Porifera Charakterystyka, klasyfikacja, reprodukcja



The Porfir są najprostszymi zwierzętami wielokomórkowymi i należą do Phylum Porifera, powszechnie znanego jako gąbki. Zwierzęta te są całkowicie wodne, około 15 000 gatunków gąbek zamieszkuje morza, a tylko około 150 znajduje się w słodkiej wodzie.

Gąbki są bardzo zróżnicowane pod względem wielkości: mogą mierzyć od kilku milimetrów do ponad dwóch metrów średnicy. Są to bardzo kolorowe organizmy, ponieważ mają wiele pigmentów w komórkach skóry właściwej.

Jeśli chodzi o ich dietę, są w stanie przyjmować cząsteczki żywności zawieszone w wodzie, ponieważ są to organizmy siedzące i nie są w stanie aktywnie poszukiwać pokarmu. Istnieje jednak rodzina mięsożernych gąbek, które filtrują wzór karmienia.

Szkielet gąbek może być sztywny i / lub włóknisty. Włókniste części szkieletu są utworzone przez włókna kolagenowe, takie jak gąbka, osadzone w matrycy komórkowej. W przeciwieństwie do tego, sztywna część składa się ze struktur o charakterze wapiennym lub krzemionkowym zwanych kolcami.

Gąbki odgrywają ważną rolę w cyklach biogeochemicznych, takich jak cykl azotowy. Podobnie, mogą tworzyć symbiotyczne skojarzenia z innymi organizmami, od mikroskopijnych po ryby, polichaety, między innymi. Phylum Porifera jest obecnie podzielony na cztery klasy: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae i Homoscleromorpha.

Indeks

  • 1 Charakterystyka
    • 1.1 Brak narządów i tkanek
    • 1.2 Wzory gąbek
    • 1.3 Rodzaje wzorów
  • 2 Klasyfikacja
    • 2.1 Klasa Calcarea
    • 2.2 Klasa Hexactinellida
    • 2,3 klasy Desmopongiae
    • 2.4 Klasa Homoscleromorpha
  • 3 Powielanie
    • 3.1 rozmnażanie bezpłciowe
    • 3.2 Rozmnażanie płciowe
  • 4 Trawienie i wydalanie
  • 5 Układ nerwowy
  • 6 Ewolucja i filogeneza
  • 7 referencji

Funkcje

Organizmy należące do Phylum Porifera charakteryzują się tym, że są wielokomórkowymi, diblastycznymi i aromatycznymi zwierzętami złożonymi z różnych typów komórek. 

Morfologicznie zorganizowana jest seria porów, kanałów i komór, które pozwalają na przepływ wody wewnątrz zwierzęcia i w ten sposób uzyskują żywność i tlen.

W przeciwieństwie do innych zwierząt, gąbki - w stanie dorosłym - są całkowicie osadzone i zakotwiczone w podłożu, takim jak koralowce, skały lub inne powierzchnie.

Kształt gąbki jest dość zmienny, może przedstawiać symetrię radialną lub nie wykazywać żadnej symetrii. Mogą rosnąć w szerokiej gamie form, od wyprostowanych do rozgałęzionych lub klapowanych gąbek i ogólnie żyją w koloniach.

Bez narządów i tkanek

Gąbki nie mają prawdziwych narządów ani tkanek; dlatego trawienie cząstek pokarmu zachodzi wewnątrzkomórkowo, a procesy oddychania i wydalania przez dyfuzję. Mają system nerwowy uważany za rozproszony, chociaż obecność układu nerwowego w porifera jest kwestią kontrowersyjną.

Gąbki oferują niesamowity proces regeneracji komórek. W rzeczywistości, jeśli gąbka zostanie pocięta na kawałki, każdy fragment może rozwinąć nową gąbkę w procesie zwanym embriogenezą somatyczną.

Historycznie skatalogowane gąbki jako rośliny morskie. Jednak w połowie lat 1765 naukowcy zauważyli jego niewątpliwą naturę zwierzęcą.

