Protozoa dan Echinodermata

Protozoa

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Langsung ke: navigasi, cari

Protozoa

Protozoa secara umum dapat dijelaskan bahwa protozoa adalah berasal dari bahasa Yunani, yaitu protos artinya pertama dan zoon artinya hewan. Jadi,Protozoa adalah hewan pertama. [1] .Protozoa merupakan kelompok lain protista eukariotik. Kadang-kadang antara algae dan protozoa kurang jelas perbedaannya. Kebanyakan Protozoa hanya dapat dilihat di bawah mikroskop. Beberapa organisme mempunyai sifat antara algae dan protozoa. Sebagai contoh algae hijau Euglenophyta, selnya berflagela dan merupakan sel tunggal yang berklorofil, tetapi dapat mengalami kehilangan klorofil dan kemampuan untuk berfotosintesa. Semua spesies Euglenophyta yang mampu hidup pada nutrien komplek tanpa adanya cahaya, beberapa ilmuwan memasukkannya ke dalam filum protozoa. Contohnya strain mutan algae genus Chlamydomonas yang tidak berklorofil, dapat dimasukkan ke dalam kelas Protozoa genus Polytoma. Hal ini merupakan contoh bagaimana sulitnya membedakan dengan tegas antara algae dan protozoa. Protozoa dibedakan dari prokariot karena ukurannya yang lebih besar, dan selnya eukariotik. Protozoa dibedakan dari algae karena tidak berklorofil, dibedakan dari jamur karena dapat bergerak aktif dan tidak berdinding sel, serta dibedakan dari jamur lendir karena tidak dapat membentuk badan buah. [2]

Daftar isi

[sembunyikan]

[sunting] Bentuk Tubuh

Flagellata

Biasanya berkisar 10-50 μm, tetapi dapat tumbuh sampai 1 mm, dan mudah dilihat di bawah mikroskop. Mereka bergerak di sekitar dengan cambuk seperti ekor disebut flagela. Mereka sebelumnya jatuh di bawah keluarga Protista. Lebih dari 30.000 jenis telah ditemukan. Protozoa terdapat di seluruh lingkungan berair dan tanah, menduduki berbagai tingkat trophic. Tubuh protozoa amat sederhana, yaitu terdiri dari satu sel tunggal (unisel). Namun demikian, Protozoa merupakan system yang serba bisa. Semua tugas tubuh dapat dilakukan oleh satu sel saja tanpa mengalami tumpang tindih. Ukuaran tubuhnya antaran 3-1000 mikron.Bentuk tubuh macam-macam ada yang seperti bola, bulat memanjang, atau seperti sandal bahkan ada yang bentuknya tidak menentu. Juga ada memiliki fligel atau bersilia. [1]

[sunting] Habitat

Protozoa hidup di air atau setidaknya di tempat yang basah. Mereka umumnya hidup bebas dan terdapat di lautan, lingkungan air tawar, atau daratan. Beberapa spesies bersifat parasitik, hidup pada organisme inang. Inang protozoa yang bersifat parasit dapat berupa organisme sederhana seperti algae, sampai vertebrata yang kompleks, termasuk manusia. Beberapa spesies dapat tumbuh di dalam tanah atau pada permukaan tumbuh-tumbuhan. Semua protozoa memerlukan kelembaban yang tinggi pada habitat apapun. Beberapa jenis protozoa laut merupakan bagian dari zooplankton. Protozoa laut yang lain hidup di dasar laut. Spesies yang hidup di air tawar dapat berada di danau, sungai, kolam, atau genangan air. Ada pula protozoa yang tidak bersifat parasit yang hidup di dalam usus termit atau di dalam rumen hewan ruminansia. Beberapa protozoa berbahaya bagi manusia karena mereka dapat menyebabkan penyakit serius. Protozoa yang lain membantu karena mereka memakan bakteri berbahaya dan menjadi makanan untuk ikan dan hewan lainnya. [2]. Protozoa hidup secara soliter atau bentuk koloni. Didalam ekosistem air protozoa merupakan zooplankton. Permukan tubuh Protozoadibayangi oleh membransel yang tipis, elastis, permeable, yang tersusun dari bahan lipoprotein, sehingga bentuknya mudah berubah-ubah. Beberapa jenis protozoa memiliki rangka luar ( cangkok) dari zat kersik dan kapur. Apabila kondisi lingkungan tempat tinggal tiba-tiba menjadi jelek, Protozoa membentuk kista. Dan menjadi aktif lagi. Organel yang terdapat di dalam sel antara lain nucleus, badan golgi, mikrokondria, plastida, dan vakluola. Nutrisi protozoa bermacam-macam. Ada yang holozoik (heterotrof), yaitu makanannya berupa organisme lainnya,. Ada pula yang holofilik (autotrof), yaitu dapat mensintesis makanannya sendiri dari zat organic dengan bantuan klorofit dan cahaya. Selain itu ada yang bersifat saprofitik, yaitu menggunakan sisa bahan organic dari organisme yang telah mati adapula yang bersifat parasitik. Apabila protozoa dibandingkan dengan tumbuhan unisel, terdapat banyak perbedaan tetapi ada persamaannya. Hal ini mungkin protozoa meriupakan bentuk peralihan dari bentuk sel tumbuhan ke bentuk sel hewan dalam perjalanan evolusinya. [1]

