Incluindo cerca de 10.000 espécies conhecidas vivendo na terra hoje. Os membros deste tipo de animal são esponjas calcárias, esponjas comuns, esponjas de seis raios. Esponjas adultas são animais sedentários que vivem se prendendo a superfícies rochosas, conchas ou outros objetos subaquáticos, enquanto as larvas nadam livremente. A maioria das esponjas vive em ambiente marinho, mas várias espécies podem ser encontradas em reservatórios de água doce.
As esponjas são animais multicelulares primitivos que não possuem sistema digestivo, circulatório ou nervoso. Não possuem órgãos e as células não organizam uma estrutura bem definida.
Existem três classes principais de esponjas. Esponjas de vidro têm um esqueleto composto de agulhas vítreas e quebradiças formadas a partir de sílica. Esponjas comuns são geralmente coloridas e crescem mais do que outras esponjas. Esponjas comuns são responsáveis por mais de 90% de todas as espécies modernas esponjas. Esponjas de cal são a única classe de esponjas que possuem espículas compostas de carbonato de cálcio. Esponjas de cal são geralmente menores do que outros membros do tipo.
O corpo de uma esponja é como um saco, perfurado com muitos pequenos orifícios ou poros. As paredes do corpo são compostas por três camadas:
As esponjas se alimentam filtrando a água. Eles sugam a água através de poros localizados ao longo de toda a parede do corpo na cavidade central. A cavidade central é revestida por células de colar, que possuem um anel de tentáculos ao redor do flagelo. O movimento do flagelo cria uma corrente que retém a água que flui através da cavidade central para um orifício no topo da esponja chamado ósculo. À medida que a água passa pelas células do colar, o alimento é capturado pelos anéis dos tentáculos. Além disso, o alimento é digerido em alimentos ou células amebóides na camada intermediária da parede.
O fluxo de água também fornece um suprimento constante de oxigênio e remove os resíduos nitrogenados. A água sai da esponja através de um grande orifício na parte superior do corpo chamado ósculo.
As esponjas são divididas nos seguintes grupos taxonômicos principais:
As esponjas são animais muito peculiares, por isso os pesquisadores vêm decidindo há muito tempo se esses organismos devem ser atribuídos a plantas ou animais. Cerca de 4500 espécies de esponjas são conhecidas. Todos eles, com exceção de um pequeno número de água doce, vivem nos mares e oceanos. As esponjas são os organismos multicelulares mais primitivos.
O formato do corpo das esponjas lembra um copo ou uma bolsa (Fig. 1). Estas são formas solitárias sésseis ou mais frequentemente coloniais. Todo o corpo de uma esponja é crivado de poros. Através deles, a água com oxigênio dissolvido e pequenos organismos flutuantes penetra na esponja, que a esponja usa como alimento. A água sai da esponja pela saída - a boca (osculum).
A camada externa do corpo (ectoderma) consiste em células de superfície plana. A camada interna (endoderme) é construída a partir de células flageladas do colar (coanócitos), semelhantes às células flagelares coloniais. Os coanócitos capturam o alimento, que é então digerido dentro das células. Além disso, células amebóides móveis especiais também capturam os alimentos e os digerem. Portanto, a digestão da esponja é intracelular, sistema digestivo ainda não. Entre as camadas externas e internas das células está a substância gelatinosa da mesogléia. Nele estão espalhadas células de diferentes funções: células amebóides, que servem para a digestão, gametas maduros e imaturos, esqueletoblastos, ou seja, formando um esqueleto. O esqueleto é feito de matéria orgânica espongina ou de agulhas de calcário e sílex (espículas) de um, três e quatro eixos, também localizadas na mesogléia.
As esponjas se reproduzem assexuadamente (por brotamento) e sexuadamente. Eles têm uma capacidade bem definida de se regenerar.
Com o desenvolvimento das esponjas, ocorre um processo peculiar. A camada externa de células flagelares que se formam nas larvas posteriormente se transforma em endoderma (e não em ectoderme, como em outros animais), e a camada interna de células embrionárias, geralmente dando endoderme, em células externas de um animal adulto. Em nenhum outro tipo de animal multicelular, exceto nas esponjas, esse fenômeno é observado.
Pode-se perceber pela descrição acima que, diferentemente dos protozoários, nos quais todas as funções vitais são desempenhadas por uma célula, a esponja possui uma divisão de funções entre as células e a diferenciação morfológica associada. Mas ainda não há ou quase não há conexões entre as células, nenhuma coordenação de funções.
Existem dois pontos de vista sobre a origem das esponjas. A presença de células de colar em esponjas dá razão para assumir sua origem de alguns antigos flagelados de colarinho coloniais, independentemente do resto do mundo animal. No entanto, sua origem é mais provável de um ancestral hipotético de todos os organismos multicelulares - fagócitos, com os quais a larva encontrada na maioria das esponjas, o parênquimula, é muito semelhante em estrutura. O desenvolvimento progressivo de esponjas devido ao estilo de vida sedentário parou e sua estrutura pode ter sido simplificada. O desenvolvimento e a estrutura mostram que as esponjas se destacam de outros tipos de organismos multicelulares e em termos filogenéticos representam um ramo cego da árvore genealógica dos animais.