Gąbki są rozprowadzane na całym świecie i mogą zamieszkiwać wiele środowisk wodnych, od spokojnych i płytkich wód po regiony polarne.

Wzory gąbek

Cielesny plan gąbek jest niezwykle prosty: zewnętrzna warstwa komórkowa zwana pinakodermo, która oddziela wewnętrzny obszar zwany mesoglea lub mesohilo, galaretowaty obszar złożony z kolagenu. Wewnętrzne powierzchnie są otoczone przez choanocyty, komórki w postaci cylindra z wiciową.

Regiony, które nie są pokryte chanocytami, pochodzą z innego typu komórek zwanych pinakocytami.

Rodzaje wzorów

Gąbki mają trzy typy wzorów, które różnią się lokalizacją choanocytów, klasą komórek biczowanych, które tworzą prąd, który ułatwia przepływ wody i składników odżywczych. Można wyróżnić następujące typy:

Gąbki asconoidowe

Gąbki asconoidowe są prostymi, prymitywnymi, małymi rozmiarami, przebijanymi przez nieregularne pory, które otwierają się do wgłębienia zwanego spongocele. Pocałunek otwiera się na zewnątrz.

Rodzaj gąbki asconoidowej stanowi prymitywną morfologię niezbyt wydajną, ponieważ objętość wody osłaniającej gąbkę jest wysoka i trudno ją wydalić na zewnątrz.

Gąbki synchroniczne

Synchroniczne gąbki mają poziome fałdy w ścianie ciała, które są złożone i grube. Woda wchodzi do obecnych kanałów przez pory skórne, ostiolos i promieniowane kanały - wybierane przez choanocyty - przez prosopile, które są cienkimi otworami.

Gąbki leuconoidowe

Gąbki leukonoidalne wykazują większy stopień złożoności dzięki obecności fałd w wiciowych kanałach tworzących komory, które znacznie zwiększają powierzchnię do uzyskania składników odżywczych.

Klasyfikacja

Phylum Porifera dzieli się na trzy rodzaje gąbek: klasę Calcarea, klasę Hexactinellida i klasę Demospongiae. Poniżej opiszemy szczegółowo każdą klasę:

Klasa Calcarea

Porfir klasy Calcarea ma drażetki w postaci igły lub z trzema lub czterema promieniami, złożonymi z węglanu wapnia. Gatunki tej klasy są małe i rzadko przekraczają 10 centymetrów.

Jednak w niektórych ujściach stwierdzono, że gąbka Sycon ciliatum Może osiągnąć do 50 centymetrów. W ten sam sposób gatunek Awokado Leuketta i Pericharax heteroraphis Zamieszkują rafy koralowe na Pacyfiku i osiągają 20 centymetrów.

Zwykle uważa się je za gatunki płytkiej wody, chociaż istnieją dowody, że mogą one zamieszkiwać obszary głębinowe o głębokości od 4000 do 6000 metrów.

Wszystkie gatunki są morskie i przedstawiają trzy typy systemów kanałów: asconoide, syncoid i leukonoid. Znanych jest prawie 300 gatunków, niektóre przykłady to: Skomplikowana leukosalenia, Sycon gelatinosum, Kompres Grantia i Clathrina.

Klasa Hexactinellida

Gąbki należące do tej grupy nazywane są gąbkami szklistymi, ponieważ kolce są zazwyczaj zgrupowane w sieć i składają się z krzemu i mają sześć promieni (trójosiowych).

Wszystkie gatunki są morskie, dominują na Antarktydzie i zamieszkują głęboką wodę. Komory biczowane są typu synkoidalnego i leukonoidowego. Znanych jest około 500 gatunków Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes, między innymi.

Klasa desmopongiae

Mają one kolce krzemionkowe, które nie są trójosiowe, ale mogą być monoaksoniczne, tetraxonowe lub poliaksoniczne. Ponadto mogą prezentować tylko gąbki lub oba.

W tej klasie można znaleźć słynne gąbki „kąpielowe” należące do rodziny Spongiidae, które mają obfite gąbki.