[sunting] Ciri-ciri

Protozoa adalah mikroorganisme menyerupai hewan yang merupakan salah satu filum dari Kingdom Protista. Seluruh kegiatan hidupnya dilakukan oleh sel itu sendiri dengan menggunakan organel-organel antara lain membran plasma, sitoplasma, dan mitokondria. Ciri-ciri umum :

  • Organisme uniseluler (bersel tunggal)
  • Eukariotik (memiliki membran nukleus)
  • Hidup soliter (sendiri) atau berkoloni (kelompok)
  • Umumnya tidak dapat membuat makanan sendiri (heterotrof)
  • Hidup bebas, saprofit atau parasit
  • Dapat membentuk sista untuk bertahan hidup
  • Alat gerak berupa pseudopodia, silia, atau flagela [3]

Ciri-ciri prozoa sebagai hewan adalah gerakannya yang aktif dengan silia atau flagen, memili membrane sel dari zat lipoprotein, dan bentuk tubuhnya ada yang bisa berubah-ubah. Adapun yang bercirikan sebagai tumbuhan adalah ada jenis protozoa yang hidup autotrof. Ada yang bisa berubag-ubah. Adapun yang mencirikan sebagai sebagai tumbuhan adalah ada jenis protozoa yang hidup autotrof. Perkembangbiakan bakteri dan amuba Perkembangbiakan amuba dan bakteri yang biasa dilakukan adalah dengan membela diri. Dalam kondisi yang sesuai mereka mengadakan pembelahan secara setiap 15 menit. Peristiwa ini dimulai dengan pembelahan inti sel atau bahan inti menjadi dua. Kemudian diikuti dengan pembelahan sitoplasmanya, menjadi dua yang masing=masing menyelubungi inti selnya. Selanjutnya bagian tengah sitoplasma menggenting diikuti dengan pemisahan sitoplasma. Akhirnya setelah sitoplasma telah benar-benar terpisah, maka terbentuknya dua sel baru yang masing=masing mempunyai inti baru dan sitoplasma yang baru pula. Pada amuba bila keadan kurang baik, misalnya udara terlalu dingin atau panas atau kurang makan, maka amuba akan membentu kista. Didalam kista amuba dapt membelah menjadi amuba-amuba baru yang lebih kacil. Bila keadaan lingkungan telah baik kembali, maka dinding kista akan pecah dan amuba-amuba baru tadi dapat keluar. Selanjudnya amuba ini akan tumbuh setelah sampaipada ukuran tertentu dia akan membelah diri seperti semula. [1]

[sunting] Morfologi Protozoa

Ciliata

Semua protozoa mempunyai vakuola kontraktil. Vakuola dapat berperan sebagai pompa untuk mengeluarkan kelebihan air dari sel, atau untuk mengatur tekanan osmosis. Jumlah dan letak vakuola kontraktil berbeda pada setiap spesies. Protozoa dapat berada dalam bentuk vegetatif (trophozoite), atau bentuk istirahat yang disebut kista. Protozoa pada keadaan yang tidak menguntungkan dapat membentuk kista untuk mempertahankan hidupnya. Saat kista berada pada keadaan yang menguntungkan, maka akan berkecambah menjadi sel vegetatifnya. Protozoa tidak mempunyai dinding sel, dan tidak mengandung selulosa atau khitin seperti pada jamur dan algae. Kebanyakan protozoa mempunyai bentuk spesifik, yang ditandai dengan fleksibilitas ektoplasma yang ada dalam membran sel. Beberapa jenis protozoa seperti Foraminifera mempunyai kerangka luar sangat keras yang tersusun dari Si dan Ca. Beberapa protozoa seperti Difflugia, dapat mengikat partikel mineral untuk membentuk kerangka luar yang keras. Radiolarian dan Heliozoan dapat menghasilkan skeleton. Kerangka luar yang keras ini sering ditemukan dalam bentuk fosil. Kerangka luar Foraminifera tersusun dari CaO2 sehingga koloninya dalam waktu jutaan tahun dapat membentuk batuan kapur. Protozoa merupakan sel tunggal, yang dapat bergerak secara khas menggunakan pseudopodia (kaki palsu), flagela atau silia, namun ada yang tidak dapat bergerak aktif. Berdasarkan alat gerak yang dipunyai dan mekanisme gerakan inilah protozoa dikelompokkan ke dalam 4 kelas. Protozoa yang bergerak secara amoeboid dikelompokkan ke dalam Sarcodina, yang bergerak dengan flagela dimasukkan ke dalam Mastigophora, yang bergerak dengan silia dikelompokkan ke dalam Ciliophora, dan yang tidak dapat bergerak serat merupakan parasit hewan maupun manusia dikelompokkan ke dalam Sporozoa. Mulai tahun 1980, oleh Commitee on Systematics and Evolution of the Society of Protozoologist, mengklasifikasikan protozoa menjadi 7 kelas baru, yaitu Sarcomastigophora, Ciliophora, Acetospora, Apicomplexa, Microspora, Myxospora, dan Labyrinthomorpha. Pada klasifikasi yang baru ini, Sarcodina dan Mastigophora digabung menjadi satu kelompok Sarcomastigophora, dan Sporozoa karena anggotanya sangat beragam, maka dipecah menjadi lima kelas. Contoh protozoa yang termasuk Sarcomastigophora adalah genera Monosiga, Bodo, Leishmania, Trypanosoma, Giardia, Opalina, Amoeba, Entamoeba, dan Difflugia. Anggota kelompok Ciliophora antara lain genera Didinium, Tetrahymena, Paramaecium, dan Stentor. Contoh protozoa kelompok Acetospora adalah genera Paramyxa. Apicomplexa beranggotakan genera Eimeria, Toxoplasma, Babesia, Theileria. Genera Metchnikovella termasuk kelompok Microspora. Genera Myxidium dan Kudoa adalah contoh anggota kelompok Myxospora.[2]