O valor prático das esponjas é pequeno. Várias esponjas do mar, chamadas esponjas de toalete, são extraídas do fundo do mar desde os tempos antigos e, após a secagem, são usadas para lavar. Na nossa água fresca ah, existe uma esponja bodyaga que forma crescimentos em objetos subaquáticos. É usado em Medicina tradicional como agente antirreumático externo.
As esponjas são animais multicelulares sésseis aquáticos. Não há tecidos e órgãos reais. Sistema nervoso eles carecem. O corpo na forma de uma bolsa ou vidro é composto por uma variedade de células que desempenham várias funções e substância intercelular.
A parede do corpo das esponjas é permeada por inúmeros poros e canais provenientes delas, comunicando-se com a cavidade interna. As cavidades e canais são revestidos com células flageladas do colar. Com poucas exceções, as esponjas têm esqueletos minerais ou orgânicos complexos. Restos fósseis de esponjas já são conhecidos de rochas proterozóicas.
Esponjas de cal e vidro:
1 - Polimastia corticata; 2 - esponja de pão do mar (Halichondria panicea); 3 - xícara de Netuno (Poterion neptuni); 4 - Esponja Baikal (Lubomirskia baikalensis);
5, 6 - Clathrina primordialis; 7 - Feronema giganteum; 8 - Hyalonema sieboldi
Cerca de 5 mil espécies de esponjas já foram descritas, a maioria vive nos mares. O tipo é dividido em quatro classes: esponjas calcárias, esponjas de chifre de silício ou ordinárias, esponjas de vidro ou de seis raios e esponjas de coral. A última classe inclui um pequeno número de espécies que vivem em grutas e túneis entre recifes de coral e têm um esqueleto constituído por uma base calcária maciça de carbonato de cálcio e agulhas uniaxiais siliciosas.
Como exemplo, considere a estrutura de uma esponja de cal. Seu corpo é sacular, sua base é fixada ao substrato e sua abertura, ou boca, é voltada para cima. A região paragástrica do corpo se comunica com o meio externo por meio de numerosos canais que começam pelos poros externos.
No corpo de uma esponja adulta, existem duas camadas de células - ecto e endoderma, entre as quais se encontra uma camada de substância sem estrutura - mesoglea - com células espalhadas nela. Mesoglea ocupa a maior parte do corpo, contém o esqueleto e, entre outros, células germinativas. A camada externa é formada por células ectodérmicas planas, a camada interna é formada por células do colar - coanócitos, da extremidade livre da qual se destaca um longo flagelo. As células espalhadas livremente na mesogléia são divididas em imóveis - estreladas, desempenhando uma função de suporte (colencite), móveis esqueléticas (escleroblastos), envolvidas na digestão de alimentos (amebócitos), amebóides de reserva, que podem se transformar em qualquer um desses tipos e sexual. A capacidade dos elementos celulares de passarem uns aos outros indica a ausência de tecidos diferenciados.
De acordo com a estrutura da parede do corpo e do sistema de canais, bem como a localização das seções da camada flagelar, distinguem-se três tipos de esponjas, sendo a mais simples a ascon e as mais complexas, a sicon e a leukon .
Vários tipos de estrutura de esponja e seu sistema de canais:
MAS - ascon; B- sikon; NO - leuco. As setas mostram o fluxo de água no corpo da esponja.
O esqueleto da esponja é formado na mesogléia. O esqueleto mineral (calcário ou silicioso) consiste em agulhas separadas ou soldadas (espículas) que se formam no interior das células escleroblásticas. O esqueleto orgânico (espongina) é composto por uma rede de fibras semelhantes em composição químicaà seda e formados intercelularmente.
As esponjas são organismos filtrados. Através de seu corpo há um fluxo contínuo de água, causado pela ação das células do colar, cujos flagelos batem em uma direção - em direção à cavidade paragástrica. As células do colar capturam partículas de alimentos (bactérias, unicelulares, etc.) da passagem de água e as engolem. Parte da comida é digerida no local, parte é transferida para os amebócitos. A água filtrada é ejetada da cavidade paragástrica pela boca.
As esponjas se reproduzem tanto assexuadamente (por brotamento) quanto sexuadamente. A maioria das esponjas são hermafroditas. As células sexuais ficam na mesogléia. Os espermatozóides entram nos canais, são excretados pela boca, penetram em outras esponjas e fertilizam seus ovos. O zigoto cliva, resultando em uma blástula. Em esponjas não calcárias e algumas calcárias, a blástula consiste em células flagelares mais ou menos idênticas (celoblástula).
