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Gli echinodermi sono un phylum di deuterostomi marini che comprende stelle, ricci di mare, cetrioli di mare ma anche animali meno conosciuti come i dollari della sabbia, i colorati gigli di mare e le sinuose stelle serpentine. Il loro nome viene dal greco e vuol dire "pelle di riccio" e deriva dalla presenza di un "dermascheletro" cioè un esoscheletro formato da diverse piastre, in alcuni casi ricche di aculei, che ricopre interamente l'individuo.
Il phylum ha origini molto antiche. I primi fossili appartenenti con sicurezza al gruppo hanno più di 500 milioni di anni e risalgono al Cambriano inferiore, uno dei primi periodi in cui si iniziavano a diffondere nell'oceano primordiale le prime specie pluricellulari.
Caratteristiche degli Echinodermi
Questi animali sono invertebrati, a prima vista semplicissimi: osservando una stella marina o un riccio di mare infatti, la prima caratteristica degna di nota è la totale assenza di una "testa". Per noi vertebrati la testa è la parte più importante del corpo, il centro del sistema nervoso e dei principali organi di senso e "l'inizio" del sistema digerente.
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L'assenza di un capo ben distinto negli echinodermi ci porta quindi a reputarli organismi poco sviluppati, più vicini a coralli e meduse che a noi vertebrati. Ecco però un altro caso zoologico in cui il senso comune è totalmente stravolto dalle evidenze scientifiche: gli echinodermi sono alcuni degli invertebrati più vicini a noi, e la loro apparente semplicità è in realtà un adattamento secondario al loro stile di vita. D'altronde l'evoluzione non è una lenta processione "in linea retta" e l'unico suo "fine" è il miglior adattamento possibile alle condizioni di vita delle varie specie. In questi animali, insomma, la testa non serve.
Il legame tra Vertebrati ed echinodermi è ben evidente osservando le prime fasi di sviluppo embrionale: entrambi i gruppi sono "deuterostomi" (dal greco "bocca secondaria"), cioè sviluppano dalla prima apertura embrionale l'ano e successivamente la bocca.
Altra caratteristica del phylum è la simmetria "pentaraggiata", cioè la suddivisione del corpo in cinque parti simmetriche rispetto all'asse centrale dorso-ventrale che porta da un lato la bocca e dall'altro l'ano. Questa disposizione corporea è evidentissima nelle stelle, in cui ad ognuna delle cinque parti corrisponde un braccio, mentre nei ricci risulta chiara osservando le teche intatti degli organismi morti e la disposizione delle tracce degli aculei.
La maggior parte degli echinodermi è ben protetta contro i predatori grazie alla corazza di piastre calcaree dell'esoscheletro più o meno fuse tra loro sormontate in alcuni gruppi, come nei ricci, da aculei acuminati. Per muoversi molti echinodermi estroflettono delle piccole appendici molli chiamate pedicelli, una sorta di "mini ventose" in grado di gonfiarsi tramite la pressione di liquidi interni.
Infatti questi animali hanno uno speciale sistema di canali interno chiamato sistema acquifero adoperato per respirare, per catturare le prede e per la locomozione. L'acqua entra attraverso una piastra forata, la piastra madreporica, e viene forzata dentro e fuori dalla sacca di ogni pedicello facendolo aderire alle rocce. Le stelle marine, voraci predatrici dei fondali, grazie alla forza di queste strutture riescono a sgusciare i tenaci molluschi per poi divorarli.
Per quanto riguarda il sistema nervoso, esso consiste in un semplice anello di nervi che circonda la bocca e si divide in diversi cordoni radiali. Questi nervi coordinano i movimenti dell'organismo e la sincronizzazione dei pedicelli. Le stelle marine hanno cellule sensoriali nell'epitelio e hanno semplici macchie oculari e papille sensibili al tatto sulla punta delle braccia. I ricci di mare non hanno organi sensoriali particolari ma hanno statocisti che aiutano nell'orientamento gravitazionale e hanno cellule sensoriali nella loro epidermide, in particolare nei pedicelli e nelle spine.
