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La simetría pentarradial que presentan los equinodermos es exclusiva en todo el mundo animal y sólo se encuentra en los organismos adultos. En las larvas, la simetría predominante es la bilateral. Por esa razón se incluye a los equinodermos dentro del clado Bilateria. A causa de esta simetría no se pueden distinguir fácilmente órganos como la cabeza que sí se encuentran en otros animales. Algunos grupos como las holoturias han perdido la simetría pentarradial exteriormente, aunque la conservan en la distribución interna de sus órganos.
Los equinodermos tienen un esqueleto mesodérmico compuesto por placas calcáreas y osículos. Todos ellos están formados por cristales de calcita. Los osículos pueden estar fusionados entre sí o estar articulados como ocurre en los brazos de las estrellas de mar. Pese a la robustez de este esqueleto, no es fácil encontrarlos en registros fósiles puesto que en ausencia de tejido que lo una se desarticula rápidamente. En la epidermis se encuentran células con pigmentos que otorgan los colores característicos a los equinodermos.
Los equinodermos tienen un sistema vascular acuático único en el reino Animal, también conocido como sistema ambulacral. Se trata de una red de canales llenos de fluido derivados del celoma y que tiene funciones relacionadas con el intercambio de gases, la alimentación, la recepción de estímulos y la locomoción. La apertura al exterior de este sistema vascular se hace a través de una apertura conocida como madreporito. Esta estructura está unida a un canal circular que rodea la boca del animal y del que surgen 5 canales radiales que se extienden a lo largo de los brazos del animal.
La alimentación de los equinodermos varía enormemente en los diferentes grupos. Algunos como las estrellas de mar son carnívoros, otros como los erizos de mar son herbívoros y otros como los pepinos de mar son saprofitos. Sus aparatos digestivos están adaptados a la dieta, aunque generalmente constan de boca, esófago, estómago, intestino y ano.
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