No futuro, parte das células, perdendo flagelos, mergulha para dentro, preenchendo a cavidade da blástula e, como resultado, aparece uma larva-parênquimula.
Mais frequentemente, as esponjas vivem em colônias resultantes de brotamento incompleto. Apenas algumas esponjas são solitárias. Existem também organismos solitários secundários. Sua importância na vida dos reservatórios é muito grande. Ao filtrar pelo corpo uma enorme quantidade de água, eles ajudam a limpá-lo das impurezas das partículas sólidas.
TIPO ESPONJA (PORIFERA ou ESPONGIA)
As esponjas são animais excepcionalmente peculiares. Sua aparência e estrutura corporal são tão incomuns que por muito tempo eles não sabiam onde atribuir esses organismos a plantas ou animais. Na Idade Média, por exemplo, e mesmo muito mais tarde, as esponjas, juntamente com outros animais "duvidosos" semelhantes (briozoários, alguns celenterados, etc.), foram colocados entre os chamados zoófitos, isto é, criaturas, por assim dizer , intermediário entre plantas e animais. No futuro, as esponjas eram vistas, às vezes como plantas, às vezes como animais.
Somente em meados do século XVIII, quando se familiarizaram com a atividade vital das esponjas, é que natureza animal. Por muito tempo a questão do lugar das esponjas no sistema do reino animal permaneceu sem solução. Inicialmente, vários pesquisadores consideravam esses organismos como colônias de protozoários, ou animais unicelulares.
E essa visão parece ser confirmada na descoberta por D. Clark em 1867 dos coanoflagelados, flagelados com colar de plasma, que apresentam uma surpreendente semelhança com células especiais - coanócitos, encontradas em todas as esponjas. No entanto, logo depois, em 1874-1879, graças aos estudos de I. Mechnikov, F. IIIulze e O. Schmidt, que estudaram a estrutura e o desenvolvimento das esponjas, sua pertença a animais multicelulares foi irrefutavelmente comprovada.
Ao contrário de uma colônia de protozoários, que consiste em células mais ou menos monótonas e independentes, no corpo dos animais multicelulares, as células são sempre diferenciadas tanto pela estrutura quanto pela função que desempenham. As células aqui perdem sua independência e são apenas partes de um único organismo complexo. Eles formam vários tecidos e órgãos que desempenham uma função específica.
Alguns deles servem para a respiração, outros realizam a função de digestão, outros fornecem excreção, etc. Portanto, os animais multicelulares às vezes também são chamados de animais teciduais. Nas esponjas, as células do corpo também são diferenciadas e tendem a formar tecidos, porém, muito primitivos e de expressão fraca.
Ainda mais convincente de que as esponjas pertencem a animais multicelulares, elas têm ciclo da vida complexo desenvolvimento individual. Como todos os organismos multicelulares, as esponjas se desenvolvem a partir de um ovo. O óvulo fertilizado se divide muitas vezes, resultando em um embrião, cujas células são agrupadas de tal forma que se formam duas camadas diferentes: a externa (ectoderme) e a interna (endoderme). Essas duas camadas de células, chamadas camadas germinativas ou folhas, com desenvolvimento posterior formam partes estritamente definidas do corpo de um animal adulto.
Depois que as esponjas foram reconhecidas como organismos multicelulares, várias décadas se passaram antes que elas tomassem seu lugar real no sistema animal. Por muito tempo, as esponjas foram classificadas como animais intestinais. E embora a artificialidade de sua associação com celenterados fosse óbvia, somente a partir do final do século passado, a visão das esponjas como um tipo independente do reino animal começou a ganhar gradualmente reconhecimento universal.
Isso foi amplamente facilitado pela descoberta por I. Delage em 1892 da chamada "perversão das camadas germinativas" durante o desenvolvimento das esponjas - um fenômeno que as distingue nitidamente não apenas dos celenterados, mas também de outros animais multicelulares. Portanto, atualmente, muitos zoólogos tendem a subdividir todos os metazoários (Metazoa) em duas divisões: Parazoa, ao qual apenas um tipo de esponja pertence aos animais modernos, e Eumetazoa, abrangendo todos os outros tipos.
De acordo com essa ideia, Parazoa inclui esses animais multicelulares primitivos cujo corpo ainda não possui tecidos e órgãos reais; além disso, nesses animais as camadas germinativas mudam de lugar no processo de desenvolvimento individual e, de uma maneira ou de outra, partes semelhantes do corpo de um organismo adulto, em comparação com os Eumetazoa, surgem neles de rudimentos diametralmente opostos.
Assim, as esponjas são os animais multicelulares mais primitivos, como evidenciado pela simplicidade de sua estrutura corporal e estilo de vida. São animais aquáticos, predominantemente marinhos, imóveis, geralmente presos ao fundo ou a vários objetos subaquáticos.
