Anatomi Landak laut

Otot dan rangka

Landak laut mungkin kelihatan tidak bergerak tetapi ini adalah kesan yang salah. Kadang-kadang tanda kehidupan yang paling jelas ialah duri-durinya yang terlekat pada sendi lesung dan dapat menunjuk ke arah mana pun; bagi kebanyakan landak, sentuhan menimbulkan reaksi segera dari duri yang bertumpu di tempat yang disentuh. Landak laut tidak mempunyai mata, kaki, atau alat pendorong yang dapat dilihat, tetapi dapat bergerak dengan bebas tetapi perlahan di atas permukaan yang keras menggunakan kaki tiub melekat yang bertindak bersama dengan duri-duri.[5]

Organ dalaman terangkum dalam tempurung keras atau testa yang terdiri daripada cantuman plat-plat kalsium karbonat yang ditutupi oleh dermis dan epidermis yang nipis. Testa adalah tegar dan terbahagi kepada lima alur ambulakrum yang dipisahkan oleh lima kawasan interambulakrum. Setiap kawasan ini terdiri daripada dua baris plat, jadi testa landak laut merangkumi 20 baris plat kesemuanya. Plat dilapisi tuberkel-tuberkel bulat yang mengandungi lesung di mana duri dilekatkan oleh sendi lesung. Permukaan dalaman testa dilapisi oleh peritoneum.[2] Landak mengolah karbon dioksida berair menggunakan proses pemangkinan yang melibatkan nikel ke dalam bahagian kalsium karbonat testa.[6]

Sebilangan besar spesies mempunyai dua siri duri, iaitu duri primer (panjang) dan sekunder (pendek), tersebar di permukaan badan, dengan yang terpendek di bahagian "kutub" dan yang terpanjang di "khatulistiwa". Duri biasanya berongga dan berbentuk silinder. Selaput otot yang melindungi testa, apabila mengecut, menyebabkan duri condong ke satu arah, sementara satu lagi sarung serat kolagen dalaman dapat berubah dari lembut ke tegar atau sebaliknya untuk mengunci duri pada satu posisi. Terletak di celah-celah duri adanya beberapa jenis pedicellaria, iaitu struktur tangkai yang bergerak dengan rahang.[5]

Landak laut bergerak alih menggunakan kaki tiub yang fleksibel dengan cara yang lebih kurang sama dengan tapak sulaiman; landak laut biasanya tidak gemar berjalan ke arah tertentu.[7] Kaki tiub menganjur melalui liang kembar pada testa, dan dikendalikan oleh sistem vaskular air; ini berfungsi melalui tekanan hidraulik untuk membolehkan landak laut mengepam air masuk dan keluar dari kaki tiub. Semasa pergerakan, kaki tiub dibantu oleh duri-duri yang boleh digunakan untuk mendorong badan sepanjang atau mengangkat testa dari substrat. Pergerakan umumnya berkaitan dengan pemakanan, misalnya landak laut merah (Mesocentrotus franciscanus) dapat beralih kira-kira 7.5 cm (3 in) sehari jika bekalan makanan mencukupi, dan hingga 50 cm (20 in) jika kekurangan makanan. Landak laut yang terbalik dapat membetulkan dirinya dengan melekat lepas kaki tiubnya secara berperingkat dan mengawal duri-duri untuk berguling sampai tegak.[5] Beberapa spesies menanam diri dalam mendapan lembut menggunakan duri mereka, dan Paracentrotus lividus menggunakan rahangnya untuk menggali batu lembut.[8]

Testa Echinus esculentus, landak laut biasa
Testa Echinodiscus tenuissimus, landak laut kelainan ("deduit laut")
Testa Phyllacanthus imperialis, landak laut cidaroid. Ini disifatkan oleh tuberkel besar yang mengandung radiola besar
Gambar dekat menunjukkan alur ambulakrum dengan dua barisan liang kembar, di antara dua kawasan interambulakrum (hijau). Tuberkel tidak berlubang.
Gambar dekat cakera apikal landak laut cidaroid: 5 lubang adalah gonoliang, dan pusatnya adalah dubur (periproct). Plat genital terbesar ialah madreporit.[9]

Pemakanan dan pencernaan

Gigi landak laut

Mulut terletak di tengah permukaan oral pada landak laut biasa, atau dekat satu hujung bagi landak luar biasa. Ia dikelilingi oleh bibir tisu lembut, dengan banyak kepingan bertulang kecil. Kawasan yang disebut peristome ini juga merangkumi lima pasang kaki tiub yang khusus dan, bagi kebanyakan spesies, lima pasang insang.[2] Radas rahang terdiri daripada lima plat berbentuk anak panah yang kuat yang dikenali sebagai piramid, permukaan ventral masing-masing mempunyai tali gigi dengan gigi keras yang menunjuk ke arah tengah mulut. Otot khusus mengawal penonjolan radas dan tindakan gigi, dan haiwan itu dapat mencengkam, mengikis, menarik dan merobek.[5] Struktur mulut dan gigi didapati begitu cekap dalam menggenggam dan mengisar sehingga struktur serupa telah diuji untuk digunakan dalam aplikasi dunia nyata.[10]

Di permukaan atas testa pada kutub aboral terdapat membran dipanggil periproct yang mengelilingi dubur. Periproct mengandungi sebilangan besar plat keras, lima di antaranya, plat genital, mengandungi gonoliang, dan satu diubah untuk mengandung madreporite, yang digunakan untuk menyeimbangkan sistem vaskular air.[5]

Lentera Aristotles dalam landak laut (keratan rentas)

Kebanyakan landak laut mulutnya terdiri dari lima gigi atau plat kalsium karbonat dengan struktur seperti lidah yang berisi daging. Keseluruhan organ kunyah dikenal sebagai "lentera Aristoteles" sempena keterangan Aristoteles dalam karyanya Sejarah Haiwan.

