Die ersten Stachelhäuter, auch Echinodermata genannt, lebten bereits vor über 540 Millionen Jahren. Sie stellen damit einen Tierstamm dar, der schon sehr lange auf der Erde existiert. Die Stachelhäuter überlebten damit sogar die Dinosaurier. Zu ihnen zählen rund 6.500 Tierarten, die alle Meeresbewohner sind.
Stachelhäuter – Definition
Die Stachelhäuter (Echinodermata) sind einen Tierstamm innerhalb der Neumünder (Deuterostomia). Alle Stachelhäuter sind wirbellose Tiere. Ihr Name leitet sich von den beiden griechischen Wörtern echinos und derma ab, was übersetzt “Igel” und “Haut” bedeutet. Neben den Chordatieren bilden sie die größte Tiergruppe innerhalb der Neumünder.
Stachelhäuter im Meer
Alle Stachelhäuter leben im Meer. Dabei kommen sie überwiegend im Flachmeer vor, denn nur wenige Arten leben in der Tiefsee. In vielen Bereichen stellen Stachelhäuter im Meer sogar die häufigsten Bewohner dar. Allerdings sind die verschiedenen Arten der Stachelhäuter an ihre Umgebung angepasst, weshalb in den jeweiligen Ozeanen immer nur bestimmte Arten vorkommen.
Abb. 1: Verschiedene Stachelhäuter
Stachelhäuter – Arten
Die Arten der Stachelhäuter lassen sich grundsätzlich in die beiden Unterstämme der Pelmatozoen und Eleutherozoen unterteilen. Während die Pelmatozoen mindestens in ihrer Jugend eine sessile Lebensweise aufzeigen, zählen zu den Eleutherozoen alle frei beweglichen Stachelhäuter.
Stachelhäuter – Beispiele
Folgende Abschnitte zeigen Dir Beispiele der Stachelhäuter aus dem Stamm der Pelmatozoen und eines aus dem Stamm der Eleutherozoen auf.
Pelmatozoen
Von den Pelmatozoen sind rund 620 verschiedene Arten bekannt. Die Arten zählen alle zur Klasse der Seelilien und Haarsterne (Crinoidea). Da sie mindestens während ihrer Jugend und teilweise immer eine sessile Lebensweise aufweisen und meist durch einen Stiel sitzen, kannst Du sie auch als die gestielten Stachelhäuter bezeichnen. Ein weiteres wesentliches Merkmal der Pelmatozoen ist, dass ihr Mund und After auf der gleichen Körperseite liegen.
Ursprünglich gab es noch weitere Klassen der Pelmatozoen, die allerdings ausgestorben sind. Hierzu zählen die Knospenstrahler (Blastoidea), Beutelstrahler (Cystoidea) sowie die Edrioasteroidea.
Folgendes Beispiel zeigt Dir eine Art aus der Ordnung der Haarsterne auf.
Der Mittelmeer Haarstern (Antedon mediterranea) erreicht einen Durchmesser von 20 cm und gilt als der häufigste Vertreter der Haarsterne im Mittelmeer. Das Meerestier ist gelb, rot, orange oder braun gefärbt und besitzt 10 Arme. Die Arme entstehen durch eine Teilung der ursprünglichen 5 Arme. Um sich auf dem Untergrund festzuhalten und fortzubewegen, besitzen sie an der Unterseite ihrer kleinen Körperscheibe bis zu 30 gegliederte Cirren.
Eleutherozoen
Zu den Eleutherozoen zählen alle Arten der Seesterne (Asteroidea), Seeigel (Echinoidea), Seewalzen (Holothuroidea) und Schlangensterne (Ophiuroidea). Die Eleutherozoen umfassen alle drei beweglichen Arten der Stachelhäuter. Ein wesentliches Merkmal ist außerdem, dass sich Mund und After im Gegensatz zu den Pelmatozoen auf entgegengesetzten Körperseiten befinden.
Folgendes Beispiel zeigt Dir eine Art aus der Familie der Gorgonenhäupter und der Klasse der Schlangensterne auf.
Gorgonocephalus eucnemis hat einen Durchmesser von bis zu 14 cm. Der Körper besteht aus einer zentralen Scheibe und fünf Paar Arme, die sich dichotom in weitere kleinere Arme verzweigen. Die Schlangensternart ist entweder weiß oder beige gefärbt. Die Arme sind mit kleinen Haken und Stacheln bedeckt, womit sie ihre Nahrung einfangen können.
