棘皮動物：ヒトデについて説明

ヒトデの分類
ヒトデ綱	特徴
ヒトデ目	特徴
ヒトデ科	特徴
ヒトデ属	特徴

1. ヒトデの分類と特徴

ヒトデの分類

ヒトデは、棘皮動物門ヒトデ綱に属する動物の総称です。世界には約2000種、日本近海だけでも約300種が確認されています。ヒトデは、その名の通り、5本の腕を持つ姿が人の手に似ていることから名付けられました。江戸時代までは「紅葉貝（モミジガイ）」とも呼ばれていました。海外では、星形をしていることから「スターフィッシュ（星の形をした海の生き物）」や「シー・スター（海の星）」などとも呼ばれています。

ヒトデは、体の中央に「盤」と呼ばれる部分があり、そこから放射状に腕が伸びています。多くのヒトデは5本の腕を持っていますが、中には10本、20本、40本もの腕を持つ種類もいます。ヒトデの口は盤の下側にあり、そこから腕の先端に向けて「歩帯溝」と呼ばれる溝が伸びています。歩帯溝には無数の「管足」が並んでおり、管足の先端には吸盤がついています。ヒトデは、この管足を使って海底を這い、移動したり、獲物を捕まえたりします。

ヒトデの体は、表皮の下に小さな骨片を隙間なく並べた内骨格で覆われています。骨片は炭酸カルシウムの結晶で、スポンジ状の多孔質構造をしています。骨片は筋肉とキャッチ結合組織で繋がれており、キャッチ結合組織は自由に固さを変えることができます。これにより、ヒトデは体を柔らかく動かすことも、硬直させることもできます。キャッチ結合組織は一度硬くすると、エネルギーをほとんど消費せずに状態を維持することができ、そのことから「キャッチ」と名付けられました。

ヒトデの反口側（口の反対側）には、海水を取り込むための「多孔板」と呼ばれる板状の骨があります。多孔板には微細な穴が開いており、水管系に海水を取り込む入口の役割を果たしています。口側には、口から腕の先端に向けて放射状に「歩帯板」と呼ばれる骨が対になって並び、V字の溝（歩帯溝）を形成しています。

ヒトデの分類
ヒトデ綱	棘皮動物門に属する動物の総称
ヒトデ目	ヒトデ綱の中の分類群
ヒトデ科	ヒトデ目の分類群
ヒトデ属	ヒトデ科の中の分類群

ヒトデの特徴

ヒトデは、棘皮動物の特徴である五放射相称の構造をしています。つまり、体の軸を中心にして5つの同じ構造が並んでいます。ヒトデは、脳や心臓を持たず、血液の代わりに水管系と呼ばれる器官で海水を取り込み、体内に循環させています。ヒトデは、体表に分布する感覚細胞で外界からの刺激を知覚し、神経に伝達することで行動を起こします。

ヒトデは、腕の先端に「眼点」と呼ばれる器官を持っています。眼点は複数の感覚細胞が集まった複眼のような構造で、解像度は低いですが、光の方向を認識することができます。ヒトデは、匂いでも餌を探し当てることが知られています。匂いの感覚細胞は体表全体に分布しており、実験では餌の場所だけでなく、好き嫌いも判断できることが確認されています。

ヒトデは、再生能力が高いことで知られています。腕を切断されても、盤が残っていれば、失った腕を再生することができます。中には、盤を失った腕からでも、体全体を再生できる種類もいます。ヒトデの再生能力は、外敵から身を守るための自己防衛手段であると考えられています。

ヒトデは、雌雄異体で、メスとオスはそれぞれ腕の根本付近にある生殖孔から卵子と精子を放出します。受精は海水中で行われ、受精卵はビピンナリア幼生というプランクトン状の幼生へと成長します。ビピンナリア幼生は、その後、ブラキオラリア幼生へと変態し、海底に付着して稚ヒトデへと成長します。

ヒトデの特徴
五放射相称	体の軸を中心にして5つの同じ構造が並んでいる
脳や心臓を持たない	血液の代わりに水管系で海水を取り込み循環させている
再生能力が高い	腕を切断されても再生できる
感覚細胞	体表に分布し外界からの刺激を知覚する
眼点	腕の先端にあり光の方向を認識する
匂い	体表全体に分布する感覚細胞で餌の場所を探り当てる

