Larval and life-cycle patterns in echinoderms

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Abstract:

We review the literature on larval development of 182 asteroids, 20 crinoids, 177 echinoids, 69 holothuroids, and 67 ophiuroids. For each class, we describe the various larval types, common features of a larval body plan, developmental patterns in terms of life-cycle character states and sequences of larval stages, phylogenetic distribution of these traits, and infer evolutionary transitions that account for the documented diversity. Asteroids, echinoids, holothuroids, and ophiuroids, but not crinoids, have feeding larvae. All five classes have evolved nonfeeding larvae. Direct development has been documented in asteroids, echinoids, and ophiuroids. Facultative planktotrophy has been documented only in echinoids. It is surprising that benthic, free-living, feeding larvae have not been reported in echinoderms. From this review, we conclude that it is the ecological and functional demands on larvae which impose limits on developmental evolution and determine the associations of larval types and life-cycle character states that give rise to the developmental patterns that we observe in echinoderms. Two factors seriously limit analyses of larval and life-cycle evolution in echinoderms. First is the limited understanding of developmental diversity and second is the lack of good phylogenies.

On trouvera ici une revue de la littérature sur le développement larvaire de 182 astéroïdes, 20 crinoïdes, 177 échinoïdes, 69 holothuroïdes et 67 ophiuroïdes. Pour chacune des classes, nous décrivons les divers types de larves, les caractères communs du plan général du corps de la larve, les patterns de développement, en particulier les différents états des caractéristiques du cycle biologique et les séquences de stades larvaires, enfin, la répartition phylogénétique de ces états des caractères; nous en déduisons les transitions évolutives qui peuvent expliquer la diversité existante. Les astéroïdes, les échinoïdes, les holothuroïdes et les ophiuroïdes, mais pas les crinoïdes, ont des larves qui se nourrissent. Les cinq classes possèdent aussi des larves qui ne se nourrissent pas. Le développement direct a été observé et décrit chez les astéroïdes, les échinoïdes et les ophiuroïdes. Les planctonophagie facultative n'est connue que chez les échinoïdes. Il est étonnant qu'aucune des classes d'échinodermes ne semble avoir de larves benthiques et libres qui se nourrissent. Cette révision indique que, dans les patterns de développement que nous observons chez les échinodermes, ce sont les besoins écologiques et fonctionnels des larves qui imposent des limites à l'évolution du développement et qui déterminent l'association entre le type de larve et les caractères du cycle biologique. Deux facteurs empêchent l'analyse adéquate de l'évolution des larves et des cycles biologiques chez les échinodermes : le premier est notre compréhension limitée de la diversité de leur développement, le second, le manque de bonnes études phylogénétiques.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2001

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