見的棘皮動物了。