APARÊNCIA DA ESPONJA E ESTRUTURA DO CORPO
A forma do corpo das esponjas é extremamente diversificada. Eles geralmente aparecem como crescimentos e protuberâncias em pedras, conchas de moluscos ou algum outro substrato. Muitas vezes, entre eles também existem formas esféricas mais ou menos regulares, em forma de cálice, em forma de funil, cilíndricas, pedunculadas, espessas e outras.
A superfície do corpo geralmente é irregular, em forma de agulha ou até eriçada em graus variados. Só que às vezes é relativamente suave e uniforme. Muitas esponjas têm um corpo macio e elástico, algumas são mais rígidas ou mesmo duras. O corpo das esponjas se distingue pelo fato de ser facilmente rasgado, quebrado ou desintegrado. Tendo quebrado a esponja, pode-se ver que ela consiste em uma massa irregular e esponjosa, penetrada por direções diferentes cavidades e canais; elementos do esqueleto - agulhas ou fibras - também são bastante distinguíveis.
Os tamanhos das esponjas variam muito: desde formas anãs, medidas em milímetros, até esponjas muito grandes, atingindo um metro de altura ou mais.
Muitas esponjas são coloridas: na maioria das vezes em amarelo, marrom, laranja, vermelho, verde, roxo. Na ausência de pigmentos, as esponjas são de cor branca ou cinza.
A superfície do corpo das esponjas é perfurada por numerosos pequenos orifícios, poros, de onde vem o nome latino desse grupo de animais - Porifera, ou seja, animais porosos.
Com toda a variedade de aparência das esponjas, a estrutura de seu corpo pode ser reduzida aos três tipos principais a seguir, que receberam nomes especiais: askon, sikon e leukon.
Ascon. No caso mais simples, o corpo da esponja parece um pequeno cálice ou bolsa de paredes finas, a base presa ao substrato e a abertura, que é chamada de boca ou ósculo, voltada para cima. Os poros que penetram nas paredes do corpo levam a uma vasta cavidade interna, atrial ou paragástrica. As paredes do corpo consistem em duas camadas de células - a externa e a interna. Entre eles há uma substância especial sem estrutura (gelatina); mesoglea, que contém vários tipos de células.
A camada externa do corpo consiste em células planas - pinacócitos, que formam o epitélio de revestimento, que separa a mesogléia da água ao redor da esponja. Células maiores separadas do epitélio de revestimento, os chamados porócitos, têm um canal intracelular que se abre para fora com uma abertura de poro e fornece comunicação peças internas esponjas com o ambiente externo. A camada interna da parede do corpo consiste em células de colar características, ou coanócitos. Possuem formato alongado, equipado com torniquete, cuja base é circundada por um colar de plasma em forma de funil aberto voltado para a cavidade atrial.
A mesogléia contém células estreladas imóveis (collenócitos), que são elementos de sustentação do tecido conjuntivo, células esqueléticas (escleroblastos), que formam os elementos esqueléticos das esponjas, vários tipos de amebócitos móveis, além de arqueócitos - células indiferenciadas que podem se transformar em todas as outras células, incluindo o número em sexo. É assim que as esponjas do tipo asconóide mais simples são organizadas. Coanócitos aqui revestem a cavidade atrial, que se comunica com o ambiente externo através de poros e bocas.
Seacon. Uma complicação adicional na estrutura das esponjas está associada ao crescimento da mesogléia e à invaginação de partes da cavidade atrial nela, formando tubos radiais. Os coanócitos agora estão concentrados apenas nessas invaginações, ou tubos flagelares, e desaparecem do restante da cavidade atrial. As paredes do corpo da esponja tornam-se mais espessas e, em seguida, são formadas passagens especiais entre a superfície do corpo e os tubos flagelados, chamados canais adutores.
Assim, com a estrutura esponjosa do tipo siconóide, os coanócitos revestem os tubos flagelares que se comunicam com o meio externo, por um lado, através de poros externos ou um sistema de canais adutores e, por outro, pela cavidade atrial e boca.
lacon. Com o crescimento ainda maior da mesogléia e a imersão de coanócitos nela, forma-se a estrutura esponjosa do tipo leuconóide mais desenvolvida. Os coanócitos estão concentrados aqui em pequenas câmaras flagelares, que, ao contrário dos tubos flagelares do tipo sícon, não se abrem diretamente na cavidade atrial, mas são conectadas a ela por um sistema especial de canais de descarga.
Consequentemente, na estrutura esponjosa do tipo leuconóide, os coanócitos revestem as câmaras flagelares que se comunicam com o meio externo, por um lado, por meio de poros externos e canais adutores e, por outro, por meio de um sistema de canais de descarga, a cavidade e o orifício atrial . A maioria das esponjas adultas tem um tipo de corpo leuconóide. No leucone, assim como no sicon, o epitélio de revestimento (pinacócitos) reveste não apenas a superfície externa da esponja, mas também a cavidade atrial e o sistema de canais.
