PORIFEROUS: KARAKTERISTIKE, KLASIFIKACIJA, REPRODUKCIJA - BIOLOGIJA - 2026

Porifera su najjednostavnije i Koljeno Porifera pripadaju višestaničnih životinja, obično poznata kao spužve. Ove su životinje potpuno vodene, otprilike 15.000 vrsta spužvi nastanjuje se u morima, a samo oko 150 nalazi se u slatkim vodama.

Spužve su vrlo promjenjive veličine: mogu se mjeriti od nekoliko milimetara do više od dva metra. Oni su vrlo šareni organizmi, budući da imaju više pigmenata u stanicama dermisa.

Što se tiče njihove prehrane, sposobni su uzimati čestice hrane suspendirane u vodi, jer su to sjedeći organizmi i nisu u stanju aktivno tražiti hranu. Međutim, postoji obitelj mesožderskih spužva koje krše obrazac hranjenja filtera.

Skeleri spužva mogu biti kruti i / ili vlaknasti. Vlaknasti dijelovi kostura sastoje se od kolagenih vlakana, poput spongina, ugrađenog u stanični matriks. Suprotno tome, kruti dio sastoji se od karbonatnih ili silika-sličnih struktura nazvanih začinkama.

Spužve igraju važnu ulogu u biogeokemijskim ciklusima, kao što je dušični ciklus. Isto tako, oni mogu formirati simbiotske asocijacije s drugim organizmima, od mikroskopskih do riba, poliheta, između ostalih. Trenutno je Phylum Porifera podijeljen u četiri klase: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae i Homoscleromorpha.

karakteristike

Za organizme koji pripadaju Phylum Porifera karakteristično je po tome što su višećelijske, dvoblastične i razdvojene životinje sastavljene od različitih tipova stanica.

Morfološki je organiziran niz pora, kanala i komora koji omogućuju prolaz vode unutar životinje i na taj način oni dobivaju hranu i kisik.

Za razliku od drugih životinja, spužve su - u stanju odrasle osobe - potpuno sjedeće i usidrene na podlozi, poput korala, stijena ili drugih površina.

Oblik spužve je prilično promjenjiv, može pokazati radijalnu simetriju ili ne pokazati nikakvu simetriju. Oni mogu rasti u širokom rasponu oblika, od uspravnih do razgranatih ili lobanjskih spužvi, i općenito žive u kolonijama.

Nema organa ili tkiva

Spužve nemaju prave organe ili tkiva; stoga se probava čestica hrane događa unutarćelijski, a procesi disanja i izlučivanja difuzijom. Imaju živčani sustav koji se smatra difuznim, mada je prisutnost živčanog sustava u poriferima kontroverzno pitanje.

Spužve imaju nevjerojatan proces regeneracije stanica. U stvari, ako je spužva izrezana na komade, svaki fragment može razviti novu spužvu postupkom koji se naziva somatska embriogeneza.

Povijesno su spužve klasificirane kao morske biljke. Međutim, sredinom 1765. istraživači su primijetili njegovu nesumnjivu životinjsku prirodu.

Spužve su distribuirane širom svijeta i mogu nastanjivati ​​širok raspon vodenih okruženja, od mirnih i plitkih voda do polarnih područja.

Dizajni spužve

Tjelesni plan spužvi izuzetno je jednostavan: vanjski stanični sloj zvan pinacoderm koji odvaja unutarnju regiju zvanu mezoglea ili mezohilo, želatinozna regija sastavljena od kolagena. Unutarnje površine okružene su hoanocitima, ćelijama u obliku cilindra s flagellumom.

Područja koja nisu obložena hoanocitima obložena su drugom vrstom ćelija koja se zove pinakociti.

Vrste dizajna

Spužve imaju tri vrste dizajna koji se razlikuju po položaju hoanocita, klasi flageliranih stanica koje stvaraju struju koja olakšava protok vode i hranjivih tvari. Mogu se razlikovati sljedeće vrste:

Askonoidne spužve

Askonoidne spužve su mali, primitivni, jednostavni oblici probijeni stvaranjem pora koji se otvaraju u šupljinu zvanu spongocela. Spongocela se otvara prema van kroz oskulum.

Askonoidni tip spužve predstavlja neučinkovitu primitivnu morfologiju, jer je količina vode u kojoj se nalazi spongocela velika i otežano je njeno izbacivanje u vanjsku zemlju.

Sycon spužve

Syconic spužve imaju vodoravne nabore u stijenci tijela, koji su složeni i debeli. Voda ulazi kroz uske kanale kroz dermalne pore, ostiole i zračene kanale - prekrivene hoanocitima - kroz prosopilos, koji su sitnih otvora.

Leukonoidne spužve

Leukonoidne spužve pokazuju veći stupanj složenosti zahvaljujući prisutnosti nabora u kanalima flagela kako bi se formirale komore, koje uvelike povećavaju površinu za dobivanje hranjivih sastojaka.