[sunting] Fisiologi Protozoa

Protozoa umumnya bersifat aerobik nonfotosintetik, tetapi beberapa protozoa dapat hidup pada lingkung ananaerobik misalnya pada saluran pencernaan manusia atau hewan ruminansia. Protozoa aerobik mempunyai mitokondria yang mengandung enzim untuk metabolisme aerobik, dan untuk menghasilkan ATP melalui proses transfer elektron dan atom hidrogen ke oksigen. Protozoa umumnya mendapatkan makanan dengan memangsa organisme lain (bakteri) atau partikel organik, baik secara fagositosis maupun pinositosis. Protozoa yang hidup di lingkungan air, maka oksideng dan air maupun molekul-molekul kecil dapat berdifusi melalui membran sel. Senyawa makromolekul yang tidak dapat berdifusi melalui membran, dapat masuk sel secara pinositosis. Tetesan cairan masuk melalui saluran pada membran sel, saat saluran penuh kemudian masuk ke dalam membrane yang berikatan denga vakuola. Vakuola kecil terbentuk, kemudian dibawa ke bagian dalam sel, selanjutnya molekul dalam vakuola dipindahkan ke sitoplasma. Partikel makanan yang lebih besar dimakan secara fagositosis oleh sel yang bersifat amoeboid dan anggota lain dari kelompok Sarcodina. Partikel dikelilingi oleh bagian membran sel yang fleksibel untuk ditangkap kemudian dimasukkan ke dalam sel oleh vakuola besar (vakuola makanan). Ukuran vakuola mengecil kemudian mengalami pengasaman. Lisosom memberikan enzim ke dalam vakuola makanan tersebut untuk mencernakan makanan, kemudian vakuola membesar kembali. Hasil pencernaan makanan didispersikan ke dalam sitoplasma secara pinositosis, dan sisa yang tidak tercerna dikeluarkan dari sel. Cara inilah yang digunakan protozoa untuk memangsa bakteri. Pada kelompok Ciliata, ada organ mirip mulut di permukaan sel yang disebut sitosom. Sitosom dapat digunakan menangkap makanan dengan dibantu silia. Setelah makanan masuk ke dalam vakuola makanan kemudian dicernakan, sisanya dikeluarkan dari sel melalui sitopig yang terletak disamping sitosom.[2]

[sunting] Adaptasi

Sebagai predator, mereka memangsa uniseluler atau berserabut ganggang, bakteri, dan microfungi. Protozoa memainkan peran baik sebagai herbivora dan konsumen di decomposer link dari rantai makanan. Protozoa juga memainkan peranan penting dalam mengendalikan populasi bakteri dan biomas. Protozoa dapat menyerap makanan melalui membran sel mereka, beberapa, misalnya amoebas, mengelilingi dan menelan makanan itu, dan yang lain lagi memiliki bukaan atau “mulut pori-pori” ke mana mereka menyapu makanan. Semua protozoa yang mencerna makanan di perut mereka seperti kompartemen disebut vakuola.

Sebagai komponen dari mikro-dan meiofauna, protozoa merupakan sumber makanan penting bagi microinvertebrates. Dengan demikian, peran ekologis protozoa dalam transfer bakteri dan ganggang produksi ke tingkat trophic berurutan adalah penting. Protozoa seperti parasit malaria (Plasmodium spp.), Dan Leishmania trypanosomes juga penting sebagai parasit dan symbionts dari hewan multisel.

Beberapa protozoa memiliki tahap kehidupan bolak-balik antara tahap proliferatif (misalnya trophozoites) dan kista aktif. Seperti kista, protozoa dapat bertahan hidup kondisi yang sulit, seperti terpapar ke suhu yang ekstrem dan bahan kimia berbahaya, atau waktu lama tanpa akses terhadap nutrisi, air, atau oksigen untuk jangka waktu tertentu. Menjadi spesies parasit kista memungkinkan untuk bertahan hidup di luar tuan rumah, dan memungkinkan mereka transmisi dari satu host ke yang lain. Ketika protozoa adalah dalam bentuk trophozoites (Yunani, tropho = untuk memberi makan), mereka secara aktif memberi makan dan tumbuh. Proses mana protozoa yang mengambil bentuk kista disebut encystation, sedangkan proses mentransformasikan kembali ke trophozoite disebut excystation.