Deve-se ter em mente, no entanto, que as esponjas em processo de crescimento geralmente experimentam vários tipos de complicações na estrutura do corpo. O epitélio de revestimento, com a participação de elementos da mesogléia, muitas vezes engrossa, transformando-se na membrana dérmica e, às vezes, na camada cortical. espessura diferente. Extensas cavidades se formam em locais sob a membrana dérmica, de onde se originam os canais adutores.
As mesmas cavidades também podem se formar sob a membrana gástrica que reveste a cavidade atrial. O desenvolvimento excepcional do corpo da esponja, sua mesogléia, leva ao fato de que a cavidade atrial se transforma em um canal estreito e muitas vezes é indistinguível dos canais de saída. O sistema de câmaras flagelares, canais e cavidades adicionais torna-se especialmente complexo e intrincado quando as esponjas formam colônias.
Ao mesmo tempo, algumas simplificações podem ser observadas associadas ao desaparecimento quase completo da mesogléia no corpo das esponjas e ao aparecimento de sincícios - formações multinucleares resultantes da fusão celular. O epitélio de cobertura também pode estar ausente ou substituído por sincício.
O corpo das esponjas consiste em muitas células que desempenham várias funções. No entanto, ao contrário de outros animais multicelulares, as esponjas não possuem diferenciação tecidual. 1 - cavidade paragástrica, 2 - boca, 3 - coanaócitos (células do colar da endoderme), 4 - ectoderme, 5 - agulhas do esqueleto mineral, 6 - canal.
Além das células mencionadas acima, no corpo das esponjas, especialmente perto de numerosos orifícios, cavidades e canais, também existem células fusiformes especiais - miócitos, capazes de contração. Em algumas esponjas, células estreladas foram encontradas na mesogléia, interligadas por processos e processos de envio para coanócitos e células do epitélio de revestimento.
Essas células estreladas são consideradas por alguns pesquisadores como elementos nervosos capazes de transmitir estímulos. É bem possível que essas células desempenhem algum tipo de papel de conexão no corpo das esponjas, mas não há necessidade de falar sobre a transmissão de impulsos que distinguem as células nervosas. As esponjas reagem muito fracamente mesmo aos estímulos externos mais fortes, e a transmissão de estímulos de uma parte do corpo para outra é quase imperceptível. Isso indica a ausência de um sistema nervoso em esponjas.
As esponjas são animais multicelulares tão primitivos que a formação de tecidos e órgãos nelas está em sua infância.
Na maioria das vezes, as células esponjosas têm considerável independência e realizam certas funções independentemente um do outro, não se conectando entre si em formações semelhantes a tecidos.
Apenas a camada de coanócitos e o epitélio de revestimento formam algo como tecidos, mas mesmo aqui a conexão entre as células é extremamente insignificante e instável. Os coanócitos podem perder flagelos e entrar na mesogléia, transformando-se em células amebóides; por sua vez, os amebócitos, reorganizando-se, dão origem aos coanócitos. As células epiteliais que cobrem também, mergulhando na mesogléia, podem se transformar em células amebóides.
Tipo de Esponja (Porifera ou Espongia)
As esponjas são animais fixos imóveis que vivem principalmente nos mares, com menos frequência em águas doces. Eles têm a forma de protuberâncias, tapetes, copos ou se assemelham a caules ramificados (Fig. 70). Esponjas
podem ser animais solitários, mas muito mais frequentemente formam colônias. Por muito tempo, as esponjas foram classificadas como zoófitas - formas intermediárias entre plantas e animais. A pertença das esponjas aos animais foi provada pela primeira vez por R Ellis em 1765, que descobriu o fenómeno da filtração da água através do corpo das esponjas e o tipo holozóico de nutrição R Grant (1836) identificou as esponjas como um tipo independente Esponjas (Porifera).
No total, são conhecidas 5000 espécies de esponjas, um grupo antigo de animais conhecido desde o Pré-Cambriano.
Características gerais do tipo de esponjas. As esponjas combinam as características dos animais multicelulares primitivos com uma especialização para um estilo de vida imóvel. A organização primitiva das esponjas é evidenciada por sinais como a ausência de tecidos e órgãos, a alta capacidade regenerativa e interconvertibilidade de muitas células e a ausência de células nervosas e musculares. Eles são caracterizados apenas pela digestão intracelular.
Por outro lado, as esponjas carregam os traços de especialização para um estilo de vida imóvel. Eles têm um esqueleto que protege o corpo de danos mecânicos e predadores. O esqueleto pode ser mineral, córneo ou de natureza mista. Um componente obrigatório do esqueleto é a substância córnea - espongina (daí um dos nomes do tipo - Espongia). O corpo está cheio de poros. Isso se reflete no sinônimo do nome do tipo - Porifera (rop - poros, fera - rolamento). Através dos poros, a água entra no corpo com partículas de alimentos em suspensão. Com o fluxo de água através do corpo das esponjas, todas as funções de nutrição, respiração, excreção e reprodução são realizadas passivamente.
