سترونجيلوسنتروتوس دروباخينسيس

تُدمج عشرون صفيحة منحنية، أو عُظيمات ، معًا لتشكيل هيكل خارجي صلب . وهي مصنوعة من كربونات الكالسيوم، وتحتوي على صفين من الثقوب لمرور أقدام الأنابيب. إذا تشقق الهيكل أو أُزيلت أجزاء منه، فإن كربونات الكالسيوم ستملأ الفراغات المتبقية تدريجيًا حتى يستعيد الهيكل صلابته الكاملة.

تُستخدم أشواك عنكبوت Strongylocentrotus droebachiensis للدفاع والحركة، وهي غير سامة. تتصل هذه الأشواك بنتوءات صغيرة على الهيكل، حيث تُثبّت في مكانها بواسطة عضلات تُشكّل مفصلاً كروياً . وهي مستديرة الشكل، مدببة الطرف، ذات حواف خارجية على شكل مروحة مصنوعة من كربونات الكالسيوم . عادةً ما تكون أطول الأشواك على الحافة الخارجية للحيوان. في حال انكسارها، تتجدد الأشواك، وإذا تمزقت بالكامل، يُعاد امتصاص النتوء ليتناسب مع الشوكة التي تنمو ببطء.

تُعدّ الأقدام الأنبوبية بنيةً تُساعد دودة سترونجيلوسنتروتوس دروباشينسيس على الالتصاق بالركيزة لتحقيق التوازن أو الحركة، أو لنقل جزيئات الطعام السائبة إلى الفم. تتميز هذه الأقدام بمرونة عالية، إذ يمكنها الامتداد خارج طول الأشواك للوصول إلى الركيزة أو الالتصاق بالجزيئات العائمة في الماء. وتخرج هذه الأقدام من خمسة أزواج من الصفوف عبر بنية الهيكل.

تتكون الأقدام الأنبوبية لقنفذ البحر S. droebachiensis من جزأين: الأمبولة والبوديوم. الأمبولة عبارة عن بنية مجوفة منتفخة ترفع القدم الأنبوبية فوق الصفائح الهيكلية المحيطة بالقناة الجانبية. تمتد البوديوم من الأمبولة وتحتوي على بنية عضلية ماصة تُستخدم للالتصاق. تعتمد حركة القدم الأنبوبية على الضغط الهيدروليكي للجهاز الوعائي المائي ، وعلى عمل العضلات الفردية. عندما تنقبض الأمبولة، فإنها تدفع السائل إلى البوديوم الذي يستطيل. بمجرد أن يلتصق البوديوم بالركيزة، تنقبض العضلات الطولية للبوديوم دافعةً السائل مرة أخرى إلى الأمبولة، مما يؤدي إلى انكماش البوديوم وسحب الجسم في ذلك الاتجاه، أو تقريب الطعام من الفم. تتجدد الأقدام الأنبوبية التي تُنتزع أثناء تقاذف قنفذ البحر بسرعة.

تمتلك شوكيات الجلد من فئتي النجميات ( نجم البحر ) وقنافذ البحر ( دولارات الرمل ) ثلاثة فكوك صغيرة تشبه الكماشة، مثبتة بساق كلسية تُسمى المِلاقط ، عند قاعدة الأشواك على الجسم. تتميز هذه المِلاقط بقدرتها على الاستجابة للمؤثرات الخارجية بشكل منفصل عن الجهاز العصبي الرئيسي . كان يُعتقد سابقًا أنها طفيليات أو يرقات لقنفذ البحر، ولكن يُعتقد الآن على نطاق واسع أنها جزء لا يتجزأ من الكائن الحي. تقع العضلات التي تتحكم بها خارج الهيكل، وبالتالي لا بد أنها تحصل على العناصر الغذائية من مصدر مختلف: ربما طورت هذه المِلاقط القدرة على امتصاص العناصر الغذائية مباشرة من الماء المحيط.