Abb. 2: Gorgonocephalus eucnemis
Stachelhäuter – Merkmale
Obwohl sich Stachelhäuter nochmals in die beiden Stämme unterteilen lassen, gibt es gewisse Merkmale, die alle gemeinsam haben. Stachelhäuter besitzen unter anderem Stacheln, die auch für die Namensgebung der Tiere verantwortlich sind. Die Stacheln wachsen aus dem Skelett hervor und sind mit einer Epidermis überzogen. Stachelhäuter haben gelenkige und bewegliche Eigenschaften, die verschiedene Funktionen erfüllen. Die Stacheln dienen zur Fixierung und Fortbewegung am Meeresboden, zum Schutz vor Fressfeinden und zum Graben. Es können außerdem Sinnesorgane vorhanden sein und bei den Seeigeln sind sogar Gifte in den Stacheln enthalten.
Stacheln können bei Seesternen und Seeigeln auch als Pedicellarien (Greiforgane) vorkommen. Die kleinen Greiforgane bestehen aus Mesenchym, kalkigen Greifelementen, Muskulatur sowie Nerven- und Sinneszellen.
Die Stachelhäuter können damit ihre Körperoberfläche sauber halten, indem sie durch die Greiforgane Aufwuchs wie Seepocken, Algen oder Röhrenwürmer greifen und entfernen können. Da sich Seewalzen bspw. durch den Meeresboden wühlen und sich dadurch kaum Aufwuchs bilden kann, benötigen sie keine Greiforgane. Seelilien und Schlangensterne setzen hierfür ihre sehr beweglichen Arme ein.
Stachelhäuter – Steckbrief
Folgender Steckbrief der Stachelhäuter gibt Dir einen Überblick der wesentlichen Merkmale.
| Name | Stachelhäuter |
| Lateinischer Name | Echinodermata |
| Überstamm | Neumünder (Deuterostomia) |
| Unterstämme | Pelmatozoen, Eleutherozoen |
| Größe | 5 mm – 1,40 m Durchmesser |
| Nahrung | Plankton, Algen, Nahrungsstoffe aus dem Meeresboden, organische Bestandteile aus dem Schlamm, Muscheln |
| Aussehen | radialsymmetrischer Körperbau, Stacheln auf der Haut |
| Verbreitung | weltweit in allen Meeren |
| Lebensraum | überwiegend im Flachmeer, Tiefsee |
| Fortpflanzung | in der Regel durch äußere Befruchtung, seltener innere Befruchtung |
Zu den Neumündern (Deuterostomia) zählen Tiere, deren Körper zweiseitig symmetrisch aufgebaut ist und bei denen der Urmund (Blastoporus) während der Embryonalentwicklung des Darmes zum After wird. Zudem durchbricht der Mund sekundär aus dem Urdarm (Archenteron). Dieser Vorgang wird auch als Deuterostomie bezeichnet.
Stachelhäuter – Aufbau
Der Aufbau aller Stachelhäuter ist eine fünfstrahlige Körpersymmetrie und ein bilateralsymmetrischer Körperbau. Stachelhäuter zählen deshalb zu den Bilateria, bei denen die linke und rechte Hälfte des Körpers immer spiegelsymmetrisch zueinander ist. Das bedeutet, dass sich der Körper in zwei sich spiegelnde und gleich aussehende Hälften teilen lässt. Es kann bei manchen Arten aber auch zu einer Vervielfachung der Fünfstrahligkeit kommen, sodass sie bis zu 50 oder sogar 200 Arme besitzen können.
Für die Herausbildung eines bilateral symmetrischen Körperbaus gilt als Ursache, dass es den Tieren dadurch möglich wurde, aktiv auf Nahrung zugehen zu können.
Außenhaut und Skelett
Die äußerste Schicht der Haut der Stachelhäuter besteht aus einer dünnen, einschichtigen Epidermis. Sie stellt ein lebendes Gewebe dar, das meist durch winzige Muskeln beweglich ist. Stachelhäuter besitzen ein Kalkskelett, das aus vielen Einzelstücken besteht. Es liegt unterhalb der Epidermis und besteht aus Calcit (CaCO3) sowie Magnesiumoxid (MgO) mit einem Anteil von 3–15 %. Das Skelett der Stachelhäuter ist mit den Stacheln gelenkig verbunden, weshalb sie gegen die Skelettplatten bewegt werden können. Die Stacheln selbst bestehen aus einer hohl zusammengerollten Skelettplatte.
Organsysteme
Die fünf Radien der Stachelhäuter enthalten ein Kanalsystem und Radiärnerven. Das Nervensystem der Stachelhäuter besteht aus einem komplexen Nervennetz, das sich unterhalb der Epidermis befindet. Der Darm lässt sich in der Regel in einen Mundbereich mit Schlund (Oesophagus), einen Magen, einen Darmbereich sowie einen Rektalbereich mit After einteilen. Das Blutgefäßsystem der Stachelhäuter wird auch als Hämalsystem bezeichnet. Anstelle von Blut besteht ihr Kreislaufsystem hauptsächlich aus Meerwasser.