Protozoa dapat mereproduksi dengan pembelahan biner atau beberapa fisi. Beberapa protozoa bereproduksi secara seksual, beberapa aseksual, sementara beberapa menggunakan kombinasi, (mis. Coccidia). Seorang individu protozoon adalah hermaphroditic.

Nama lain untuk protozoa adalah Acrita (R. Owen, 1861). Mereka dapat menyebabkan malaria atau disentri amuba.

[sunting] Kelas Berdasarkan Alat Gerak

Protozoa dibagi menjadi 4 kelas berdasarkan alat gerak:

Rhizopoda (Sarcodina),alat geraknya berupa pseudopoda (kaki semu) Bergerak dengan kaki semu (pseudopodia)yang merupakan penjuluran protoplasma sel. Hidup di air tawar, air laut, tempat-tempat basah, dan sebagian ada yang hidup dalam tubuh hewan atau manusia.Jenis yang paling mudah diamati adalah Amoeba.Ektoamoeba adalah jenis Amoeba yang hidup di luar tubuh organisme lain (hidup bebas), contohnya Ameoba proteus, Foraminifera, Arcella, Radiolaria.Entamoeba adalah jenis Amoeba yang hidup di dalam tubuh organisme, contohnya Entamoeba histolityca, Entamoeba coli. [4]

  • Amoeba proteus memiliki dua jenis vakuola yaitu vakuola makanan dan vakuola kontraktil.
  • Entamoeba histolityca menyebabkan disentri amuba (bedakan dengan disentri basiler yang disebabkan Shigella dysentriae)
  • Entamoeba gingivalis menyebabkan pembusukan makanan di dalam mulut radang gusi (Gingivitis)
  • Foraminifera sp. fosilnya dapat dipergunakan sebagai petunjuk adanya minyak bumi. Tanah yang mengandung fosil fotaminifera disebut tanah globigerina.
  • Radiolaria sp. endapan tanah yang mengandung hewan tersebut digunakan untuk bahan penggosok.

Flagellata (Mastigophora),alat geraknya berupa flagel (bulu cambuk).Bergerak dengan flagel (bulu cambuk) yang digunakan juga sebagai alat indera dan alat bantu untuk menangkap makanan.Dibedakan menjadi 2 (dua), yaitu :

Fitoflagellata Flagellata autotrofik (berkloroplas), dapat berfotosintesis. Contohnya : Euglena viridis, Noctiluca milliaris, Volvox globator.Zooflagellata. [4]

Flagellata heterotrofik (Tidak berkloroplas).Contohnya : Trypanosoma gambiens, Leishmania Dibagi menjadi 2 kelompok, yaitu:

Euglena viridis (makhluk hidup peralihah antara protozoadengan ganggang) – Volvax globator (makhluh hidup peralihah antara protozoa dengan ganggang) – Noctiluca millaris (hidup di laut dan dapat mengeluarkan cahaya bila terkena rangsangan mekanik)

Trypanosoma gambiense & Trypanosoma rhodesiense. Menyebabkan penyakit tidur di Afrika dengan vektor (pembawa) Þ lalat Tsetse (Glossina sp.) Trypanosoma gambiense vektornya Glossina palpalis Þ tsetse sungai Trypanosoma rhodeslense vektornya Glossina morsitans Þ tsetse semak – Trypanosoma cruzl Þ penyakit chagasTrypanosoma evansi Þ penyakit surra, pada hewan ternak(sapi). – Leishmaniadonovani Þ penyakit kalanzarTrichomonas vaginalis Þ penyakit keputihan

Ciliata (Ciliophora),alat gerak berupa silia (rambut getar). Anggota Ciliata ditandai dengan adanya silia (bulu getar) pada suatu fase hidupnya, yang digunakan sebagai alat gerak dan mencari makanan. Ukuran silia lebih pendek dari flagel.Memiliki 2 inti sel (nukleus), yaitu makronukleus (inti besar) yang mengendalikan fungsi hidup sehari-hari dengan cara mensisntesis RNA, juga penting untuk reproduksi aseksual, dan mikronukleus (inti kecil) yang dipertukarkan pada saat konjugasi untuk proses reproduksi seksual. Ditemukan vakuola kontraktil yang berfungsi untuk menjaga keseimbangan air dalam tubuhnya. Banyak ditemukan hidup di laut maupun di air tawar. Contoh : Paramaecium caudatum, Stentor, Didinium, Vorticella, Balantidium coli .[4]

  • Paramaecium caudatum Þ disebut binatang sandal, yang memiliki dua jenis vakuola yaitu vakuola makanan dan vakuola kontraktil yang berfungsi untuk mengatur kesetimbangan tekanan osmosis (osmoregulator).