تستخدم قنافذ البحر المِجسّات (Pedicellariae) لمنع تراكم الفضلات على جسمها، أو لجمع عشب البحر لاستخدامه كحماية من أشعة الشمس المُجففة. كما يمكن استخدام فكوكها القابضة للدفاع ضد المفترسات المحتملة، وبعضها سامّ لقنفذ البحر S. droebachiensis. عند لمس الأشواك برفق، تتقارب باتجاه الضغط، ولكن عند الضغط عليها بقوة، تتباعد لتتمكن المِجسّات من قرص الدخيل. أحد الأنواع الأربعة الرئيسية من المِجسّات على S. droebachiensis سامّ بالفعل، ويمكن استخدامه للدفاع، أو لشلّ حركة الأسماك الصغيرة (مع أن هذا النوع يُفضّل الطحالب، إلا أنه يصطاد الأسماك ويأكلها كغذاء إضافي).

يتكون الجهاز الوعائي المائي من سلسلة من القنوات التي يتحرك عبرها سائلٌ يُساعد على دفع أقدام قنفذ البحر. يشبه السائل الذي يملأ هذا الجهاز مياه البحر، ولكنه يحتوي أيضًا على خلايا حرة الحركة ومركبات عضوية كالبروتينات، بالإضافة إلى تركيز عالٍ من أيونات البوتاسيوم مقارنةً بمياه البحر المحيطة. تتحرك هذه السوائل عبر الجهاز بواسطة أهداب تُبطّن جدران القناة من الداخل، مما يُساعد على توجيهها في الاتجاه المطلوب.

يتكون الجهاز الوعائي المائي من عدة أجزاء كلسية قبل الوصول إلى الأقدام. أولها الصفيحة المصفوية، وهي صفيحة هيكلية أو غربال، تفتح على الجهاز الوعائي المائي، وتقع على السطح المقابل للفم. أسفل الصفيحة المصفوية مباشرةً، يوجد تجويف يشبه الكأس يُسمى الأمبولة . بعد ذلك، تنقل القناة الحجرية السائل إلى القرص المركزي لقنفذ البحر. وأخيرًا، تمتد خمس قنوات جانبية على طول السطح الداخلي للصدفة وتلتقي عند القطب المقابل للفم. وعلى امتداد هذه المسافة، تخرج الأقدام الأنبوبية من القناة الجانبية عبر الصدفة إلى خارج بشرة قنفذ البحر.

يتغذى قنفذ البحر Strongylocentrotus droebachiensis باستخدام زائدة خاصة تُسمى فانوس أرسطو، حيث يقوم بكشط أو تمزيق طعامه إلى قطع صغيرة يسهل هضمها. تتكون هذه الزائدة من خمسة أسنان كلسية قابلة للتمدد، تُحركها بنية عضلية معقدة. يزحف قنفذ البحر فوق طعامه، مستخدمًا فانوس أرسطو لتمزيقه ومضغه. إذا سقط الطعام على السطح الظهري للفم أو علق بواسطة الملاقط، فإنه يُنقل عبر الأقدام إلى الفم ويُلتهم بنفس الطريقة.

يبدأ الجهاز الهضمي بقنفذ البحر "فانوس أرسطو"، حيث يدخل الطعام إلى جسمه. يمتد المريء من الفم عبر مركز "فانوس أرسطو"، حيث يتصل بالأمعاء. تترتب الأمعاء في حزم صغيرة تلتصق بالسطح الداخلي للصدفة في مسار دائري عكس اتجاه عقارب الساعة حول "فانوس أرسطو". بمجرد أن تعود الأمعاء إلى وضعها الطبيعي، تنثني على نفسها وتعكس اتجاهها في مسار دائري آخر مع عقارب الساعة. تُنتج جدران الأمعاء إنزيمات هضمية ، ويكاد يكون هضم الطعام خارج الخلايا تمامًا. من الأمعاء، ينتقل ما تبقى من الطعام إلى المستقيم القصير، ثم إلى فتحة الشرج. يستمد قنفذ البحر "S. droebachiensis" لونه الأخضر من أصباغ غذائه النباتي.

في الجهاز العصبي لقنافذ البحر، تعمل الأشواك والزوائد القدمية والملاقط القدمية كحساسات. تحيط حلقة عصبية دائرية بالمريء، وتمتد الأعصاب الشعاعية داخل الهيكل الخارجي موازية للقنوات الجانبية للجهاز الوعائي المائي. تستطيع الخلايا العصبية الحسية في البشرة استشعار اللمس والمواد الكيميائية والضوء، وعادةً ما ترتبط بالملاقط القدمية أو الأشواك.