Większość żyje w środowiskach morskich, chociaż zgłoszono rodzinę żyjącą w środowisku słodkowodnym, taką jak Spongilia lacustris i Ephidatia fluviatilis. Są typu leukonoidowego.

Oprócz gąbek do kąpieli można również wspomnieć o innych odpowiednich gatunkach należących do tej klasy, takich jak: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion i Callyspongia.

W tej klasie istnieje bardzo szczególna kolejność, Poecilosclerida, charakteryzująca się swoistym nawykiem żywienia mięsożernego.

W porównaniu z krewnymi filtrującymi, gąbki mięsożerne nie mają systemu wodonośnego (z wyjątkiem rodzaju Chondrocladia) z choanocytami, charakterystyka diagnostyczna porifera.

Zapory tego rzędu obejmują małe bezkręgowce, głównie skorupiaki. W rodzinie Cladorhizidae występuje około 119 mięsożernych gąbek, w tym osiem rodzajów Cladorhiza, Asbestopluma i Chondrocladia.

Klasa Homoscleromorpha

Jest to najmniejsza klasa porifera zgodna tylko z 87 gatunkami należącymi do następujących rodzajów: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella i Plakortis.

Charakteryzują się one flagowanymi pinakocytami; Szkielet jest zmienny, może zawierać krzemionkowe kolce i ma błonę podstawną.

Gdy szkielet jest obecny, składa się z tetraxonic silic spicules z czterema promieniami. Większość gatunków ma kształty poduszkowe i różni się znacznie pod względem barwy, wykazując między innymi odcienie niebieski, fioletowy, zielony, żółty, czerwony..

Zamieszkują ciemne lub półmroczne ekosystemy i mogą być zlokalizowane zarówno w płytkiej wodzie, jak i na głębokości większej niż 100 metrów.

Wcześniej uważano go za podklasę należącą do Desmospongiae. Niedawno badania oparte na dowodach molekularnych zaproponowały stworzenie czwartej klasy gąbek.

Reprodukcja

Rozmnażanie bezpłciowe

Gąbki mogą powodować rozmnażanie płciowe i bezpłciowe. W bezpłciowym gąbka wytwarza zewnętrzne pąki, które rosną, a kiedy osiągną odpowiedni rozmiar, odłączają się od gąbki matki i tworzą nową jednostkę o mniejszym rozmiarze. Możesz także pozostać członkiem kolonii.

Proces rozmnażania bezpłciowego może również zachodzić poprzez tworzenie wewnętrznych pąków, zwanych gemmulami.

W stanie początkowym typ komórek zwanych archeocytami jest pogrupowany i otoczony warstwą spikul i gąbek. Struktury te mogą uciec z ciała rodzica i utworzyć nową gąbkę.

Gemulas powstają, gdy warunki środowiskowe są niekorzystne dla gąbki i są również sposobem na skolonizowanie nowych siedlisk.

Gemulas mogą wchodzić w okres utajenia w niekorzystnych okresach (takich jak zima lub niskie temperatury), a kiedy się skończy, są reaktywowane i powstaje nowa jednostka; dlatego są one uważane za adaptację gąbek, aby przetrwać niekorzystne warunki.

Rozmnażanie płciowe

Większość gąbek ma męskie i żeńskie komórki płciowe u tej samej osoby. Ten podwójny stan nazywany jest „monoicas” lub hermafrodytami.

Gamet (zalążki i plemniki) są generowane z choanocytów lub także z archeonów, w zależności od gatunku. Plemniki są uwalniane do środowiska wodnego i wchodzą do ciała innej gąbki, gdzie penetrują wiciowce kamery i znajdują komórkę jajową.

W większości przypadków gąbka zatrzymuje zygotę po zapłodnieniu, a następnie larwę z rzęskami i jest uwalniana. Larwa jest w stanie pływać i jest ruchoma, w przeciwieństwie do dorosłych siedzących. W innych przypadkach zalążki i plemniki są uwalniane do wody.