Memiliki dua jenis inti Þ Makronukleus dan Mikronukleus (inti reproduktif). Cara reproduksi, aseksual Þ membelah diri, seksual Þ konyugasi.

Sporozoa,adalah protozoa yang tidak memiliki alat gerak. Cara bergerak hewan ini dengan cara mengubah kedudukan tubuhnya. Pembiakan secara vegetatif (aseksual) disebut juga Skizogoni dan secara generatif (seksual) disebut Sporogoni.Marga yang berhubungan dengan kesehatan manusia Þ Toxopinsma dan Plasmodium.. Tidak memiliki alat gerak khusus, menghasilkan spora (sporozoid) sebagai cara perkembang biakannya. Sporozoid memiliki organel-organel kompleks pada salah satu ujung (apex) selnya yang dikhususkan untuk menembus sel dan jaringan inang.Hidupnya parasit pada manusia dan hewan.Contoh : Plasmodium falciparum, Plasmodium malariae,Plasmodium vivax. Gregarina. [4]

Jenis-jenisnya antara lain:

Echinodermata

Filum Echinodermata (dari bahasa Yunani untuk kulit berduri) adalah sebuah filum hewan laut yang mencakup bintang laut, Teripang, dan beberapa kerabatnya. Kelompok hewan ini ditemukan di hampir semua kedalaman laut. Filum ini muncul di periode Kambrium awal dan terdiri dari 7.000 spesies yang masih hidup dan 13.000 spesies yang sudah punah. Lima atau enam kelas (enam bila Concentricycloidea dihitung) yang masih hidup sekarang mencakup

  • Asteroidea bintang laut: sekitar 1.500 spesies yang menangkap mangsa untuk makanan mereka sendiri
  • Concentricycloidea, dikenal karena sistem pembuluh air mereka yang unik dan terdiri dari hanya dua spesies yang baru-baru ini digabungkan ke dalam Asteroidea.
  • Crinoidea (lili laut): sekitar 600 spesies merupakan predator yang menunggu mangsa.
  • Echinoidea (bulu babi dan dolar pasir): dikenal karena duri mereka yang mampu digerakkan; sekitar 1.000 spesies.
  • Holothuroidea (teripang atau ketimun laut): hewan panjang menyerupai siput; sekitar 1.000 spesies.
  • Ophiuroidea (bintang ular dan bintang getas), secara fisik merupakan ekinodermata terbesar; sekitar 1.500 spesies.

Bentuk hewan yang sudah punah dapat diketahui dari fosil termasuk Blastoidea, Edrioasteriodea, Cystoidea, dan beberapa hewan Kambrium awal seperti Helicoplacus, Carpoidea, Homalozoa, dan Eocrinoidea seperti Gogia.

Echinodermata adalah filum hewan terbesar yang tidak memiliki anggota yang hidup di air tawar atau darat. Hewan-hewan ini juga mudah dikenali dari bentuk tubuhnya: kebanyakan memiliki simetri radial, khususnya simetri radial pentameral (terbagi lima). Walaupun terlihat primitif, Echinodermata adalah filum yang berkerabat relatif dekat dengan Chordata (yang di dalamnya tercakup Vertebrata), dan simetri radialnya berevolusi secara sekunder. Larva bintang laut misalnya, masih menunjukkan keserupaan yang cukup besar dengan larva Hemichordata.

Banyak di antara anggotanya yang berperan besar dalam ekosistem laut, terutama ekosistem litoral pantai berbatu, terumbu karang, perairan dangkal, dan palung laut. Spesies bintang laut Pisaster ochraceus misalnya, menjadi predator utama di ekosistem pantai berbatu di pesisir barat Amerika Utara, spesifiknya mengendalikan populasi tiram biru (Mytilus edulis)sehingga spesies yang lain dapat menghuni pantai tersebut dan bivalvia tersebut tidak mendominansi secara berlebihan. Contoh lain adalah Acanthaster planci yang memakan polip karang di perairan Indo-Pasifik. Kendati sering dianggap desktruktif, ada beberapa teori yang mengatakan bahwa A. planci sebenarnya adalah predator yang penting untuk ekosistem terumbu karang, sehingga terjadi rekruitmen karang baru yang menggantikan koloni-koloni tua, juga mengurangi tekanan kompetisi antara satu spesies karang dengan yang lain.

Echinodermata mempunyai kemampuan untuk melakukan regenerasi bagian tubuhnya yang hilang, contohnya timun laut. Apabila timun laut merasa dirinya terancam, maka timun laut akan menyemprotkan organ tubuhnya agar mendapatkan kesempatan untuk melarikan diri. Kelak, organ tubuh yang hilang akan tumbuh kembali

[sunting] Klasifikasi

Echinodermata, seperti Chordata, adalah deuterostoma.

