PORIFEROUS: EGENSKAPER, KLASSIFICERING, REPRODUKTION - BIOLOGI - 2025

Den Porifera är den enklaste och Stam Porifera tillhör den flercelliga djur, allmänt känd som svampar. Dessa djur är helt vattenlevande, ungefär 15 000 svamparter bor i haven och endast cirka 150 finns i färskt vatten.

Svamparna är extremt varierande i storlek: de kan mäta från några millimeter till mer än två meter i diameter. De är mycket färgglada organismer, eftersom de har flera pigment i cellerna i dermis.

När det gäller deras kost, kan de ta matpartiklar suspenderade i vatten, eftersom de är snygga organismer och inte kan aktivt söka efter sin mat. Det finns dock en familj av köttätande svampar som bryter filtermatningsmönstret.

Svampskelett kan vara styva och / eller fibrösa. De fibrösa delarna av skelettet består av kollagenfibrer, såsom spongin, inbäddade i cellmatrisen. Däremot består den styva delen av kalkhaltiga eller kiseldioxidliknande strukturer som kallas spikuler.

Svampar spelar en viktig roll i biogeokemiska cykler, såsom kvävecykeln. På samma sätt kan de bilda symbiotiska föreningar med andra organismer, från mikroskop till fisk, polychaeter, bland andra. För närvarande är Phylum Porifera uppdelat i fyra klasser: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae och Homoscleromorpha.

egenskaper

Organismerna som tillhör Phylum Porifera kännetecknas av att de är flercelliga, diblastiska och acellomerade djur som består av olika celltyper.

Morfologiskt organiseras en serie porer, kanaler och kammare som möjliggör överföring av vatten i djuret, och på detta sätt får de mat och syre.

Till skillnad från andra djur är svampar - i sitt vuxna tillstånd - helt sätta och är förankrade i ett underlag, såsom koraller, stenar eller andra ytor.

Svampens form är ganska varierande, den kan ge radiell symmetri eller inte visa någon symmetri. De kan växa i ett brett spektrum av former, från upprätt till grenade eller lobade svampar och lever i allmänhet i kolonier.

Inga organ eller vävnader

Svampar har inga riktiga organ eller vävnader; därför sker matsmältningen av matpartiklar intracellulärt och processerna för andning och utsöndring genom diffusion. De har ett nervsystem som betraktas som diffust, även om förekomsten av ett nervsystem i porifers är en kontroversiell fråga.

Svampar har en otrolig cellförnyelseprocess. I själva verket, om en svamp skärs i bitar, kan varje fragment utveckla en ny svamp med en process som kallas somatisk embryogenes.

Historiskt klassificerades svampar som marina växter. I mitten av 1765 noterade dock forskare dess tveksamma djurens natur.

Svampar distribueras över hela världen och kan bevara ett brett spektrum av vattenmiljöer, från lugna och grunt vatten till polära regioner.

Svampdesign

Kroppsplanen för svampar är extremt enkel: ett yttre cellulärt skikt som kallas pinacoderm som skiljer den inre regionen som kallas mesoglea eller mesohilo, en gelatinös region som består av kollagen. De inre ytorna omges av choanocyter, cylinderformade celler med en flagellum.

Regionerna som inte är fodrade med choanocyter, är fodrade med en annan celltyp som kallas pinacocytes.

Typer av mönster

Svampar har tre typer av mönster som skiljer sig på platsen för choanocyter, en klass med flagellerade celler som skapar en ström som underlättar flödet av vatten och näringsämnen. Följande typer kan särskiljas:

Asconoid svampar

Asconoid-svampar är små, primitiva, enkla former perforerade av förekommande porer som öppnas in i ett hålrum som kallas en spongocele. Spongocele öppnas till utsidan genom osculum.

Svampen av asconoid utgör en ineffektiv primitiv morfologi, eftersom vattenvolymen som hyser svampocelen är hög och dess utdrivning till utsidan är svår.

Sycon svampar

Syconic svampar har horisontella veck i kroppsväggen, som är komplex och tjock. Vattnet kommer in genom de inkommande kanalerna genom dermala porerna, ostioli och de utstrålade kanalerna - täckta av choanocyter - genom prosopilos, som är fina öppningar.

Leukonoidsvampar

Leukonoidsvampar uppvisar en större grad av komplexitet tack vare närvaron av veck i flagellatkanalerna för att bilda kammare, vilket kraftigt ökar ytan för att erhålla näringsämnen.