W niektórych szczególnych przypadkach powstaje pusta blastula, która doświadcza otwarcia „ust” i następuje odwrócenie blastuli; tak więc komórki, które wcześniej były wystawione na działanie blastocelu na zewnątrz.

Trawienie i wydalanie

Gąbki nie mają układu trawiennego ani układu wydalniczego. Zamiast tego system kanałów do transportu wody spełnia te podstawowe funkcje w życiu organizmu.

Gąbki są podawane głównie przez pobieranie cząstek zawieszonych w wodzie, które są pompowane do gąbki.

Woda wchodzi przez małe pory znajdujące się w zewnętrznym łóżku komórkowym. Wewnątrz gąbki materiał spożywczy jest zbierany przez choanocyty, dzięki czemu uzyskuje się pożywienie.

Najmniejsze cząstki mogą dostać się do choanocytów w procesie fagocytów. Dwa inne typy komórek, pinakocyty i archeocyty, biorą również udział w pobieraniu cząstek. Z drugiej strony, oddychanie i wydalanie zachodzą poprzez proste procesy dyfuzji.

Układ nerwowy

Gąbki nie mają komórek nerwowych lub „prawdziwych neuronów”; wykazano jednak, że zwierzęta te mogą reagować na bodźce zewnętrzne.

Gąbki mają kurczliwe komórki, które reagują na środowisko za pomocą powolnego typu przewodzenia z powodu transmisji protoplazmatycznej.

W 2010 r. Grupa naukowców odkryła, że ​​w genomie gąbki Amphimedon queenslandica są geny związane z komórkami neuronalnymi podobne do tych występujących u cnidarian i innych zwierząt.

Wśród tych genów są te związane z szybką transmisją synaptyczną, między innymi enzymami zaangażowanymi w syntezę neuroprzekaźników..

Charakteryzując typy komórek larw A. queenslandica, możliwe było zaproponowanie pewnych typów komórek, które prawdopodobnie są związane z funkcjami sensorycznymi.

Na przykład w tylnej części larw znaleziono komórki fotoreceptorowe, które regulują fototaksję. W rzeczywistości larwa jest w stanie wybrać podłoże, w którym dojdzie do powstania dorosłego.

Ewolucja i filogeneza

Phylum Porifera składa się z najstarszych na świecie planetoid. Gąbki to grupa pochodząca przed kambrem. Prawdopodobnie grupa gąbek podobnych do wapiennych zajmowała morza paleozoiczne; w dewonie nastąpił szybki rozwój grupy gąbek szklistych.

Według badań molekularnych gąbki wapienne należą do kladu oddzielonego od gąbek należących do klasy Desmospongaie i Hexactenellida.

Dane molekularne sugerują, że najstarszą grupą jest Hexactinellida, podczas gdy Calcarea jest najbliżej Gromady przeżuwaczy..

Dzięki tym dowodom zaproponowano dwie możliwości: gąbki wapienne są siostrzaną grupą gąbek krzemionkowych lub gąbki wapienne są bardziej związane z innymi metalozwiązkami niż gąbkami krzemionkowymi; w tym drugim przypadku Phylum Porifera byłoby parafiletyczne.

Referencje

  1. Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., i Garrison, C. (2001). Zintegrowane zasady zoologii. Nowy Jork: McGraw-Hill.
  2. Kaas, J. H. (wyd.). (2009). Neurologia ewolucyjna. Academic Press.
  3. Ryan, J. F., i Chiodin, M. (2015). Gdzie jest mój umysł? Jak gąbki i łożyska mogą utracić typy komórek nerwowych. Transakcje filozoficzne Królewskiego Towarzystwa B: Nauki biologiczne, 370(1684), 20150059.
  4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, M.E., Mitros, T., ... i Larroux, C. (2010). Genom Amphimedon queenslandica i ewolucja złożoności zwierząt. 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). Globalna różnorodność gąbek (Porifera). PLoS ONE, 7(4), e35105.
  6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O., ... & Lavrov, D. V. (2012). Głęboka filogeneza i ewolucja gąbek (Phylum Porifera). W Postępy w biologii morskiej (Tom 61, str. 1-78). Academic Press.