No processo de ontogênese, ocorre uma perversão (inversão) das camadas germinativas, ou seja, a camada externa primária de células assume a posição da camada interna e vice-versa.
Existem três classes de esponjas: a classe Esponjas de cal (Calcispongiae), a classe Esponjas de vidro (Hyalospongiae), a classe Esponjas comuns (Demospongiae).
Externa e estrutura interna esponjas. Esponjas simples no caso mais simples têm a forma de um vidro, por exemplo Sycon (Fig. 70, 1) Esta forma tem uma simetria axial heteropolar. Na esponja do cálice, distingue-se a sola, com a qual se prende ao substrato, e no pólo superior - a boca - o ósculo.
Através do corpo das esponjas, é realizado um fluxo constante de água: pelos poros, a água entra na esponja e sai da boca. A direção do fluxo de água na esponja é determinada pelo movimento dos flagelos das células especiais do colar. Esponjas coloniais têm muitas bocas (osculums) e a simetria axial é quebrada.
A parede do corpo das esponjas é composta por duas camadas de células (Fig. 71): células tegumentares (pinacócitos) e uma camada interna de células flageladas do colar (coanócitos), que desempenham a função de filtrar a água e fagocitar. Os coanócitos têm um colar em forma de funil ao redor do flagelo. O colar é formado por microvilosidades ligadas. Entre as camadas de células existe uma substância gelatinosa - mesogléia, na qual estão localizados os elementos celulares individuais. Estes incluem células de sustentação estreladas (colentites),
Arroz. 71. A estrutura da esponja Ascon (segundo Hadorn): A - corte longitudinal, B, C - coanócitos; 1 - agulhas esqueléticas no ósculo, 2 - coanócito, 3 - poro, 4 - agulha esquelética, 5 - porócito, 6 - pinacócitos, 7 - amebócitos, 8, 9 - mesogléia com elementos celulares
Arroz. 72. Tipos de estrutura morfológica das esponjas (segundo Hesse): A - ascon, B - sicon, C - leucon. As setas mostram a direção do fluxo de água no corpo da esponja.
células (esclerócitos), células amebóides móveis (amebócitos) e células indiferenciadas - arqueócitos, que podem dar origem a quaisquer outras células, incluindo células sexuais. Às vezes, há células de contração fraca - miócitos. Entre os pinacócitos, distinguem-se células especiais - porócitos com um poro. O porócito é capaz de contração e pode abrir e fechar o poro. Os poros estão espalhados por todo o corpo da esponja ou formam aglomerados.
Existem três tipos de estrutura morfológica das esponjas askon, sikon, leukon (Fig. 72). O mais simples deles é o ascon.As esponjas asconóides são pequenas e únicas, nas quais a água entra pelos poros e canais dos poros penetrando na parede do corpo na cavidade atrial forrada de coanócitos e depois sai pelo ósculo. As esponjas do tipo Seacon são maiores, com paredes mais espessas, nas quais existem câmaras flagelares. O fluxo de água em esponjas do tipo siconóide ocorre ao longo do seguinte trajeto: poros, canais porosos, câmaras flagelares, cavidade atrial, ósculo. Ao contrário das esponjas asconóides, os coanócitos siconóides não revestem a cavidade atrial, mas numerosas bolsas flagelares na espessura da parede do corpo, o que aumenta a superfície digestiva das esponjas e aumenta a eficiência da fagocitose. A cavidade atrial nos siconóides é revestida por pinacócitos. O tipo mais complexo de estrutura é a leucona. São esponjas coloniais com numerosos ósculos. Existem muitos elementos esqueléticos na espessa camada da mesogléia.
Arroz. 73. A forma das agulhas em esponjas (de acordo com Dogel): A - agulha uniaxial, B - triaxial, C - quatro-axial, D - multiaxial, D - agulha triaxial complexa ou esponja de vidro florik, E - agulha irregular
o corpo é penetrado por uma rede de canais que conectam numerosas câmaras flagelares. O fluxo de água na esponja leuconóide é realizado ao longo do trajeto: poros - canais porosos - câmaras flagelares - canais eferentes - cavidade atrial - ósculo. Esponjas leuconóides têm a maior superfície digestiva.
O tipo de estrutura das esponjas não reflete sua relação sistemática. Em diferentes classes de esponjas existem representantes com diferentes estrutura morfológica. Isso indica caminhos paralelos de evolução em diferentes classes de esponjas. A vantagem da complicação da estrutura das esponjas foi que com o aumento do tamanho do corpo das esponjas, a superfície digestiva da camada de coanócitos aumentou e a intensidade da filtração aumentou. Por exemplo, uma esponja de leucônia (leucon) de 7 cm de tamanho filtra 22 litros de água por dia.