Riproduzione
Questi organismi possono riprodursi sia asessualmente che sessualmente. Se viene recisa in due, una stella riesce a rigenerare le parti mancanti del corpo, compresi gli organi interni e se le varie parti sopravvivono, possono così produrre nuovi individui identici geneticamente. Ma non tutti i gruppi possono riprodursi in questo modo: la rottura dell'esoscheletro del riccio lo condanna a morte certa. Una specie di stella marina, Ophidiaster granifer, si riproduce asessualmente per partenogenesi.
I sessi sono generalmente separati e la riproduzione sessuata avviene tramite fecondazione esterna nell'acqua. Le gonadi, gli organi che producono spermi e ovuli, occupano gran parte delle cavità corporee dei ricci di mare e dei cetrioli di mare, mentre i gigli, le stelle serpentine e le stelle marine hanno due gonadi in ciascun braccio. Sebbene la condizione ancestrale sia considerata il possesso di un'unica apertura genitale, molti organismi hanno più gonopori attraverso i quali possono essere rilasciati uova o spermi.
La larva degli echinodermi possiede una simmetria bilaterale e il suo sviluppo è molto diverso da quello delle larve degli invertebrati inferiori. Anche per questo gli echinodermi sono considerati animali alquanto evoluti.
Alimentazione
Essendo un gruppo molto diversificato, al suo interno si possono ritrovare svariate strategie di alimentazione. I crinoidi e alcune stelle serpentine tendono ad essere filtratori passivi, intrappolando le particelle sospese nell'acqua. I ricci sono invece generalmente erbivori che pascolano sulle vallate algali triturando il materiale vegetale tramite una struttura dentata chiamata "lanterna di Aristotele", mentre i cetrioli di mare sono detritivori di fondale, un po' come se fossero grossi lombrichi marini. Infine la maggior parte delle stelle marine è carnivora, e consuma qualsiasi preda riesca a trovare sul fondale, come carcasse, molluschi, spugne, anemoni di mare, coralli e film algali. Una volta che una stella arriva su una preda, emette parte dello stomaco, libera enzimi digestivi e "risucchia" il materiale nutritivo.
Habitat e distribuzione
Con oltre settemila specie esistenti, gli echinodermi si trovano a livello globale in quasi tutte le profondità, latitudini e ambienti oceanici. Raggiungono la più alta diversità negli ecosistemi di barriera corallina, ma sono diffusi anche sulle coste poco profonde, intorno ai poli (dove i crinoidi sono più abbondanti) e in tutte le piane oceaniche (dove sono comuni i cetrioli di mare che vivono scavando il fondale). In alcuni ecosistemi a volte rappresentano fino a 90% degli organismi.
Mentre quasi tutti gli echinodermi sono bentonici, cioè vivono sul fondo del mare, alcuni gigli marini possono nuotare a grande velocità per brevi periodi di tempo e alcuni cetrioli di mare profondo galleggiano. Alcuni crinoidi sono pseudoplanctonici, attaccandosi a tronchi e detriti galleggianti e lasciandosi trasportare dalle correnti, sebbene questo comportamento fosse esercitato più ampiamente dalle specie paleozoiche, prima della "spietata" concorrenza con i crostacei cirripedi.
Le larve di echinodermi, in particolare stelle marine e ricci di mare, sono pelagiche e con l'aiuto delle correnti oceaniche possono essere trasportate per grandi distanze, favorendo la dispersione delle specie
Alcuni esempi di Echinodermi
Ecco una panoramica su alcune delle settemila specie degne di nota.
Stella marina rossa
La stella marina rossa (Echinaster sepositus) è un echinoderma della famiglia Echinasteridae, molto comune nel mar Mediterraneo. Frequenta le praterie di posidonie fino a 200 metri di profondità e misura circa 30 centimetri.
Stella marina spinosa
Un'altra specie molto comune nel mare nostrum è la stella marina spinosa o martasteria (Marthasterias glacialis) e risulta essere la specie più grande nel Mediterraneo, raggiungendo anche gli 85 centimetri di diametro.
Labidiaster annulatus
Alcune stelle di mare mostrano una secondaria suddivisione delle cinque braccia corporee, in multipli di 5. Labidiaster annulatus, una specie di stella marina della famiglia Heliasteridae distribuita nelle fredde acque antartiche, tra i 40 ed i 500 metri di profondità, ne può arrivare a possedere addirittura 50!
