Caratteristiche Porifera, Classificazione, Riproduzione

il poríferos sono gli animali pluricellulari più semplici e appartengono al Phylum Porifera, comunemente noto come spugne. Questi animali sono totalmente acquatici, circa 15.000 specie di spugne vivono nei mari e solo circa 150 si trovano nelle acque dolci.

Le spugne sono estremamente variabili nelle loro dimensioni: possono misurare da pochi millimetri a più di due metri di diametro. Sono organismi molto colorati, poiché hanno più pigmenti nelle cellule del derma.

Per quanto riguarda la loro dieta, sono in grado di prendere particelle di cibo sospese nell'acqua, poiché sono organismi sessili e non sono in grado di cercare attivamente il loro cibo. Tuttavia, c'è una famiglia di spugne carnivore che rompono il modello di alimentazione per filtrazione.

Lo scheletro delle spugne può essere rigido e / o fibroso. Le parti fibrose dello scheletro sono formate da fibre di collagene, come la spugnina, incorporate nella matrice cellulare. Al contrario, la porzione rigida è composta da strutture di natura calcarea o silice chiamate spicole.

Le spugne svolgono un ruolo importante nei cicli biogeochimici, come il ciclo dell'azoto. Allo stesso modo, possono formare associazioni simbiotiche con altri organismi, dal microscopico al pesce, policheti, tra gli altri. Phylum Porifera è attualmente suddiviso in quattro classi: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae e Homoscleromorpha.

indice

• 1 caratteristiche
  • 1.1 Nessun organo o tessuto
  • 1.2 disegni di spugna
  • 1.3 Tipi di design
• 2 Classificazione
  • 2.1 Classe Calcarea
  • 2.2 Classe Hexactinellida
  • 2.3 Classe Desmopongiae
  • 2.4 Classe Homoscleromorpha
• 3 riproduzione
  • 3.1 riproduzione asessuata
  • 3.2 Riproduzione sessuale
• 4 Digestione ed escrezione
• 5 Sistema nervoso
• 6 Evoluzione e filogenesi
• 7 riferimenti

lineamenti

Gli organismi appartenenti al Phylum Porifera sono caratterizzati dall'essere animali multicellulari, diblastici e aromatici composti da diversi tipi di cellule.

Dal punto di vista morfologico si organizzano una serie di pori, canali e camere che consentono il transito di acqua all'interno dell'animale, e in questo modo ottengono cibo e ossigeno.

A differenza di altri animali, le spugne - nel loro stato adulto - sono completamente sessili e sono ancorate a un substrato, come coralli, rocce o altre superfici.

La forma della spugna è abbastanza variabile, può presentare una simmetria radiale o non mostrare alcuna simmetria. Possono crescere in una vasta gamma di forme, da spugne erette a ramificate o lobate, e generalmente vivono in colonie.

Senza organi o tessuti

Le spugne non hanno organi o tessuti veri; pertanto, la digestione delle particelle di cibo avviene intracellularmente e i processi di respirazione ed escrezione per diffusione. Hanno un sistema nervoso considerato diffuso, sebbene la presenza di un sistema nervoso a Porifera sia una questione controversa.

Le spugne vantano un incredibile processo di rigenerazione cellulare. Infatti, se una spugna viene tagliata a pezzi, ogni frammento può sviluppare una nuova spugna con un processo chiamato embriogenesi somatica.

Spugne catalogate storicamente come piante marine. Tuttavia, a metà del 1765 i ricercatori notarono la sua indiscutibile natura animale.

Le spugne sono distribuite in tutto il mondo e possono essere utilizzate in un'ampia gamma di ambienti acquatici, dalle acque calme e poco profonde alle regioni polari.

Disegni di spugne

Il piano spugne corpo è molto semplice: uno strato esterno di cellule chiamato pinacodermo separa la regione interna chiamato mesoglea o mesohilo, una regione gelatinosa composto di collagene. Le superfici interne sono circondate da choanociti, cellule nella forma di un cilindro con un flagello.

Le regioni che non sono coperte da choanociti provengono da un altro tipo di cella chiamato pinacociti.

Tipi di design

Spugne hanno tre tipi di disegni che si differenziano per la posizione delle cellule coanociti classe flagellato che creano una corrente che facilita il flusso di acqua e sostanze nutritive. I seguenti tipi possono essere distinti:

Spugne asconoidi

Le spugne asconoidi sono forme semplici, primitive, di piccole dimensioni perforate da pori che si aprono in una cavità chiamata espongocele. L'espongocele si apre verso l'esterno dall'oscillazione.

Tipo Asconoide spugna è una morfologia primitiva inefficiente, in quanto il volume di acqua ospitare l'espongocele è alto e difficile per espellere all'esterno.

Spugne sincrone

Le spugne sincrone hanno pieghe orizzontali nella parete del corpo, che è complessa e spessa. Acqua entra da incurrent pori canali dermici, ostioles e irradiate -tapizados canali di coanocitos- di prosopilos, che sono fori sottili.