Esqueleto esponjas internas e é formada na mesogléia. O esqueleto pode ser mineral (cal ou silício), córneo ou misto - chifre de silício.
O esqueleto mineral é representado por agulhas (espículas) de vários formatos: 1-, 3-, 4- e 6-eixos e estrutura mais complexa (Fig. 73). Papel
o esqueleto inclui uma substância orgânica semelhante a um chifre - a espongina. No caso de redução do esqueleto mineral, restam apenas filamentos esponjosos.
Exemplos de esponjas com diferentes composições esqueléticas: a leucandra (Leucandra) tem um esqueleto calcário; esponja de vidro (Hyalonema) - silicone; esponja badyaga (Spongilla) - com tesão de silício e esponja de banheiro (Euspongia) - com tesão ou esponjosa.
Agulhas de cal de esponjas são cristais de calcita com uma mistura de outros elementos (Ba, Sr, Mn, Mg, etc.). Do lado de fora, as agulhas são cobertas com uma casca orgânica.
As agulhas de silício consistem em sílica amorfa disposta em camadas concêntricas em torno de um filamento orgânico axial.
As agulhas minerais são formadas devido à atividade das células - esclerócitos, enquanto as agulhas calcárias são formadas extracelularmente devido às secreções de vários esclerócitos, e as agulhas de silício são formadas intracelularmente. Grandes agulhas de silício são formadas por vários escleroblastos ou sincícios intracelulares com vários núcleos.
As fibras esponjosas são formadas extracelularmente devido à liberação de filamentos fibrilares pelas células - espongiócitos. As fibras esponjosas cimentam as agulhas no esqueleto de chifre de silício.
Esponjas córneas e esqueléticas são um fenômeno secundário.
Fisiologia das esponjas. Os lábios estão imóveis. No entanto, sabe-se que os porócitos portadores de poros e os ósculos de esponja podem estreitar e expandir lentamente devido às contrações das células dos miócitos e do citoplasma de algumas outras células que circundam esses orifícios. As células móveis incluem amebócitos, que desempenham uma função de transporte na mesogléia. Eles carregam partículas de alimentos dos coanócitos para outras células, removem excrementos e, durante a época de reprodução, carregam espermatozóides ao longo da mesogléia até os óvulos. Os flagelos coanócitos estão em constante atividade. Devido ao movimento síncrono dos flagelos, uma DCágua em uma esponja, entregando partículas de alimentos e porções frescas de água com oxigênio. Os coanócitos capturam alimentos com pseudópodes, digerem algumas das próprias partículas de alimentos e algumas são transferidas para os amebócitos, que desempenham as principais funções digestivas e de transporte no corpo das esponjas,
Reprodução e desenvolvimento de esponjas. A reprodução em esponjas pode ser assexuada ou sexuada. reprodução assexuada realizada por brotamento externo ou interno. No primeiro caso, forma-se uma saliência no corpo da esponja, no topo da qual o ósculo rompe. Em esponjas solitárias, os brotos se separam do corpo da mãe e formam organismos independentes, enquanto em esponjas coloniais, a brotação leva ao crescimento da colônia. Esponjas de água doce badyagi (Spongilla) são capazes de
Arroz. 74. Gêmulas de esponjas de água doce (segundo Rezvom): 1 - badyagi gemmul - Spongilla lacustris, 2 - Ephydatia blembingia gemmul. A seção mostra o conteúdo celular, uma membrana esponjosa dupla com fileiras de microesclera, um poro
brotando. Ao mesmo tempo, botões internos - gêmulas (Fig. 74) são formados na mesogléia. A formação de gemmul geralmente começa no outono antes da morte da colônia mãe. Ao mesmo tempo, os arqueócitos formam aglomerados na mesogléia, em torno dos quais os esclerócitos formam uma bainha esponjosa dupla com agulhas de silício ou elementos esqueléticos complexos - anfidiscos.
Na primavera, os arqueócitos emergem da gêmula através de um momento especial, que começam a se dividir. No futuro, todos os tipos de células esponjosas são formados a partir deles. A partir do conjunto de gêmulas na estrutura esquelética da colônia mãe, uma nova é formada - a filha. As gêmulas também desempenham a função de assentamento, pois são carregadas pelas sombras. Quando os corpos de água doce secam, as gêmulas podem ser transportadas pelo vento para outros corpos de água. A formação das gêmulas é resultado da adaptação das esponjas à vida em águas doces.
A reprodução sexuada foi descrita para esponjas calcárias e de chifre de silício. As esponjas são geralmente hermafroditas, raramente dióicas. As células sexuais são formadas na mesogléia a partir de células indiferenciadas - arqueócitos. Fertilização cruzada. Os espermatozóides da mesogléia entram na cavidade atrial e saem dela. Com o fluxo de água, os espermatozóides caem pelos poros para o corpo de outra esponja e depois penetram na mesogléia, onde se fundem com os óvulos. Como resultado do esmagamento do zigoto, forma-se uma larva, que deixa o corpo da esponja mãe, depois se instala no fundo e se transforma em uma esponja adulta. As características da embriogênese e os tipos de larvas são diferentes em diferentes esponjas.