Klasifikacija

Phylum Porifera podijeljen je u tri klase spužvi: klasa Calcarea, klasa Hexactinellida i klasa Demospongiae. U nastavku ćemo detaljno opisati svaki razred:

Klasa Calcarea

Poriferi klase Calcarea imaju iglaste spikule ili sa tri ili četiri zrake sastavljene od kalcijevog karbonata. Vrste u ovoj klasi su male i rijetko prelaze 10 centimetara.

Međutim, u nekim estuarijima utvrđeno je da Sycon ciliatum spužva može doseći i do 50 centimetara. Slično tome, vrste Leucetta avokado i Pericharax heteroraphis naseljavaju koraljne grebene u Tihom oceanu i dosežu 20 centimetara.

Obično ih se smatra plitkim vodama, iako postoje dokazi da mogu obitavati u ponornim područjima, dubokim između 4.000 i 6.000 metara.

Sve su vrste morske i predstavljaju tri vrste kanalnih sustava: askonoid, sikonoid i leukonoid. Poznato je oko 300 vrsta, neki primjeri su: Leucosolenia complicata, Sycon gelatinosum, Grantia compresa i Clathrina.

Klasa Hexactinellida

Spužve koje pripadaju ovoj skupini nazivaju se staklastim spužvama, jer se začini obično grupiraju u mrežu i sastoje se od silicija i imaju šest zraka (trioksonske).

Sve su vrste morske, prevladavaju na Antarktiku i naseljavaju duboke vode. Žlijebne komore su sinkonoidnog i leukonoidnog tipa. Poznato je oko 500 vrsta, među kojima su, između ostalih, Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes.

Klasa Desmopongiae

Posjeduju silicijske silicijume koji nisu trijasonski, ali mogu biti monoaksonski, tetraksonski ili poliaksonski. Uz to, mogu biti samo spužvasti ili oboje.

U ovom su razredu poznate spužve za kupanje, koje pripadaju obitelji Spongiidae, a koje imaju obilno spužve.

Većina ih živi u morskom okruženju, premda je izviještena obitelj koja živi u slatkovodnim okruženjima, poput Spongilia lacustris i Ephidatia fluviatilis. Oni su leukonoidnog tipa.

Uz spužve za kupanje mogu se spomenuti i drugi relevantni rodovi koji pripadaju ovom razredu, poput: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion i Callyspongia.

Unutar ove klase postoji vrlo poseban red, Poecilosclerida, karakteriziran svojim osobitim načinom hranjenja mesoždera.

U usporedbi sa svojom rodbinom za filtriranje, mesožderne spužve nemaju sustav vodonosnika (s izuzetkom roda Chondrocladia) s hoanocitima, dijagnostičkim karakteristikama porifera.

Plijen ovim redoslijedom uključuje male beskralješnjake, uglavnom rakove. U obitelji Cladorhizidae u osam rodova živi 119 mesožderskih spužvi, među njima i Cladorhiza, Asbestopluma i Chondrocladia.

Klasa Homoscleromorpha

To je najmanja klasa stabala koja se sastoji od samo 87 vrsta koje pripadaju slijedećim rodovima: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella i Plakortis.

Karakterizira ih da imaju flagelirane pinakocite; kostur je promjenjiv, sa ili bez začinskih silicija, i imaju bazalnu membranu.

Kad je kostur prisutan, sastavljen je od četverokutnih silicijum-tetraksonskih šiljaka. Većina vrsta ima oblik jastuka i jako se razlikuje po svojoj boji, a između ostalih pokazuju nijanse plave, ljubičaste, zelene, žute, crvene.

Stanuju u tamnim ili polumračnim ekosustavima i mogu se nalaziti kako u plitkoj vodi, tako i na dubinama većim od 100 metara.

Ranije se smatrao podrazredom koji pripada Desmospongiae. Nedavno su studije temeljene na molekularnim dokazima predložile stvaranje ove četvrte klase spužva.

Reprodukcija

Bespolna reprodukcija

Spužve mogu doživjeti i seksualnu i aseksualnu reprodukciju. U aseksualne spužve nastaju vanjski pupoljci koji rastu i kada dostignu odgovarajuću veličinu, odvajaju se od majčine spužve i tvore novu, manju jedinku. Također može ostati kao član kolonije.

Proces aseksualne reprodukcije može se dogoditi i formiranjem unutarnjih pupoljaka, nazvanih gemmule.

U početnom stanju, vrsta stanica zvanih arheociti se skupljaju i okruženi su slojem začinjanih spongina. Te strukture mogu pobjeći iz tijela roditelja i oblikovati novu spužvu.

Gemmule nastaju kada su okolišni uvjeti nepovoljni za spužvu i također su način kolonizacije novih staništa.