Sistem pencernaan dan peredaran landak laut biasa:a = anus (dubur) ; m = madreporit ; s = salur akuifer ; r = terusan jejari ; p = ampulla podial ; k = dinding testa ; i = usus ; b = mulut

Lentera ini mengelilingi rongga mulut dan farinks sekali gus. Di bahagian atas lentera, salur pencernaan bermula dari farinks, turun ke esofagus, kemudian keluar dari lentera, sehingga bertemu dengan usus kecil dan usus buntu tunggal. Usus kecil membuat kitaran penuh di sekitar bahagian dalam testa sebelum bertemu dengan usus besar, yang melengkapkan satu lagi kitaran ke arah yang bertentangan. Dari usus besar, naiknya rektum ke arah dubur. Usus kecil dan besar landak laut tidak senasab sama sekali dengan organ-organ yang sama nama dalam vertebrata.[2]

Lain pula Landak jantung kerana tidak mempunyai lentera. Sebaliknya, mulutnya dikelilingi oleh silium yang menarik tali lendir yang mengandungi zarah-zarah makanan ke arah serangkaian alur di sekitar mulut.[2]

Pencernaan berlaku di dalam usus, di mana usus buntu menghasilkan enzim pencernaan lebih lanjut. Tiub tambahan yang disebut sifon menganjur di sebelah sebahagian besar usus lalu masuk ke dalam kedua-dua hujung usus itu. Ia mungkin digunakan untuk menyerap semula air dari makanan.[2]

Peredaran dan pernafasan

Sistem vaskular air menghala ke bawah dari madreporit melalui salur batu langsing ke salur cincin yang mengelilingi esofagus. Salur jejari mengarah dari sini melalui setiap kawasan ambulakrum untuk berakhir di sebuah tentakel kecil yang melewati plat ambulakrum berhampiran tiang aboral. Saluran sisi menjurus dari salur jejari ini dan berakhir di ampulla. Dari sini, dua tiub melewati sepasang liang di piring untuk berhenti di kaki tiub.[5]

Landak laut memiliki sistem rangkaian salur darah yang kompleks di bahagian mesenteri di sekitar usus, tetapi tidak banyak yang diketahui mengenai fungsi sistem ini.[5] Walau bagaimanapun, cecair peredaran darah utama mengisi rongga badan umum atau selom. Cecair selom ini mengandungi sel-sel selomosit fagosit yang bergerak melalui sistem vaskular dan salur darah, dan terlibat dalam pengangkutan dalaman dan pertukaran gas. Selomosit adalah penting bagi pembekuan darah, bahkan juga giat mengumpulkan dan menyingkirkan bahan kumuhan dari badan melalui insang dan kaki tiub.[2]

Kebanyakan landak laut mempunyai lima pasang insang luaran yang melekat pada membran peristomium di sekitar mulut mereka. Anjuran berdinding tipis dari rongga badan ini adalah organ pernafasan utama pada landak yang memilikinya. Cecair boleh dipam melalui bahagian dalam insang oleh otot-otot yang berkaitan dengan lentera, tetapi ini tidak membolehkan aliran tanpa henti, dan terjadi hanya ketika haiwan itu kekurangan oksigen. Kaki tiub juga dapat berfungsi sebagai organ pernafasan, dan merupakan tempat utama pertukaran gas landak jantung dan deduit laut, yang kedua-duanya kekurangan insang. Bahagian dalam setiap kaki tiub dibahagikan dengan septum yang mengurangkan penyebaran antara aliran cecair yang masuk dan keluar.[5]

Diadema setosum

Sistem saraf dan deria

Sistem saraf landak mempunyai susun atur yang agak sederhana. Dengan tiadanya otak sebenar, pusat sarafnya merupakan gegelang saraf besar yang mengelilingi mulut tepat di dalam lentera. Dari cincin saraf, lima saraf memancar di bawah kanal radial sistem vaskular air, dan bercabang ke dalam saraf yang lebih halus untuk menyaraf kaki tiub, duri-duri, dan pedicellaria.[2]

Landak laut sensitif terhadap sentuhan, cahaya, dan bahan kimia. Terdapat banyak sel sensitif pada epitelium, terutama di bahagian duri, pedicellaria dan kaki tiub, dan di sekitar mulut.[5] Walaupun tidak mempunyai mata atau bintik mata (kecuali diadematida yang dapat menjejaki ancaman dengan duri), seluruh tubuh landak laut biasa mungkin berfungsi sebagai satu mata gabungan.[11] Secara umum, landak laut bertindak negatif terhadap cahaya dan berusaha menyembunyikan diri di celah-celah atau di bawah objek. Kebanyakan spesies, selain dari Cidaris, mempunyai statosista pada organ bulat yang disebut spheridia, iaitu struktur tangkai dan terletak di kawasan ambulakrum; fungsinya adalah untuk membantu dalam orientasi graviti.[2]