棘皮動物（如海星、海膽、海參、海百合、蛇尾等）確實是海洋生態系統中不可或缺的重要成員，它們在維持海洋食物鏈結構、促進物質循環和保障環境平衡方面扮演著極其關鍵且不可替代的角色。以下是它們發揮的關鍵作用：
食物鏈中的關鍵環節：連接不同營養級
- 初級消費者/食草者： 許多海膽（尤其像紫海膽、紅海膽等）是貪婪的食藻者。它們啃食大型藻類（如海帶、巨藻）和微小的底棲藻類，控制海藻的生長，防止其過度繁殖而窒息其他生物。它們是海洋中將初級生產（藻類）轉化為動物生物質的重要橋梁。
- 次級消費者/捕食者： 海星是著名的頂級捕食者，尤其擅長捕食雙殼類（如牡蠣、貽貝、蛤蜊）。它們能打開堅硬的貝殼，控制這些貝類的種群數量，防止其過度繁衍。有些海星也捕食其他棘皮動物、小型甲殼類甚至魚類。蛇尾（陽燧足）主要捕食或食腐小型底棲動物和有機碎屑。
- 次級消費者/食碎屑者/食沉積物者： 海參是海洋中的“清道夫”。它們通過攝食富含有機質的海底沉積物，消化其中的微生物和有機碎屑，排出清潔的沙子。這個過程極大地促進了沉積物的礦化和養分循環。一些海膽也以有機碎屑為食。
- 獵物： 棘皮動物本身是許多海洋生物的重要食物來源。魚類（如隆頭魚、河豚）、蟹類、龍蝦、海獺、海鳥甚至其他棘皮動物（如大法螺捕食海星）都捕食它們。它們的卵和幼體更是浮游生物食物網的重要組成部分。
環境工程師：塑造和維持棲息地結構
- 生物擾動者： 海參、某些海膽和蛇尾在攝食過程中不斷翻動、挖掘和充氧海底沉積物。這種“生物擾動”作用：
- 增加沉積物孔隙度和含氧量： 改善底棲微生物和微型動物的生存環境，加速有機物的分解和養分（如氮、磷）的再生，使其重新進入水體供浮游植物利用。
- 促進物質循環： 將深層沉積物中的營養物質帶到表層，反之亦然，提高了整個沉積物-水界面的物質交換效率。
- 改變沉積物結構： 影響沉積物的穩定性和顆粒大小分布。
- 棲息地構建者： 海百合和某些海蛇尾營固著或附著生活，其復雜的身體結構為小型甲殼類、蠕蟲、甚至幼魚提供了重要的庇護所和棲息地，增加了局部區域的生物多樣性。海膽聚集形成的“海膽荒原”雖然有時是過度啃食的結果，但本身也構成了一種特殊的生境。
鈣循環與碳封存：地質尺度的影響
- 棘皮動物體內由碳酸鈣（方解石）構成的骨骼（骨板、骨針等）是其重要特征。當它們死亡后，這些碳酸鈣骨骼會沉降到海底。
- 形成鈣質沉積物： 大量棘皮動物骨骼的積累是構成海洋鈣質軟泥的重要組成部分，尤其在深海。這是地質歷史上重要的碳酸鹽巖（如白堊巖）來源之一。
- 碳封存： 通過形成碳酸鈣骨骼，棘皮動物將溶解在海水中的二氧化碳（以碳酸根離子形式）轉化為固態的碳酸鈣，并將其長期封存在海底沉積物中。雖然單個個體貢獻微小，但考慮到其龐大的種群數量和漫長的地質時間，它們在全球碳循環，特別是碳的長期封存中扮演著不可忽視的角色。
生態系統健康的指示者與平衡者
- 關鍵種： 某些棘皮動物被視為關鍵種。例如：
- 海獺-海膽-海藻林系統： 在太平洋東北部的海藻林生態系統中，海星是頂級捕食者之一，控制貽貝等生物。而海膽是重要的食草者。當海獺（海膽的主要捕食者）因過度捕獵而減少時，海膽會大量繁殖并過度啃食海帶，導致“海膽荒原”形成，摧毀整個海藻林生態系統。這清晰展示了棘皮動物在維持頂級捕食者調控下生態系統平衡中的關鍵作用。
- 海星與貝類養殖： 海星是貝類養殖業的重要敵害生物，其種群動態直接影響貝類資源量。
- 環境變化的敏感指示者： 棘皮動物對水溫、鹽度、酸化（直接影響其鈣化過程）、缺氧、污染等環境變化非常敏感。其種群結構、繁殖成功率和行為的變化常被用作監測海洋環境健康狀況的指標。例如，海星因病毒爆發導致的大規模死亡事件就與海洋異常變暖有關。
總結來說，棘皮動物在海洋生態系統中扮演著多重且至關重要的角色：
- 它們是食物網中承上啟下的樞紐， 連接著初級生產者、各級消費者和分解者。
- 它們是高效的“環境工程師”， 通過生物擾動深刻影響海底沉積物的物理化學性質和物質循環過程。
- 它們是重要的“地質力量”， 參與全球鈣循環和長期的碳封存。
- 它們是生態系統健康的“晴雨表”和“平衡器”， 其種群動態往往能反映環境變化并深刻影響整個群落的結構和功能（如作為關鍵種）。
因此，保護棘皮動物的多樣性及其種群健康，對于維持海洋生態系統的穩定性、生產力和恢復力至關重要。它們確實是維系海底生態平衡不可或缺的重要成員。
