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海膽（Sea urchin）是棘皮動物門下的一個綱，是一類生活在海洋淺水區的無脊椎動物。海膽是海洋裡一種古老的生物，與海星、海蔘是近親。據科學考證，它在地球上已有上億年的生存史。
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海膽體呈球形、盤形或心臟形，無腕。內骨骼互相癒合，形成一個堅固的殼，分三部：第一部最大，由20多行多角形骨板排列成10帶區，5具管足的步帶區和5個無管足的步帶區相間排列，各骨板上均有疣突和可動的長棘。
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第二部稱頂系，位反口面中央，由圍肛部（periproct）和5個生殖板及5個板眼（ocular plate）組成，生殖板上各有一生殖孔，有一塊生殖板多孔，形狀特異，兼作篩板的作用；板眼上各有一眼孔，輻水管末端自孔伸出，為感覺器；圍肛部上有肛門。
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第三部為圍口部，位口面，有5對口板，排列規則，各口板上有一管足，口周圍有5隊分支的鰓，為呼吸器官。多數種類口內具複雜的咀嚼器，稱亞里士多德提燈（Aristotle’s lantern），其上具齒，可咀嚼食物。
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海膽的體壁結構相似於海星，但真皮中無肌肉層，因此骨板是不動的。體壁內具發達的真體腔。除了膽殼內寬闊的體腔之外，在口後咽的周圍還有圍咽體腔。體腔液與海水等滲，具傳遞營養物質及代謝產物的機能。體腔液中有大量的體腔細胞，有的體腔細胞具偽足，有吞噬功能。體腔細胞還有凝血作用，在受到損傷時起作用。
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海膽生活在世界各海洋中，其中以印度洋和西太平洋海域的種類最多。從淺水區到7000米的深水中都有。它們都在水底或泥沙裡棲息。由於它們喜歡鹽度高的海域，所以靠近江河入海處和鹽度低的海水中很少分佈，或者根本沒有分佈。中國主要分佈於黃海、渤海沿岸，遼東半島及山東半島的北部，向南至浙江、福建淺海以及舟山群島和臺灣海峽。
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大多數海膽喜歡生活在岩石、珊瑚礁及硬質海底，主要靠管足及刺運動，運動常與取食相關。周圍食物豐富時，很少移動，每天僅移動幾個釐米。平時多潛伏在縫隙或凹陷處。不規則海膽由於多在沙中穴居，主要靠刺在穴中或沙面移動。
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天生膽小，只要一見敵人，就會逃跑，但是海膽不能很快的移動。海膽大多生活於海底，喜歡棲息在海藻豐富的潮間帶以下的海區礁林間或石縫中，以及堅硬沙泥質淺海地帶，具有避光和晝伏夜出的特性。海膽的食糧十分廣泛，肉食性的會以海底的蠕蟲、軟體動物或其他棘皮動物為食糧，而草食性的主要食物是藻類，另外，亦有以有機物碎屑、動物屍體為食的海膽等。
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海膽以其生殖腺供食，其生殖腺又稱海膽卵、海膽籽、海膽黃、海膽膏，色橙黃，味鮮香，佔海膽全重的8%-15%。其生殖腺中所含有二十碳烯酸佔總脂肪酸的30%以上，可預防心血管病。海膽不僅是一種上等的海鮮美味，還是一種貴重的中藥材。海膽卵的主要營養成分為卵磷脂、蛋白質、核黃素、硫胺素、脂肪酸等。海膽卵所含的脂肪酸對預防某些心血管疾病有很好的作用。中醫認為海膽卵味鹹，性平，具有軟堅散結、化痰消腫之功效。