Spugne leuconoidi

Le spugne leuconoides presentano una maggiore complessità dovuta alla presenza di pieghe per formare canali flagellati telecamere, che aumentano notevolmente la superficie per ottenere nutrienti.

classificazione

Phylum Porifera è diviso in tre tipi di spugne: classe Calcarea, classe Hexactinellida e classe Demospongiae. Descriveremo ciascuna classe in dettaglio di seguito:

Classe Calcarea

Il porfido della classe Calcarea ha spicole in forma di ago o con tre o quattro raggi, composti da carbonato di calcio. Le specie di questa classe sono piccole e raramente superano i 10 centimetri.

Tuttavia, in alcuni estuari è stato trovato che la spugna Sycon ciliatum Può raggiungere fino a 50 centimetri. Allo stesso modo, la specie Leucetta avocado ePericharax heteroraphis Abitano le barriere coralline nel Pacifico e raggiungono i 20 centimetri.

Solitamente sono considerate specie di acque poco profonde, sebbene vi siano prove che possano abitare in aree abissali, tra 4000 e 6000 metri di profondità.

Tutte le specie sono marine e presentano i tre tipi di sistemi di canali: asconoide, syncoid e leukonoid. Sono conosciute quasi 300 specie, alcuni esempi sono: Leucosalenia complicata, Sycon gelatinoso, Grantia comprime e Clathrina.

Classe Hexactinellida

Le spugne appartenenti a questo gruppo sono chiamate spugne vetrose, poiché le spicole sono solitamente raggruppate per formare una rete e sono composte di silicio e hanno sei raggi (triaxonici).

Tutte le specie sono marine, predominano in Antartide e abitano in acque profonde. Le camere flagellate sono del tipo syncoid e leuconoide. Sono conosciute circa 500 specie, tra questeHexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes, tra gli altri

Classe Desmopongiae

Hanno spicole di silice che non sono triaxoniche, ma possono essere monoassiali, tetraxoniche o poliassiali. Inoltre, possono presentare solo spongin o entrambi.

In questa classe puoi trovare le famose spugne "da bagno", appartenenti alla famiglia Spongiidae, che hanno abbondanti spugne.

La maggior parte vive in ambienti marini, anche se è stata segnalata una famiglia che vive in ambienti di acqua dolce, come ad esempio Lacustri spongilia e Ephidatia fluviatilis. Sono del tipo leuconoide.

Oltre alle spugne da bagno, è possibile menzionare altri generi pertinenti appartenenti a questa classe, come ad esempio: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion e Callyspongia.

All'interno di questa classe c'è un ordine molto particolare, il Poecilosclerida, caratterizzato dalla sua peculiare abitudine all'alimentazione carnivora.

Rispetto ai suoi parenti filtratori, le spugne carnivore non hanno un sistema acquifero (tranne il genere Chondrocladia) con choanocytes, caratteristica diagnostica del porifera.

Le dighe di questo ordine includono piccoli invertebrati, per lo più crostacei. Ci sono circa 119 spugne carnivore all'interno della famiglia Cladorhizidae in otto generi, tra questiCladorhiza, Asbestopluma e Chondrocladia.

Classe Homoscleromorpha

È la più piccola classe di poriferi conformata da sole 87 specie appartenenti ai seguenti generi: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella e Plakortis.

Sono caratterizzati da pinacociti flagellati; lo scheletro è variabile, può o non può avere spicole di silice e ha una membrana basale.

Quando lo scheletro è presente, è costituito da punte di silicio tetraxonico a quattro raggi. La maggior parte delle specie ha forme di cuscino e variano ampiamente nella loro colorazione, esibendo toni blu, viola, verdi, gialli, rossi, tra gli altri.

Abitano ecosistemi oscuri o semioscurati e possono essere posizionati sia in acque poco profonde che a profondità superiori a 100 metri.

In precedenza era considerata una sottoclasse appartenente a Desmospongiae. Recentemente, studi basati su prove molecolari hanno proposto la creazione di questa quarta classe di spugne.

riproduzione

Riproduzione asessuata

Le spugne possono sperimentare sia la riproduzione sessuale che asessuale. Nell'asessuale, la spugna produce boccioli esterni che crescono e, quando raggiungono la giusta dimensione, si staccano dalla spugna madre e formano un nuovo individuo di dimensioni più piccole. Puoi anche rimanere membro della colonia.

Il processo di riproduzione asessuata può anche avvenire attraverso la formazione di gemme interne, chiamate gemmule.

In uno stato iniziale, un tipo di cellule chiamate archaeocytes sono raggruppate e circondate da uno strato di spicole e spongine. Queste strutture possono sfuggire dal corpo del genitore e formare una nuova spugna.

Le gemule sono prodotte quando le condizioni ambientali sono sfavorevoli per la spugna e sono anche un modo per colonizzare nuovi habitat.

Le gemule possono entrare in un periodo di latenza durante periodi sfavorevoli (come inverno o basse temperature) e, quando queste sono finite, vengono riattivate e si verifica la formazione di un nuovo individuo; quindi sono considerati come un adattamento di spugne per sopravvivere a condizioni avverse.