ヒトデの種類

ヒトデは、その種類によって様々な特徴を持っています。例えば、サンゴを食べることで知られる「オニヒトデ」は、鋭い棘を持ち、刺されると毒が注入されるため、注意が必要です。また、漁師から嫌われている「キヒトデ」は、アサリなどの貝類を好んで食べ、漁業被害をもたらすことがあります。

一方、美しい体色を持つ「アオヒトデ」や、饅頭のような形をした「マンジュウヒトデ」など、観賞価値の高いヒトデもいます。ヒトデは、その多様な姿と生態から、多くの人の関心を集めています。

ヒトデは、その種類によって、生息場所や食性、繁殖方法などが異なります。例えば、深海に生息する「ウデボソヒトデ」は、ウミユリのように、漂うデトリタスを捕食します。また、砂の中に潜って生活する「マンプクヒトデ」は、砂ごとデトリタスを胃に入れて消化吸収します。

ヒトデは、その多様性から、海の生態系において重要な役割を果たしています。ヒトデは、食物連鎖の頂点に位置するキーストーン種であり、ヒトデがいなくなると、他の生物の個体数が増加したり、逆に減少したりするなど、生態系に大きな影響を与えます。

ヒトデの種類
オニヒトデ	サンゴを食べる、鋭い棘を持つ
キヒトデ	アサリなどの貝類を食べる、漁業被害をもたらす
アオヒトデ	美しい体色を持つ
マンジュウヒトデ	饅頭のような形をしている
ウデボソヒトデ	深海に生息し、漂うデトリタスを捕食する
マンプクヒトデ	砂の中に潜って生活し、砂ごとデトリタスを食べる

まとめ

ヒトデは、棘皮動物門ヒトデ綱に属する動物の総称で、世界中に約2000種が生息しています。ヒトデは、五放射相称の構造を持ち、脳や心臓を持たないなど、他の動物とは異なる特徴を持っています。ヒトデは、再生能力が高く、腕を切断されても再生することができます。

ヒトデは、その種類によって、生息場所や食性、繁殖方法などが異なります。ヒトデは、海の生態系において重要な役割を果たしており、食物連鎖の頂点に位置するキーストーン種です。

ヒトデは、その多様性とユニークな生態から、多くの人の関心を集めています。ヒトデは、海の環境や生物多様性を理解する上で、重要な研究対象となっています。

ヒトデは、私たちにとって身近な存在でありながら、まだまだ謎が多い生き物です。ヒトデの研究は、海の生態系や生物進化の理解を深める上で、重要な役割を果たすでしょう。

2. ヒトデの生息地と生態

ヒトデの生息地

ヒトデは、世界中のあらゆる海に生息しています。温暖な海域はもちろんのこと、極寒の海域であっても生息することができます。ヒトデは、熱帯から極地の生息地、そして深海から浅瀬まで、様々な環境に適応して生きています。

ヒトデは、潮間帯の潮溜まりや岩礁、砂地など、様々な場所に生息しています。時には、海底を埋め尽くすほどの数が大量発生することもあります。ヒトデは、その生息場所によって、体の形や色が異なっていることがあります。

ヒトデは、淡水や陸上に生息する種は存在しません。ヒトデは、海水の中でしか生きることができません。

ヒトデは、その生息場所によって、様々な環境に適応して生きています。例えば、深海に生息するヒトデは、暗い環境に適応しており、眼は退化していることがあります。また、潮間帯に生息するヒトデは、干潮時には水から出ている時間があり、乾燥に強い体を持っています。

ヒトデの生息地
生息場所	特徴
潮間帯	干潮時には水から出ている時間がある
岩礁	岩に張り付く
砂地	砂に潜る
深海	暗い環境に適応している
熱帯	温暖な環境に適応している
極地	寒冷な環境に適応している

ヒトデの生態

ヒトデは、主に肉食性で、アサリやホタテなどの貝類、フジツボ、エビ、カニ、魚などを食べます。ヒトデは、口から胃袋を反転させて外に出して、獲物を包み込み、消化液を分泌して溶かして食べます。