Klassificering

Phylum Porifera är indelat i tre klasser av svampar: klass Calcarea, klass Hexactinellida och klass Demospongiae. Vi kommer att beskriva varje klass i detalj nedan:

Calcarea klass

Porifers från Calcarea-klassen har nålformade spikuler eller med tre eller fyra strålar, sammansatta av kalciumkarbonat. Arterna i denna klass är små och överskrider sällan 10 centimeter.

I vissa flodmynningar har det emellertid visat sig att svampen Sycon ciliatum kan nå upp till 50 centimeter. På liknande sätt lever arterna Leucetta avokado och Pericharax heteroraphis i korallrev i Stilla havet och når 20 centimeter.

De betraktas vanligtvis gruntvattenslag, även om det finns bevis för att de kan bebos i avgränsade områden, mellan 4 000 och 6 000 meter djupa.

Alla arter är marina och presenterar de tre typerna av kanalsystem: asconoid, syconoid och leuconoid. Cirka 300 arter är kända, några exempel är: Leucosolenia complicata, Sycon gelatinosum, Grantia compresa och Clathrina.

Klass Hexactinellida

Svamparna som tillhör denna grupp kallas glasartade svampar, eftersom spikulerna vanligtvis grupperas för att bilda ett nätverk och består av kisel och har sex strålar (triaxonic).

Alla arter är marina, dominerar i Antarktis och lever djupt vatten. Flagellatkamrarna är av typen sykonoid och leukonoid. Cirka 500 arter är kända, bland dessa Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes, bland andra.

Klass Desmopongiae

De har kiseldioxidspikuler som inte är triaxon, men kan vara monoaxonic, tetraxonic eller polyaxonic. Dessutom kan de endast presentera svampiga eller båda.

I den här klassen finns de berömda "bad" -svamparna som tillhör familjen Spongiidae, som har rikligt med svamp.

De flesta lever i marina miljöer, även om en familj har rapporterats som lever i sötvattenmiljöer, såsom Spongilia lacustris och Ephidatia fluviatilis. De är av leukonoidtypen.

Förutom badsvamparna kan andra relevanta släkter som tillhör denna klass nämnas, såsom: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion och Callyspongia.

Inom denna klass finns en mycket speciell ordning, Poecilosclerida, kännetecknad av dess speciella köttätande matvanor.

Jämfört med deras filtrerande släktingar har köttätande svampar inte ett akvifersystem (med undantag av släktet Chondrocladia) med choanocyter, ett diagnostiskt kännetecken för porifers.

Rovfisk i denna ordning inkluderar små ryggradslösa djur, mestadels kräftdjur. Det finns cirka 119 köttätande svampar inom familjen Cladorhizidae i åtta släkter, bland dessa Cladorhiza, Asbestopluma och Chondrocladia.

Klass Homoscleromorpha

Det är den minsta klassen av porifers som består av endast 87 arter som hör till följande släkter: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella och Plakortis.

De kännetecknas av att de har flagellerade pinacocyter; skelettet är varierande, med eller utan kiseldioxidkisel, och de har ett källarmembran.

När skelettet är närvarande består det av fyrstråls kisel-tetraxoniska spikuler. De flesta av arterna har kuddformer och varierar i stor utsträckning i färg, och har nyanser av blått, lila, grönt, gult, rött, bland andra.

De bor i mörka eller halvmörka ekosystem och kan lokaliseras både på grunt vatten och på djup större än 100 meter.

Tidigare ansågs det som en underklass som tillhör Desmospongiae. Nyligen har studier baserade på molekylär bevis föreslagit skapandet av denna fjärde klass av svampar.

Fortplantning

Asexuell fortplantning

Svampar kan uppleva både sexuell och asexuell reproduktion. I det asexuella producerar svampen yttre knoppar som växer och när de når rätt storlek, lossnar de från modersvampen och bildar en ny, mindre individ. Den kan också förbli som medlem av kolonin.

Den asexuella reproduktionsprocessen kan också inträffa genom bildning av inre knoppar, kallade gemmules.

I ett initialt tillstånd klumpar sig en typ av celler som kallas arkeocyter samman och omges av ett lager spikuler och svampar. Dessa strukturer kan undkomma föräldrarnas kropp och bilda en ny svamp.

Gemmules produceras när miljöförhållandena är ogynnsamma för svampen och är också ett sätt att kolonisera nya livsmiljöer.