[sunting] Pranala luar

Search Wikispecies Wikispeciesmempunyai informasi mengenai

Search Wikimedia Commons Wikimedia Commonsmemiliki galeri mengenai:

[sunting]

[sunting] Referensi

  1. ^abcdhttp://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/1618351-amoeba/
  2. ^abcdhttp://blog.unila.ac.id/wasetiawan/files/2010/01/PROTOZOA.pdf
  3. ^http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/18/mengenal-protozoa/
  4. ^abcdhttp://www.duasociety.co.cc/2009/11/klasifikasi-protozoa.html
  5. ^http://bebas.vlsm.org/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0015%20Bio%201-4a.htm

Echinodermata

Spiny-skinned animals: sea urchins, starfish, and their allies

Gregory A. Wray

Click on an image to view larger version & data in a new window

Feather star Ruby brittle star on brain coralSea urchin

taxon links
[up-->]Crinoidea [up-->]Asteroidea [up-->]Holothuroidea [up-->]Somasteroidea extinct icon extinct icon extinct icon extinct icon extinct icon Not Monophyletic [down<--]Deuterostomia

Interpreting the tree

Summary phylogenetic hypothesis of the Echinodermata, based on David and Mooi (1997), Littlewood et al. (1997), and Sumrall and Sprinkle (1997). Note that the phylogenetic position of most fossil echinoderms is still uncertain, and a number of additional extinct taxa will be added to this tree in the future.

Containing group: Deuterostomia

Introduction

Echinoderms form a well-defined and highly-derived clade of metazoans. They have attracted much attention due to their extensive fossil record, ecological importance in the marine realm, intriguing adult morphology, unusual biomechanical properties, and experimentally manipulable embryos. The approximately 7,000 species of extant echinoderms fall into five well-defined clades: Crinoidea (sea lilies and feather stars), Ophiuroidea (basket stars and brittle stars), Asteroidea (starfishes), Echinoidea (sea urchins, sand dollars, and sea biscuits), and Holothuroidea (sea cucumbers). The phylogenetic position of the Concentricycloidea (sea daisies; 2 species), remains controversial (Baker et al. 1986; Smith 1988b; Pearse and Pearse 1994; Mooi et al. 1997).

Approximately 13,000 echinoderm species are known from the fossil record. All Mesozoic and Cenozoic forms clearly fall into the five extant clades, but the Paleozoic record contains numerous distinct and often bizarre forms that have been placed into approximately 15 additional classes. Phylogenetic relationships, and in some cases status as monophyletic groups, remains unclear for the extinct classes. Unquestionable echinoderms first appear in the fossil record during the mid-Cambrian. Arkarua, a possible echinoderm, has been described from the Vendian (latest Proterozoic) (Gehling 1987).

Characteristics

Synapomorphies of the Echinodermata

Echinoderms are among the most distinctive of all animal phyla. Inclusion in the phylum is readily diagnosable on basis of the four synapomorphies below. Most of these features are present, or can be inferred, even in the earliest fossils. Together, these synapomorphies define much of what makes the functional biology of echinoderms distinctive from that of other metazoans.

  1. Calcitic skeleton composed of many ossicles.The biomineral matrix of echinoderm skeletons is composed of calcium carbonate and several proteins. The calcite is deposited as numerous tiny crystals, but all of them lie on the same crystal axis within an ossicle. For this reason, ossicles are birefringent under polarizing light. Ossicles are not solid, but have a sponge-like microstructure called stereom that is unique to the phylum. Embryologically, echinoderm ossicles are a true endoskeleton, since they are produced by mesenchymal cells and are usually covered by epidermis. Functionally, however, the majority of ossicles act more like an exoskeleton, lying just under the epidermis and enclosing most other tissues in a flexible but tough covering.
  2. Water vascular system.The water vascular system performs many important functions in echinoderms, including locomotion, respiration, and feeding; in addition, most sensory neurons are located at the termini of podia (tubefeet) which are part of this organ system. The water vascular system may have evolved from simple tentacular systems similar to those in other deuterostome phyla, such as the tentacles of pterobranch hemichordates. However, there are many derived features of the water vascular system in echinoderms, including: an embryological origin from left mesocoel, podia arranged along branches (ambulacra), and a central circumesophageal ring.
  3. Mutable collagenous tissue.The ossicles of echinoderms are connected by ligaments composed predominantly of collagen. The material properties of this connective tissue are mutable on short timescales, under neuronal control. Ligaments are normally “locked” (rigid), but can be temporarily “unlocked” (loosened). This provides some interesting mechanical advantages, including the ability to maintain a variety of postures with no muscular effort. In holothuroids, which contain only microscopic ossicles, the entire body wall contains mutable collagenous tissue.
  4. Pentaradial body organization in adults.The adults of all extant echinoderms are radially symmetrical. A superficial bilateral organization has evolved twice, in irregular echinoids and holothuroids, but is based on an underlying five-fold organization of skeleton and most organ systems, and is clearly secondary. Higher order radial symmetry (e.g., seven-fold or nine-fold) has evolved on several occasions, and is also clearly a secondary modification. The evolutionary origins of five-fold symmetry remain obscure. Some early Paleozoic echinoderms are not radially symmetrical (e.g., carpoids and helicoplacoids), while a possible echinoderm from the Vendian (Arkarua) has five-fold radial body organization.