ヒトデは、管足を使って移動します。管足は、水管系の端部にあり、チューブのような形状で内部は体液で満たされています。管足の先端には吸盤があり、反対の基部は腕の内部にあり瓶嚢と呼ばれる袋が付きます。瓶嚢を縮めて体液を送ると管足が伸びます。また、管足には筋肉も付いており、それによって管足を任意の方向に曲げることができます。

ヒトデは、その動きは非常に遅く、キヒトデ類で1分間に数センチから20センチメートルほどです。しかし、砂地に生息するヒトデは、砂に潜ることがあります。モミジガイは、潜る際に歩帯溝を開いて管足を腕の両側に伸ばし、管足で体の下にある砂を腕の両脇に掻きだすように掘って体を砂に埋めていきます。

ヒトデは、ひっくり返った場合でも、腕を曲げたり捻ったりして、腕の先端の管足で海底面を掴み、それを手掛かりに盤やその他の腕を持ち上げてでんぐり返しをすることで、元の状態に戻ることができます。

ヒトデの生態
行動	特徴
移動	管足を使って移動する
摂食	貝類、エビ、カニ、魚などを食べる
消化	胃袋を反転させて外に出して消化する
再生	失った腕を再生する
自切	外敵から身を守るために腕を切断する

ヒトデの寿命

ヒトデの寿命は、種類によって大きく異なります。キヒトデは、水槽などの飼育環境で数年生きることが確認されており、その成長スピードと野生のキヒトデの大きさから逆算すると、寿命は5年から10年程度と推測されています。

大型のヒトデでは、30年、あるいはそれ以上の寿命を持つものもいると考えられています。一方、成長が遅い南氷洋のヒトデでは、幅長5センチメートル程度に成長するまで39年かかるという推定もあります。

ヒトデの寿命は、その生息環境や食生活、天敵の存在など、様々な要因によって影響を受ける可能性があります。

ヒトデの寿命は、まだ完全には解明されていません。今後の研究によって、ヒトデの寿命に関する新たな知見が得られることが期待されます。

ヒトデの寿命
種類	寿命
キヒトデ	5年から10年
大型のヒトデ	30年以上
南氷洋のヒトデ	39年

まとめ

ヒトデは、世界中のあらゆる海に生息し、潮間帯から深海まで、様々な環境に適応して生きています。ヒトデは、主に肉食性で、貝類やエビ、カニ、魚などを食べます。

ヒトデは、管足を使って移動し、その動きは非常に遅いです。ヒトデは、ひっくり返っても、腕を曲げたり捻ったりして、元の状態に戻ることができます。

ヒトデの寿命は、種類によって大きく異なります。大型のヒトデでは、30年以上の寿命を持つものもいると考えられています。

ヒトデは、その生息環境や食生活、天敵の存在など、様々な要因によって影響を受ける可能性があります。ヒトデの寿命は、まだ完全には解明されていません。

3. ヒトデの摂食方法と摂取物

ヒトデの摂食方法

ヒトデは、主に肉食性で、貝類、フジツボ、エビ、カニ、魚などを食べます。ヒトデは、口から胃袋を反転させて外に出して、獲物を包み込み、消化液を分泌して溶かして食べます。

ヒトデは、二枚貝を捕食する際には、貝殻が開く側を口に向けて腕ですっぽりと覆いこみ、貝殻に管足の吸盤を貼り付けて両側に引っ張ります。この際のヒトデは、キャッチ結合組織で体を硬直させて引っ張りますが、その力は4から5キログラムに及ぶと言われています。

貝に隙間ができると、そこから反転した胃を入れて消化吸収を行います。その際に必要な隙間は、わずか0.1ミリメートルほどです。ヒトデは、このように、口に入らないような大きな獲物も、体外に出した胃で消化吸収することができます。

ヒトデは、獲物を捕らえる際に、光と匂いを頼りにしています。ヒトデは、腕の先端にある眼点で光を感じ、体表全体に分布する匂いの感覚細胞で餌の場所を探り当てます。

ヒトデの摂食方法
方法	特徴
胃袋の反転	口から胃袋を反転させて外に出して獲物を包み込む
消化液	消化液を分泌して獲物を溶かす
管足	貝殻を開けるために管足を使う