Stella corona di spine
La stella corona di spine (Acanthaster planci) è una grande stella marina che preda polipi corallini (Scleractinia). Prende il nome dalle innumerevoli spine velenose che ne ricoprono la superficie superiore, ricordando la corona di spine biblica. È una delle stelle marine più grandi del mondo.
Ha una distribuzione indo-pacifica molto ampia. È più comune in Australia, ma può essere avvistata a latitudini tropicali e subtropicali dal Mar Rosso alla costa dell'Africa orientale attraverso l'Oceano Indiano e attraverso l'Oceano Pacifico fino alla costa occidentale dell'America centrale, dove si trovano le barriere coralline o le comunità di coralli duri di cui si nutre. Uno dei suoi predatori naturali è invece il vistoso gambero arlecchino.
Stella marina girasole
La stella marina girasole (Pycnopodia helianthoides), è una grande stella marina diffusa nel Pacifico nord-orientale. È considerata la più grande stella marina del mondo, con un'apertura massima del braccio di 1 metro. Le stelle marine di girasole adulte di solito hanno da 16 a 24 arti, ed il loro colore può variare ampiamente. Sono predatori e si nutrono principalmente di ricci di mare, vongole, lumache e altri piccoli invertebrati.
Sebbene la specie fosse stata ampiamente distribuita in tutto il Pacifico nord-orientale, la sua popolazione è rapidamente diminuita dal 2013. Attualmente è considerata a rischio critico d'estinzione dalla IUCN.
Paracentrotus lividus o "riccio di mare femmina"
Una delle specie più comuni di riccio del Mediterraneo si chiama Paracentrotus lividus, anche se il suo nome comune, riccio di mare femmina, può portare molta confusione. Deriva dall'erronea convinzione che siano individui femminili della stessa specie dei "ricci maschi", in realtà due specie diverse. Entrambe sono molto apprezzate dal punto di vista culinario.
Presenta uno scheletro calcareo, impropriamente detto guscio, che può raggiungere i 7 centimetri di diametro, munito di lunghi aculei mobili e, sulla superficie ventrale, di tante piccole estroflessioni con estremità a ventosa, dette pedicelli ambulacrali, che gli consentono di spostarsi. La colorazione può essere delle varie sfumature del viola, del marrone e del verdastro.
L'apparato boccale è costituito da 5 elementi scheletrici mobili, ciascuno provvisto di un dente.
Per respirare utilizza delle piccole branchie che pompano in continuazione acqua.
Arbacia lixula o "riccio di mare maschio"
Il riccio maschio (Arbacia lixula) è un riccio di mare della famiglia Arbaciidae. Arbacia lixula ha il corpo leggermente compresso lungo l'asse verticale e può raggiungere i 6 cm di diametro. Tutta la sua superficie è ricoperta da numerosi aculei acuminati di color nero lucido e sul lato ventrale si trova l'apertura orale molto ampia.
Oloturia tubulosa
L'oloturia tubulosa (Holothuria tubulosa), anche chiamato cetriolo di mare mediterraneo per la somiglianza che presenta l'aspetto di questo animale con un cetriolo, è la specie più comune fra le oloturie mediterranee. Si alimenta ingerendo enormi quantità di sabbia e fango dalle quali trae il nutrimento.
Mostra un corpo cilindrico allungato con varie protuberanze disposte irregolarmente più o meno sviluppate che terminano con una papilla. Può raggiungere i 30 centimetri ed ha una colorazione dorsale bruna, bruno-rossiccia o bruno-violacea, mentre la colorazione ventrale è molto più chiara: bruno chiaro o giallognola.
Questa specie non possiede i tubi di Cuvier, dei lunghi filamenti appiccicosi di colore bianco che vengono espulsi a scopo difensivo e che sono presenti in molte altre specie appartenenti a questa famiglia.
Famosa la simbiosi con alcuni piccoli pesci del genere Carapus, chiamati comunemente galiotti. Questi si rifugiano all'interno dell'oloturia utilizzando il foro anale come porta d'accesso.