Riproduzione sessuale

La maggior parte delle spugne ha cellule sessuali maschili e femminili nello stesso individuo. Questa doppia condizione è chiamata "monoica" o ermafrodita.

I gameti (ovuli e spermatozoi) sono generati da coenociti o anche da archeiti, a seconda della specie. Spermatozoi vengono rilasciati nell'ambiente idrico ed entra nel corpo di un altro spugna, che penetra la fotocamera flagellato e trovare l'uovo.

Nella maggior parte dei casi la spugna genitrice trattiene lo zigote dopo la fecondazione e poi una larva con ciglia e viene rilasciata. La larva è in grado di nuotare ed è mobile, in contrasto con l'adulto sessile. In altri casi, gli ovuli e lo sperma vengono rilasciati nell'acqua.

In alcuni casi specifici la formazione di una blastocisti cava sperimentare l'apertura di una "bocca" ed inversione verifica avviene blastula; quindi, le cellule che erano precedentemente esposte al blastocoel sono rivolte verso l'esterno.

Digestione ed escrezione

Le spugne non hanno un apparato digerente o un sistema escretore. Invece, il sistema dei canali di trasporto dell'acqua adempie a queste funzioni essenziali per la vita di un organismo.

Le spugne vengono alimentate principalmente prelevando particelle sospese nell'acqua che vengono pompate nella spugna.

L'acqua penetra attraverso piccoli pori situati in un letto cellulare esterno. All'interno della spugna, il materiale alimentare viene raccolto dai choanociti, e quindi si ottiene l'alimentazione mediante sospensione.

Le particelle più piccole possono entrare nei choanociti mediante un processo di fagociti. Altri due tipi di cellule, i pinacociti e gli archeociti sono anche coinvolti nel prelievo di particelle. D'altra parte, la respirazione e l'escrezione avvengono attraverso processi di semplice diffusione.

Sistema nervoso

Le spugne mancano di cellule nervose o "veri neuroni"; tuttavia, è stato dimostrato che questi animali possono rispondere a stimoli esterni.

Le spugne hanno cellule contrattili che rispondono all'ambiente per mezzo di un tipo a conduzione lenta a causa di una trasmissione protoplasmatica.

Nel 2010, un gruppo di ricercatori ha scoperto che nel genoma della spugna Amphimedon queenslandica ci sono geni associati a cellule neuronali simili a quelli trovati negli cnidari e nel resto degli animali.

Tra questi geni ci sono quelli associati alla trasmissione sinaptica rapida, gli enzimi coinvolti nella sintesi dei neurotrasmettitori, tra gli altri.

Caratterizzando i tipi di cellule della larva di A. queenslandica, è stato proposto di proporre alcuni tipi di cellule che sono probabilmente associate a funzioni sensoriali.

Ad esempio, le cellule fotorecettrice che regolano la fototassi sono state trovate nella parte posteriore della larva. Infatti, la larva è in grado di selezionare il substrato in cui si verificherà la costituzione dell'adulto.

Evoluzione e filogenesi

Phylum Porifera è composto dai più antichi metazoi del pianeta. Le spugne sono un gruppo originato prima del Cambriano. Probabilmente, un gruppo di spugne simili a calcaree occuparono i mari del Paleozoico; nel Devoniano si è verificato un rapido sviluppo del gruppo di spugne vitree.

Secondo gli studi molecolari, le spugne calcaree appartengono a una spugne clade separato quelli appartenenti alla classe Desmospongaie e Hexactenellida.

I dati molecolari suggeriscono che il gruppo più antico è Hexactinellida, mentre Calcarea è il più vicino al Phylum dei metazoi.

Con questa prova sollevato due possibilità: spugne calcaree sono il gruppo sorella di spugne silice o spugne calcaree sono più legati ad altri metazoi con spugne di silice; in quest'ultimo caso, Phylum Porifera sarebbe parafiletico.

riferimenti

1. Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., e Garrison, C. (2001). Principi integrati di zoologia. New York: McGraw-Hill.
2. Kaas, J. H. (Ed.). (2009). Neuroscienza evolutiva. Stampa accademica.
3. Ryan, J.F., e Chiodin, M. (2015). Dov'è la mia mente? Come spugne e placozoi possono aver perso tipi di cellule neurali. Transazioni filosofiche della Royal Society B: Scienze biologiche, 370(1684), 20150059.
4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, M. E., Mitros, T., ... & Larroux, C. (2010). Il genoma di Amphimedon queenslandica e l'evoluzione della complessità animale. natura, 466(7307), 720-726.
5. Van Soest, R. W. M. Boury-Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, N.J., ... Hooper, J. N. A. (2012). Diversità globale delle spugne (Porifera). PIÙ UNO, 7(4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M. Voigt, O., ... & Lavrov, D. V. (2012). Filogenesi profonda ed evoluzione delle spugne (Phylum Porifera). in Progressi nella biologia marina (Vol. 61, pp. 1-78). Stampa accademica.