ヒトデの摂取物

ヒトデは、様々なものを食べますが、最も多いのは肉食性です。主に動きの遅いアサリやホタテガイなどの貝類やフジツボなどを好んで食べますが、同じヒトデを含む棘皮動物や、動きの速いエビや魚を捕食したり、あるいは腐肉食をすることもあります。

ヒトデは、小さな餌は口から胃に入れることができますが、口に入らないような大きな餌は、体外に出した胃で包み込み消化吸収します。

深海に生息するウデボソヒトデ類は、ウミユリのように、たくさんの腕を海中に漂わせて、棘や叉棘で漂うデトリタスを捕らえ、腕を曲げて口まで運んで捕食します。

同じく深海に生息するマンプクヒトデ類は、砂の中に潜って生息し、海底に堆積したデトリタスを砂ごと胃に入れ、養分を消化吸収した後に砂を排出します。

ヒトデの摂取物
摂取物	特徴
貝類	アサリ、ホタテガイなど
フジツボ	岩などに付着している生物
エビ、カニ	甲殻類
魚	様々な魚類
デトリタス	海底に堆積した有機物
サンゴ	オニヒトデなど一部の種類が食べる

ヒトデの食害

ヒトデは、貝類を好んで食べるため、漁業被害をもたらすことがあります。特に、オニヒトデは、サンゴ礁を形成する造礁サンゴを好んで食べ、その量は1個体で1年間に5から6平方メートルに及ぶと言われています。

オニヒトデによるサンゴの食害は、珊瑚礁の生態系や観光産業に大きな影響を与えます。そのため、オニヒトデは、有害な生物として扱われています。

ヒトデは、長距離を移動することはないですが、人間によって運ばれて、その先で問題を起こすこともあります。日本近海に生息するキヒトデ類は、1980年代にタンカーのバラスト水に幼生が紛れてオーストラリアに移入し、タスマニア島で漁業被害や原産種を絶滅させるなど、深刻な被害をもたらしました。

キヒトデは、世界の侵略的外来種ワースト100に挙げられており、その影響は深刻です。

ヒトデの食害
種類	食害	影響
オニヒトデ	サンゴを食べる	サンゴ礁の生態系や観光産業に影響を与える
キヒトデ	貝類を食べる	漁業被害をもたらす

まとめ

ヒトデは、様々なものを食べますが、最も多いのは肉食性です。ヒトデは、深海や砂地など、様々な環境に適応して生きています。

ヒトデは、その食性や生息場所によって、海の生態系に様々な影響を与えています。

4. ヒトデの繁殖と成長過程

ヒトデの繁殖

ヒトデの繁殖は、種類によって異なりますが、多くの種は雌雄異体で、メスとオスはそれぞれ腕の根本付近にある生殖孔から卵子と精子を放出します。受精は海水中で行われ、受精卵はビピンナリア幼生というプランクトン状の幼生へと成長します。

ビピンナリア幼生は、その後、ブラキオラリア幼生へと変態し、海底に付着して稚ヒトデへと成長します。ヒトデは、受精する確率を高めるために、近くに集まったり、同時に放卵放精を行うことがあります。

中には、カスリモミジガイのように、雌雄が重なるように放卵放精を行う種もいます。また、コブヒトデなどは、腕の先端で盤を持ち上げて海底から体を離す姿勢で放卵放精を行います。これは、効率よく海中に拡散させるためだと考えられています。

ヒトデは、有性生殖だけでなく、無性生殖を行う種もいます。例えば、チビイトマキヒトデは、雌雄同体で、単独で繁殖することができます。また、ホウキボシの仲間は、単為生殖を行い、メスだけで繁殖することができます。

ヒトデの繁殖
繁殖方法	特徴
有性生殖	卵子と精子の受精によって行われる
無性生殖	分裂や自切によって行われる
雌雄異体	メスとオスに分かれている
雌雄同体	メスとオスの生殖器を両方持つ
単為生殖	メスだけで繁殖する

ヒトデの成長過程

ヒトデの発生は、種によって多様ですが、ここでは日本近海に広く見られるイトマキヒトデを例に説明します。卵が受精すると、1、2分でその周りに受精膜が見られるようになり、受精から1時間ほどすると卵割が始まります。