Plesiomorphies and other features

  1. Marine habit.All extant echinoderms live in the ocean, and there is no fossil evidence of any exception to this. Within the marine realm, echinoderms occupy nearly all habitats, where they often constitute a major proportion of the biomass.
  2. Pelago-benthic life cycle.With rare exception, echinoderms are gonochoric (separate sexes) with no overt sexual dimorphism. Fertilization is almost always external. Ancestrally (and still, typically), the life cycle is complex, with a free-living larva that is planktotrophic (grazes on unicellular algae). Larvae are plesiomorphically bilaterally symmetrical, have a recurved gut and transparent ectoderm, and feed by upstream particle capture using the ciliated band. Metamorphosis is typically radical and occurs during settlement onto the benthos.
  3. Coelomate.Echinoderms form their coeloms as outpocketings from the archenteron (embryonic gut), a process called enterocoely. In most species, the coeloms are trimerous, and initially bilaterally symmetrical. The fates of the various coelomic compartments vary among echinoderms, but some features seem broadly similar and may reflect a common evolutionary origin deep within the phylum: left mesocoel gives rise to most or all of the water vascular system, and one or both somatocoels form the lining of the body cavity.
  4. Deuterostome.Like some related phyla, the blastopore (site where gastrulation begins) in echinoderm embryos becomes the larval anus; the larval mouth is a secondary opening. In some extant forms, the larval mouth is preserved as the adult mouth, while in others the entire digestive system is re-plumbed during metamorphosis and a new mouth and anus form.
  5. Simple hemal/excretory system.The hemal and excretory systems of echinoderms are linked into what Nielsen (1996) calls the “axial complex”. This organ system shows similarities, and may be homologous, to those of other deuterostome phyla. In echinoderms, it is composed of: a thickened vessel (the “heart”) lacking an endothelium and surrounded by a pericardium; a region where ultrafiltration occurs via podocytes; a closed circulatory system; and an opening to the external environment called the madreporite.
  6. Decentralized nervous system.The arrangment of the central nervous sytem of echinoderms is quite different from that in other deuterostomes. Radial nerves run under each of the ambulacra, and contain the cell bodies of almost all motor neurons and interneurons. A central nerve ring surrounds the gut, and is composed primarily of fiber tracks connecting the radial nerves. No known echinoderm contains anything that could be called a brain, although ganglia are present along the radial nerves in some echinoderms. Unlike most bilaterian phyla, echinoderms lack any trace of cephalization, and have no specialized sense organs. Sensory neurons are located primarily within the ectoderm of podia, and send axons to the radial nerves.

Discussion of Phylogenetic Relationships

With the possible exception of two species, all extant echinoderms fall into five well-defined clades, traditionally ranked as Classes: the Crinoidea, Asteroidea, Ophiuroidea, Echinoidea, and Holothuroidea. The monophyly of these Classes is not in serious doubt. The phylogenetic position of two species, however, remains unresolved at the Class level. Both species belong to the recently-described “sixth” class, the Concentricycloidea; they may be highly derived asteroids, perhaps related to caymanostellids (Baker et al. 1986; Smith 1988b), but this remains controversial (Pearse 1994; Mooi et al. 1997).

Phylogenetic relationships among the five extant classes have been the subject of considerable debate. Renewed interest in resolving this problem during the past decade has greatly narrowed the number of likely topologies (Littlewood et al. 1997). It is generally agreed that the lineage leading to the Crinoidea branched most basally, and that the Echinoidea and Holothuroidea are extant sister clades. Debate now centers on whether the Ophiuroidea and Asteroidea form a clade. The two best-supported hypotheses are:

Click on an image to view larger version & data in a new window

Hypotheses of relationships among EchinodermataThe “Asterozoan” hypothesis was first proposed by Bather (1900), and has recently been supported by the work of Mooi and David (1997). The alternative hypothesis dates back to MacBride (1906). More recently, (Smith 1988a) advocated the same topology, and proposed the name Cryptosyringida for the clade (Ophuroidea + Echinoidea + Holothuroidea). These two hypotheses are preferred, to a nearly equal degree, by molecular analyses (18S and 26S rRNA sequences) and “total evidence” analyses (summarized in Littlewood et al. 1997). Mitochondrial gene order seems to support the Asterozoan hypothesis (Smith et al. 1993), but information from crinoids is needed to clarify the polarity of the character transformations.

Including fossil taxa, the number of echinoderm classes rises to approximately 20. The lack of a clear understanding of homologies among ossicles in various extinct classes has hampered attempts to reconstruct their phylogenetic relationships (Mooi and David 1997), and it is fair to say that much work remains to be done. Analyses by Smith and Paul (1984), Smith (1988a), and Sumrall and Sprinkle (1997) are the most comprehensive and rigorous available for Paleozoic echinoderms.

Other Names for Echinodermata

  • Vernacular Names: echinoderms, spiny-skinned animals

References

Bather, F.A. 1900. The Echinodermata. Part iii, A and C of A Treatise on Zoology (R.R. Lankester, ed.). Black, London.

Brusca, R.C., and G.J. Brusca. 1990. Invertebrates. Sinauer, Sunderland MA.

