Stopki rurek (nóżki ambulakralne) to cienkie, rurkowate wypustki na spodniej stronie (stronie jamy ustnej) szkarłupni. Są to wyspecjalizowane struktury będące elementem wodnego układu naczyniowego (systemu ambulakralnego) tych zwierząt i występują wzdłuż ambulakrów na ramionach lub na spodniej stronie ciała.

Budowa

Każda stopka rurkowa składa się z kilku podstawowych elementów: ampułki (wewnętrznego zbiornika), ciała rurkowego (podium) i często zakończenia w postaci przyssawki (sucker) lub dysku przylgowego. Ampułka znajduje się powyżej stopki i przy zmianie napięcia jej mięśni wpycha płyn do podium — to powoduje jego wydłużenie i wysunięcie na zewnątrz. Powierzchnia stopek może być pokryta cienką skórą, kutykulą lub mikroskopijnymi strukturami zwiększającymi przyczepność.

Mechanizm działania

Stopki działają dzięki działaniu układu wodnego — ciśnienie płynu w ramionach i ampułkach jest regulowane przez mięśnie i zawory, dzięki czemu możliwe jest przedłużanie i cofanie podeszwowych wypustek. Proces ten opiera się na ciśnieniu hydraulicznemu: skurcz ampułki wpycha płyn do podium, które się wysuwa; relaksacja i skurcz mięśni podłużnych powodują cofnięcie stopy. Przyssawki tworzą szczelne przyleganie do powierzchni dzięki podciśnieniu oraz dodatkowo często dzięki kleistym wydzielinom, co umożliwia silne i trwałe przyleganie.

Ruchami stopek kieruje układ nerwowy składający się z pierścienia okrężnego i nerwów promienistych, co pozwala na skoordynowaną pracę setek lub tysięcy stopek podczas poruszania się. Niektóre gatunki wykorzystują stopy także do czucia i rozpoznawania podłoża.

Funkcje

  • Lokomocja: stopki przesuwają zwierzę powoli po dnie dzięki naprzemiennemu przyczepianiu i odrywaniom.
  • Przyczepianie i utrzymywanie pozycji: umożliwiają trwałe trzymanie się skał, glonów lub innych podłoży nawet w silnych prądach.
  • Karmienie: przenoszenie pokarmu, otwieranie muszli u małży oraz współpraca przy wysuwaniu żołądka u rozgwiazd.
  • Oddychanie i wydalanie: cienkie ściany stopek oraz przepływ płynu sprzyjają wymianie gazowej i usuwaniu produktów przemiany materii — stąd stopki pełnią funkcję pomocniczą w oddychaniu.
  • Sensozacja: receptory na stopkach wykrywają składniki pokarmowe, zapachy i fakturę podłoża.
  • Regeneracja: stopki mogą być odrastać po urazie, a u wielu gatunków ich utrata nie ogranicza zdolności do życia.

Przykład: otwieranie muszli przez rozgwiazdy

Stopki rurkowe są wykorzystywane przez rozgwiazdy do otwierania muszli małży. Muszle ramienionogów i małży są zamykane silnymi mięśniami; rozgwiazda przyczepia swoje tubusowe nóżki po obu stronach muszli i wywiera stałe, równomierne pociągnięcie. Dzięki współdziałaniu mięśni i układu hydraulicznego rozgwiazda może utrzymywać siłę znacznie dłużej niż mięsień małża — często wystarcza około dziesięciu minut, by lekko otworzyć muszlę. Następnie rozgwiazda wysuwa swój żołądek do wnętrza szczeliny powstałej między muszlami — żołądek może wcisnąć się przez przerwę tak wąską jak 0,1 mm — i trawić tam mięczaka zewnętrznie. Rozkłada mięczaka w miejscu jego zamieszkania, a strawione produkty są wchłaniane jako substancje odżywcze. Ten proces trawienia może trwać wiele godzin lub nawet dni, w zależności od rozmiaru ofiary i tempa trawienia.

W innych grupach szkarłupni stopki pełnią zróżnicowane role: u jeżowców wystają przez otwory w pancerzu i pomagają w poruszaniu oraz manipulacji pokarmem, u pajęczników morskich (liliowców) funkcje locomocyjne mogą być ograniczone, a u osłonic są przystosowane do specyficznych sposobów życia.

Stopki rurkowe są więc wielofunkcyjnymi narządami, których działanie opiera się na precyzyjnej współpracy hydrauliki płynów, mięśni i układu nerwowego — dzięki temu szkarłupnie potrafią poruszać się, zdobywać pokarm, oddychać i przyczepiać do podłoża w środowisku morskim.