Gemmule mogu ući u razdoblje uspavanja tijekom nepovoljnih razdoblja (poput zime ili niskih temperatura), a kad se ovi završe, ponovno se aktiviraju i dolazi do formiranja novog jedinke; stoga se smatraju prilagodbom spužvi da prežive nepovoljne uvjete.

Seksualna reprodukcija

Većina spužvi ima muške i ženske spolne stanice u istoj jedinki. To dvostruko stanje nazivamo „jednoličnim“ ili hermafroditskim.

Gamete (ovule i sperme) stvaraju se iz hoanocita ili također arheocita, ovisno o vrsti. Sperma se oslobađa u vodeni okoliš i ulazi u tijelo druge spužve, gdje ulazi u kristalu flagelata i pronalazi jajovod.

U većini slučajeva roditeljska spužva zadržava zigotu nakon oplodnje, a zatim se ličinka s cilijama i oslobađa. Ličinka je u stanju plivati ​​i pokretna je, za razliku od sjedeće odrasle osobe. U ostalim se slučajevima jajašca i sperma ispuštaju u vodu.

U nekim specifičnim slučajevima dolazi do stvaranja šuplje blastule koja doživljava otvaranje "usta" i dolazi do inverzije blastule; na taj način, stanice koje su prethodno bile izložene blastoceli okrenute su izvana.

Probava i izlučivanje

Spužve nemaju probavni ili ekskretivni sustav. Umjesto toga, kanalni sustav za transport vode ispunjava ove bitne funkcije za život organizma.

Spužve se hrane uglavnom uzimanjem čestica suspendiranih u vodi koje se pumpaju u spužvu.

Voda ulazi kroz male pore smještene u vanjskom staničnom sloju. Unutar spužve, hranjivi materijal sakupljaju hoanociti i tako se postiže hranjenje suspenzijom.

Manje čestice mogu ući u hoanocite procesom fagocita. Dvije druge vrste stanica, pinakociti i arheociti, također su uključene u stvaranje čestica. S druge strane, disanje i izlučivanje nastaju jednostavnim difuzijskim procesima.

Živčani sustav

Spužvama nedostaju živčane stanice ili "pravi neuroni"; međutim, pokazano je da ove životinje mogu reagirati na vanjske podražaje.

Spužve imaju kontraktilne stanice koje reagiraju na okoliš tipom sporog provođenja zbog protoplazmatskog prijenosa.

Godine 2010., skupina istraživača otkrila je da u genomu spužve Amphimedon queenslandica postoje geni povezani s neuronskim stanicama sličnim onima koje nalazimo u cnidarima i kod drugih životinja.

Među tim genima, onima povezanim s brzim sinaptičkim prijenosom, među ostalim se ističu enzimi koji su uključeni u sintezu neurotransmitera.

Kad se karakteriziraju stanični tipovi ličinki A. queenslandica, bilo je moguće predložiti određene vrste stanica koje su vjerojatno povezane s osjetilnim funkcijama.

Primjerice, fotoreceptorske stanice koje reguliraju fototaksiju pronađene su u stražnjem dijelu larve. U stvari, ličinka je u mogućnosti odabrati supstrat na kojem će se dogoditi uspostavljanje odrasle osobe.

Evolucija i filogenija

Phylum Porifera čine najstariji postojeći metazoi na planeti. Spužve su skupina koja je nastala prije kambrijske. Vjerojatno je skupina vapnenastih spužvi okupirala paleozojska mora; u девоnu se dogodio brzi razvoj grupe staklastih spužva.

Prema molekularnim studijama, karbonatne spužve pripadaju zasebnoj kladi od onih spužva koje pripadaju razredima Desmospongaie i Hexactenellida.

Molekularni podaci sugeriraju da je najstarija skupina Hexactinellida, dok je Calcarea najbliži Philu metazoama.

Ovim su dokazima podignute dvije mogućnosti: karbonatne spužve su sestrinske skupine silicijskih spužva ili su karbonatne spužve više povezane s drugim metazoama nego s silikagele; u drugom bi slučaju Phylum Porifera bio parafilski.

Reference

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirani principi zoologije. New York: McGraw - Hill.
2. Kaas, JH (ur.). (2009). Evolucijska neuroznanost. Akademska štampa.
3. Ryan, JF, i Chiodin, M. (2015). Gdje mi je um? Kako su spužve i plakozozi mogli izgubiti tipove neuronskih stanica. Filozofske transakcije Kraljevskog društva B: Biological Sciences, 370 (1684), 20150059.
4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, ME, Mitros, T.,… & Larroux, C. (2010). Genom Amphimedon queenslandica i evolucija životinjske složenosti. Priroda, 466 (7307), 720-726.
5. Van Soest, RWM, Boury - Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, NJ,… Hooper, JNA (2012). Globalna raznolikost spužvi (Porifera). MJESTO JEDAN, 7 (4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O.,… & Lavrov, DV (2012). Duboka filogenija i evolucija spužvi (Phylum Porifera). U napretku morske biologije (svezak 61, str. 1–78). Akademska štampa.