David, B. and R. Mooi. 1997. Major events in the evolution of echinoderms viewed by the light of embryology. In Echinoderms: San Francisco (R. Mooi and M. Telford, eds.). Balkema, Rotterdam. In press.

Gehling, J.G. 1987. Earliest known echinoderm — a new Ediacaran fossil from the Pound Subgroup of South Australia. Alcheringa 11: 337-345.

Hyman, L.H. 1955. The Invertebrates, vol. iv, Echinodermata. McGraw-Hill, New York.

Littlewood, D.T.J. 1995. Echinoderm class relationships revisited. Pages 19-28 in Echinoderm Research 1995 (R. H. Emson, A. B. Smith, and A. C. Campbell, eds.). Balkema, Rotterdam.

Littlewood, D.T.J., A. B. Smith, K. A. Clough, and R. H. Emson. 1997. The interrelationships of the echinoderm classes: morphological and molecular evidence. Biol. J. Linn. Soc. 61: 409-438.

MacBride, E.W. 1906. Echinodermata. In The Cambridge Natural History (S.F. Harmer and A.E. Shipley, eds.). MacMillan, London.

Mooi, R., F.W.E. Rowe, and B. David. 1997. Application of a theory of axial and extraxial skeletal homologies to concentricycloid morphology. In Echinoderms: San Francisco (R. Mooi and M. Telford, eds.). Balkema, Rotterdam. In press.

Mooi, R., and B. David. 1997. Skeletal homologies of echinoderms. Pal. Soc. Papers, in press.

Nielsen, C. 1995. Animal Evolution: Interrelationships of the Living Phyla. Oxford University Press, Oxford.

Paul, C.R.C. and A.B. Smith. 1984. The early radiation and phylogeny of echinoderms. Biol. Rev. 59: 443-481.

Pearse, V.B., and J.S. Pearse. 1994. Echinoderm phylogeny and the place of the concentricyloids. Pages 121-126 in Echinoderms through Time (B. David, A. Guille, J.-P. Féral, and M. Roux, eds.). Balkema, Rotterdam.

Raff, R.A., K.G. Field, M.T. Ghiselin, D.J. Lane, G.J. Olsen, N.R. Pace, A.L. Parks, B.P. Parr, and E.C. Raff. 1988. Molecular analysis of distant phylogenetic relationships in echinoderms. Pages 29-41 in Echinoderm Phylogeny and Evolutionary Biology (C.R.C. Paul and A.B. Smith, eds.). Clarendon Press, Oxford.

Rowe, F.W.E., A.N.Baker, and H.E.S. Clark. 1988. The morphology, development and taxonomic status of Xyloplax Baker, Rowe and Clark 1986 (Echinodermata:Concentricycloidea), with the description of a new species. Phil. Trans. R. Soc. Lond. B 233: 431-459.

Smith, A.B. 1984. Classification of the Echinodermata. Paleontology 27:431-459.

Smith, A.B. 1988a. Fossil evidence for the relationship of extant echinoderm classes and their times of divergence. Pages 85-97 in Echinoderm Phylogeny and Evolutionary Biology (C.R.C. Paul and A.B. Smith, eds.). Clarendon Press, Oxford.

Smith, A.B. 1988b. To group or not to group: taxonomic position of Xyloplax. Pages 17-23 in Proceedings of the 6th International Echinoderm Conference (R. D. Burke, P. V. Mladenov, P. Lambert, R. L. Parsley, eds.). Balkema, Rotterdam.

Smith, M.J., A. Arndt, S. Gorski, and E. Fajber. 1993. The phylogeny of echinoderm classes based on mitochondrial gene rearrangements. J. Mol. Evol. 36:545-554.

Sumrall, C. and J. Sprinkle. 1997. Phylogenetic analysis of living Echinodermata based on primitive fossil taxa. In Echinoderms: San Francisco (R. Mooi and M. Telford, eds.). Balkema, Rotterdam. In press.

Wada, H., and N. Satoh. 1994. Phylogenetic relationships among extant classes of echinoderms, as inferred from sequences of 18S RNA, coincide with relationships deduced from the fossil record. J. Mol. Evol. 38:41-49.

Information on the Internet

Title Illustrations
Click on an image to view larger version & data in a new window
Feather star
Scientific Name Crinoidea
Location Palau, Micronesia
Comments Feather star
Specimen Condition Live Specimen
Copyright © 1998 Edoardo Bellotti, e&c Photo Gallery
Scientific Name Echinaster sepositus
Specimen Condition Live Specimen
Identified By id confirmed by Christopher Mah (from photograph)
Copyright © Peter Wirtz
Ruby brittle star on brain coral
Scientific Name Ophioderma rubicundum
Location Grand Cayman, British West Indies
Comments Ruby brittle star on brain coral
Specimen Condition Live Specimen
Copyright © 1998 M. Benjamin Cowan, Ocean Images
Sea urchin
Scientific Name Strongylocentrotus purpuratus
Location Cape Perpetua, Oregon, USA
Comments Sea urchin
Specimen Condition Live Specimen
Image Use creative commons This media file is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial License – Version 2.5.
Copyright © 1997 Katja Schulz

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s