イトマキヒトデの卵割様式は全等割で、やがて胞胚に達します。胞胚は球形で、中央の胞胚腔を細胞の壁が取り囲む有腔胞胚です。胞胚は受精後11時間半で受精膜から出て、繊毛で遊泳します。

受精後15時間後には、植物極付近の細胞が内部に陥入を始めて原腸を形成し、その後、原腸は幼生の消化管になります。受精後40時間で、体をよぎる繊毛帯が口と肛門付近に1つずつ現れます。この繊毛帯は、幼生の遊泳器官でもあり、餌を摂食する器官でもあります。

この頃をビピンナリア幼生と呼びますが、幼生は遊泳しながら植物性プランクトンを餌とします。受精後2日ごろのビピンナリア幼生は、体長は350ミクロン、幅は280ミクロンで、その姿は左右対称です。その後、左右の体腔嚢が原腸から分離しますが、体腔嚢は左が大きく成長していきます。

ヒトデの成長過程
段階	特徴
受精卵	卵子と精子が受精した状態
胞胚	受精卵が分裂してできた球状の胚
ビピンナリア幼生	プランクトン状の幼生
ブラキオラリア幼生	海底に付着する幼生
稚ヒトデ	幼生から変態したヒトデ

ヒトデの再生能力

ヒトデは、強い再生力を持つことでも知られています。ヒトデの骨格は、細かい骨片がキャッチ結合組織などで繋がって出来ているため、このキャッチ結合組織を緩めることで自由に体を自切することができます。

ヒトデの再生力は強く、失った腕が再生するのはもちろん、盤さえ残っていれば半分に割れても元通りの体に再生します。大発生したキヒトデやオニヒトデを駆除しようとバラバラにしたところ、かえって数が増えるという例も報告されています。

このような自切は、基本的にトカゲのしっぽ切りのような自己防衛手段ですが、積極的に分裂をして数を増やす無性生殖を行う種が20種ほど確認されています。

ヤツデヒトデは、腕を相対する2方向に広げ逆方向に引っ張り合って盤を半分に割って分裂します。分裂した個体は1年ほどを掛けて元の姿にもどりますが、分裂を2年ごとに繰り返して数を増やしています。

ヒトデの再生能力
再生部位	特徴
腕	切断されても再生する
盤	半分に割れても再生する
腕の一部	新しい完全個体を再生する

まとめ

ヒトデは、雌雄異体で、メスとオスはそれぞれ腕の根本付近にある生殖孔から卵子と精子を放出します。受精は海水中で行われ、受精卵はビピンナリア幼生というプランクトン状の幼生へと成長します。

ビピンナリア幼生は、その後、ブラキオラリア幼生へと変態し、海底に付着して稚ヒトデへと成長します。ヒトデは、有性生殖だけでなく、無性生殖を行う種もいます。

ヒトデは、強い再生力を持つことでも知られています。失った腕を再生するのはもちろん、盤さえ残っていれば半分に割れても元通りの体に再生します。

ヒトデの再生能力は、外敵から身を守るための自己防衛手段であると考えられています。

5. ヒトデと人間との関わり

ヒトデと漁業

キヒトデは、世界の侵略的外来種ワースト100に挙げられており、その影響は深刻です。

ヒトデと漁業
種類	食害	影響
オニヒトデ	サンゴを食べる	サンゴ礁の生態系や観光産業に影響を与える
キヒトデ	貝類を食べる	漁業被害をもたらす

ヒトデの利用

ヒトデは、食用に適さない種が多いですが、キヒトデは比較的サポニンが少なく、九州の一部の地域では塩ゆでしてサポニンを抜いて生殖巣を食べているそうです。

中国では、焼ヒトデを食べたり、中国から東南アジアにかけては乾燥させたヒトデが販売され、滋養強壮の薬として料理に入れたり、酒に漬けたりするそうです。

ヒトデは、毒性を持つことを逆に利用する例もあります。肥溜めや汲み取り式トイレにヒトデを入れると、ウジの発生を抑える効果があるそうです。また、その性質を利用して、害虫駆除剤や害獣忌避剤の原料にされることもあります。