Stachelhäuter – Atmung
Die Atmung der Stachelhäuter kann je nach Art über das Ambulacralgefäßsystem und/oder über andere Fortsätze wie Kiemenbläschen sowie seltener über Wasserlungen erfolgen.
Ambulacralsystem
Das Ambulacralsystem wird auch Wassergefäßsystem genannt und kommt unter anderem bei Seesternen und Seeigeln vor. Es stellt ein Kanalsystem dar, das mit einer speziellen Flüssigkeit – der Coelomflüssigkeit – gefüllt ist und steht in direkter Verbindung mit dem Meerwasser. An ihnen befinden sich häufig mit Muskulatur versehene Ampullen. Sobald die Ampullen kontrahieren, wird Flüssigkeit aus dem Ambulacralgefäßsystem in die Füße der Tiere gepresst. Die Ambulacralfüßchen sorgen für den Gasaustausch.
Das Ambulacralsystem dient nicht nur zur Atmung, sondern auch zur Bewegung, Exkretion und Nahrungsaufnahme.
Kiemenbläschen
Kiemenbläschen sind zarthäutige Bläschen auf der Oberfläche von Seesternen. Über diese findet der Gasaustausch zur Atmung statt. Du kannst sie Dir wie winzige Ausstülpungen auf der oberen Haut vorstellen, die ähnlich wie die Kiemen bei Fischen den Sauerstoff aus dem Wasser filtern.
Wasserlungen
Wasserlungen kommen bei vielen Seegurken vor, bei denen sich der Enddarm in blinddarmartige und stark verzweigte Ausstülpungen fortsetzt, die zur Atmung dienen. Wasserlungen sind einfach gesagt ein Gebilde des Darmes. Über die Wasserlungen wird dem Wasser Sauerstoff für die Atmung entzogen, der von den Wasserlungen aus direkt in die Leibeshöhlenflüssigkeit abgegeben wird.
Stachelhäuter – Fortpflanzung
Zur Fortpflanzung sind Stachelhäuter nach etwa 2–3 Jahren geschlechtsreif. Bei den meisten Arten werden Eier und Spermien zur Befruchtung in das freie Wasser abgegeben. In diesem Fall sprichst Du auch von einer äußeren Befruchtung. Stachelhäuter können sich aber auch asexuell fortpflanzen. Das gelingt ihnen, indem aus abgetrennten Körperteilen ein komplett neuer Organismus entstehen kann. Dieser Vorgang wird auch als Fissiparie bezeichnet. Seesterne vermehren sich bspw., indem sie ihre Arme abstoßen. Aus jedem Arm kann bei ihnen ein neuer Seestern entstehen.
Stachelhäuter – Das Wichtigste
- Stachelhäuter Definition: Die Stachelhäuter (Echinodermata) sind einen Tierstamm innerhalb der Neumünder (Deuterostomia). Alle Stachelhäuter sind wirbellose Tiere. Ihr Name leitet sich von den beiden griechischen Wörtern echinos und derma ab, was übersetzt “Igel” und “Haut” bedeutet.
- Stachelhäuter im Meer: Die Stachelhäuter leben alle im Meer.
- Stachelhäuter Arten: Stachelhäuter lassen sich grundsätzlich in die beiden Unterstämme der Pelmatozoen und Eleutherozoen unterteilen.
- Stachelhäuter Beispiele: Der Mittelmeer Haarstern ist ein Beispiel der Pelmatozoen und der Seestern ist ein Beispiel der Eleutherozoen.
- Stachelhäuter Merkmale: Sie besitzen unter anderem alle Stacheln, die auch für die Namensgebung verantwortlich sind.
- Stachelhäuter Aufbau: Alle Stachelhäuter sind aus fünf Symmetrieachsen und gleichzeitig bilateralsymmetrisch aufgebaut.
- Stachelhäuter Atmung: Die Atmung kann bei Stachelhäutern je nach Art über das Ambulacralgefäßsystem und/oder über Kiemenbläschen sowie seltener über Wasserlungen erfolgen.
- Stachelhäuter Fortpflanzung: Stachelhäuter können sich je nach Art sowohl geschlechtlich als auch ungeschlechtlich fortpflanzen.
Nachweise
- Müller (2017). Lebenswelt Meer. Springer Berlin, Heidelberg.
- Storch; Welsch (2014). Kükenthal Zoologisches Praktikum. Springer Spektrum Berlin, Heidelberg.
- Schumann; Schaffer (2020). Prüfungstrainer Spezielle Zoologie. Springer Spektrum Berlin, Heidelberg.
- Abb. 1 - Echinodermata diversity (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Echinodermata.png) von E. M. Grosse unter freier kommerzieller Nutzung.
- Abb. 2 - Gorgonocephalus eucnemis (https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Gorgeucnemis.jpeg) von NOAA unter freier kommerzieller Nutzung.
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