Gemmules kan komma in i en vilande period under ogynnsamma perioder (som vinter eller låga temperaturer), och när dessa slutar återaktiveras de och bildandet av en ny individ inträffar; därför betraktas de som en anpassning av svampar för att överleva ogynnsamma förhållanden.

Sexuell fortplantning

De flesta svampar har manliga och kvinnliga könsceller hos samma individ. Detta dubbla tillstånd kallas "monoecious" eller hermaphroditic.

Gamet (ägglossningar och spermier) genereras från choanocyter eller arkeocyter, beroende på art. Sperm släpps ut i vattenmiljön och kommer in i en annan svamp, där den kommer in i flagellatkammaren och hittar ägg.

I de flesta fall behåller föräldersvampen zygoten efter befruktningen och sedan en larva med cilia och frigörs. Larven kan simma och är mobil, i motsats till den stillsamma vuxna. I andra fall släpps ägg och spermier ut i vattnet.

I vissa specifika fall inträffar bildandet av en ihålig blastula, som upplever öppningen av en "mun" och inversionen av blastulen; således, celler som tidigare exponerats för blastocele inför utsidan.

Klyvning och utsöndring

Svampar har inte ett matsmältningssystem eller ett utsöndringssystem. Istället uppfyller det vattentransporterande kanalsystemet dessa väsentliga funktioner för en organisms liv.

Svampar matas huvudsakligen genom att ta partiklar suspenderade i vattnet som pumpas in i svampen.

Vatten kommer in genom små porer belägna i en extern cellbädd. Inuti svampen samlas livsmedelsmaterialet av choanocyter, och därmed uppnås suspensionstillförsel.

Mindre partiklar kan komma in i choanocyter genom en fagocytprocess. Två andra celltyper, pinacocyter och arkeocyter, är också involverade i partikelframställning. Å andra sidan sker andning och utsöndring genom enkla diffusionsprocesser.

Nervsystem

Svampar saknar nervceller eller "riktiga nervceller"; emellertid har det visats att dessa djur kan svara på yttre stimuli.

Svampar har kontraktila celler som svarar på miljön genom en typ av långsam ledning på grund av protoplasmisk transmission.

2010 upptäckte en grupp forskare att i svampet genom Amphimedon queenslandica finns gener associerade med neuronala celler som liknar de som finns i cnidarians och i andra djur.

Bland dessa gener, de som är associerade med snabb synaptisk transmission, enzymer involverade i syntesen av neurotransmittorer, bland andra, sticker ut.

Vid karaktärisering av celltyperna av A. queenslandica-larver har det varit möjligt att föreslå vissa typer av celler som troligen är associerade med sensoriska funktioner.

Till exempel har fotoreceptorceller som reglerar fototax hittats i den bakre delen av larverna. I själva verket kan larven välja det underlag där etablering av vuxen kommer att ske.

Evolution och fylogeni

Phylum Porifera består av de äldsta befintliga metazonerna på planeten. Svampar är en grupp som har sitt ursprung före Kambrium. Förmodligen en grupp kalkliknande svampar ockuperade Paleozoic hav; i Devonian inträffade en snabb utveckling av gruppen av glasartade svampar.

Enligt molekylära studier tillhör kalkhaltiga svampar en separat clade från de svampar som tillhör klasserna Desmospongaie och Hexactenellida.

Molekylära data tyder på att den äldsta gruppen är Hexactinellida, medan Calcarea är närmast metazonernas filum.

Med detta bevis har två möjligheter tagits fram: kalksvampar är systergruppen kiselsvampar, eller kalksvampar är mer relaterade till andra metazoner än kiselsvampar; i det senare fallet skulle Phylum Porifera vara paraphyletic.

referenser

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrerade zoologiska principer. New York: McGraw - Hill.
2. Kaas, JH (red.). (2009). Evolutionär neurovetenskap. Academic Press.
3. Ryan, JF, & Chiodin, M. (2015). Var är mitt sinne? Hur svampar och placozoans kan ha förlorat nervceller. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biologiska vetenskaper, 370 (1684), 20150059.
4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, ME, Mitros, T., … & Larroux, C. (2010). Amphimedon queenslandica genomet och utvecklingen av djurens komplexitet. Nature, 466 (7307), 720-726.
5. Van Soest, RWM, Boury - Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, NJ, … Hooper, JNA (2012). Global mångfald av svampar (Porifera). PLoS ONE, 7 (4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O., … & Lavrov, DV (2012). Djup fylogeni och svampens utveckling (Phylum Porifera). I Advances in marinbiologi (vol. 61, s. 1–78). Academic Press.