ヒトデは、学術的には、生物学の研究対象となることが多いです。1969年にヒトデを人工授精させる方法が発見されると、同じ棘皮動物のウニと並んで、発生学の主要な研究対象となっています。また、幼生など分裂は、クローン研究の対象になっています。

ヒトデの利用
利用方法	特徴
食用	生殖巣を食べる
薬用	滋養強壮の薬として利用する
害虫駆除	ウジの発生を抑える
害獣忌避	害獣忌避剤の原料として利用する
学術研究	発生学やクローン研究の対象となる

ヒトデと人間との共存

ヒトデは、海岸で簡単に目にすることができ、水族館のタッチプールでも定番のよく知られた水生生物です。星型の姿は好感を持たれることも多く、海辺のイラストなどでヒトデが描かれることもあります。

また、海辺の土産で乾燥したヒトデが販売されることや、観賞用に飼育されることもあります。しかし、それ以外で実利的に利用されることはほとんどありません。

ヒトデは、その毒性や食性などから、人間にとって、時には有害な存在となることもあります。しかし、ヒトデは、海の生態系において重要な役割を果たしており、その存在は、海の環境や生物多様性を維持する上で欠かせません。

ヒトデは、私たちにとって、身近でありながら、まだまだ謎が多い生き物です。ヒトデの研究は、海の生態系や生物進化の理解を深める上で、重要な役割を果たすでしょう。

ヒトデと人間との共存
関係	特徴
漁業被害	ヒトデによる貝類の食害
食用	一部地域ではヒトデを食べる
薬用	ヒトデの成分を薬として利用する
観賞用	水族館や家庭で飼育される
学術研究	生物学の研究対象となる

まとめ

ヒトデは、漁業被害をもたらす一方で、食用や薬用として利用されることもあります。ヒトデは、学術的な研究対象としても重要です。

ヒトデは、私たちにとって、身近でありながら、時には有害な存在となることもあります。しかし、ヒトデは、海の生態系において重要な役割を果たしており、その存在は、海の環境や生物多様性を維持する上で欠かせません。

6. ヒトデの進化と未来展望

ヒトデの進化

ヒトデは、棘皮動物門ヒトデ綱に属する動物で、カンブリア紀に急速に発展したと考えられています。棘皮動物は、古生代を通じて20綱にも及んだと言われていますが、ヒトデ綱もこの頃に分かれたと考えられています。

オルドビス紀から綱の数は減り続け、二畳紀には6綱になります。二畳紀末の大量絶滅でウミツボミ綱が絶滅し、現生5綱が残りました。現生5綱はいずれも五放射相称ですが、その理由は分かっていません。

現生5綱のうち、ウミユリ綱は固着性で茎を持つので有柄類と呼ばれ、早くから他の4綱から分かれたと考えられています。残りの4綱は動き回ることから遊在類と呼ばれ、その中で歩帯を放射状に伸ばした星形亜門と、歩帯を閉じて球体になった有棘亜門に分かれたと考えられています。

ヒトデは、星形亜門に属し、他の棘皮動物と同様に、五放射相称の構造をしています。ヒトデは、長い進化の歴史の中で、様々な環境に適応し、多様な種へと進化してきました。

ヒトデの進化
時代	特徴
カンブリア紀	急速に発展した
古生代	20綱にも及んだ
オルドビス紀	綱の数が減り続けた
二畳紀	6綱になった
二畳紀末	ウミツボミ綱が絶滅し、現生5綱が残った

ヒトデの未来展望

ヒトデの研究は、海の生態系や生物進化の理解を深める上で、重要な役割を果たすでしょう。ヒトデの研究を通して、私たちは、海の環境や生物多様性について、より深く理解することができます。

ヒトデの未来展望
分野	展望
海の生態系	ヒトデの役割を理解し、保全に役立てる
生物進化	ヒトデの進化を研究し、生物進化の謎を解き明かす
学術研究	ヒトデの研究をさらに進め、新たな知見を得る

ヒトデの研究の重要性

ヒトデの研究の重要性
重要性	内容
海の生態系	ヒトデの役割を理解し、保全に役立てる
生物進化	ヒトデの進化を研究し、生物進化の謎を解き明かす
学術研究	ヒトデの研究をさらに進め、新たな知見を得る