Em algumas esponjas calcárias, por exemplo, em Clathrina (Fig. 75, A), como resultado do esmagamento do zigoto, forma-se uma larva de celoblástula, composta por células do mesmo tamanho com feixes. algumas das células migram para a blastocele.
Arroz. 75. Desenvolvimento de esponjas (de Malakhov): A - fases de desenvolvimento da esponja Clathrina: 1 - zigoto, 2 - fragmentação uniforme do embrião, 3 - larva de coeloblastula (em água), 4 - parênquimula (em água), 5 - larva assentada (pupa) com inversão de camadas, 6 - formação de uma esponja com câmaras flageladas. B - fases do desenvolvimento da esponja Leucosolenia: 1 - zigoto, 2, 3 - fragmentação desigual do embrião, 4 - formação de estomoblástula com micrômeros e macrômeros (flagelos de micrômeros são voltados para dentro), 5 - eversão (excurvação) de estomoblástula através do fialóporo, 6 - formação da anfiblástula e invaginação temporária dos macrómeros na blastocele, 7 - restauração da forma esférica da anfiblástula e sua liberação na água, 8 - transformação da larva assentada em esponja com inversão das camadas
Eles perdem flagelos, adquirem uma forma amebóide. É assim que uma larva de parênquimula de duas camadas é formada com células flagelares na superfície e células amebóides no interior. Ele se instala no fundo, após o que o processo de imigração celular ocorre novamente: as células flagelares afundam, dando origem aos coanócitos, e as células amebóides vêm à superfície, formando células tegumentares - pinacócitos. No final da metamorfose, uma jovem esponja é formada. O processo de mudança da posição das camadas celulares na embriogênese da esponja é chamado de inversão de camadas. As células flagelares externas, que desempenhavam uma função motora nas larvas, transformam-se na camada interna de células coanócitos, que garantem o fluxo de água no interior da esponja e a captura do alimento. Por outro lado, as células fagocíticas internas nas larvas formam posteriormente uma camada de células tegumentares.
Em outras esponjas calcárias e de chifre de silício, o desenvolvimento é mais complicado e com a formação de uma larva de anfiblástula. Assim, na esponja calcária Leucoslenia (Fig. 75, B), como resultado do esmagamento desigual do ovo, um embrião de camada única da estomoblástula com um buraco - fialopor é inicialmente formado. Grandes células estão localizadas ao longo das bordas da fialopora, e o restante da estomoblástula consiste em pequenas células com flagelos direcionados para dentro da cavidade embrionária. Posteriormente, a estomoblástula vira do avesso através do fialóporo, após o que se fecha. Este processo de eversão do embrião é chamado de excurvação. Uma larva esférica de camada única é formada - anfiblástula. Metade dessa esfera é formada por pequenas células flageladas - micrômeros, e a outra metade - por grandes células sem flagelos - macrômeros. Após a excurvação, a anfiblástula experimenta gastrulação temporária - a protrusão dos macrómeros para dentro. Antes da liberação das larvas em ambiente externo os macrómeros se projetam para trás, e novamente adquire uma forma esférica. Os anfiblástulas flutuam as células flagelares para a frente, depois se acomodam no fundo e começam a gastrulação secundária. Somente agora as células flagelares se projetam para dentro, que são então transformadas em coanócitos, e a partir de grandes macrómeros são formadas células tegumentares e elementos celulares na mesogléia. A metamorfose termina com a formação de uma esponja. No desenvolvimento desta esponja, observa-se o fenômeno de inversão do leito comum a todos os tipos de esponjas. Se, durante a primeira gastrulação da anfiblástula, a posição da camada externa é ocupada por micrômeros flagelares e a camada interna por macrômeros, após a segunda gastrulação, as camadas celulares mudam sua posição para a diametralmente oposta. Em comparação com o desenvolvimento da esponja Clathrina, a Leucoslenia apresenta um modo de gastrulação mais avançado, que ocorre não por imigração de células individuais, mas por invaginação da camada celular.
A inversão de camadas na embriogênese de esponjas indica a plasticidade funcional das camadas celulares, que não devem ser identificadas com as camadas germinativas de organismos multicelulares superiores.
Revisão de aulas de esponjas, ecologia e significado prático.
A divisão das esponjas em classes é baseada nas características do estado químico e na estrutura do esqueleto.
Classe Esponjas de cal (Calcispongiae ou Calcarea)
isto esponjas do mar com esqueleto de calcário. As agulhas esqueléticas podem ser triaxiais, quádruplas e uniaxiais. Entre as esponjas calcárias, existem formas caliciformes ou tubulares, bem como coloniais. Suas dimensões não excedem 7 cm de altura. Representantes desta classe incluem a esponja de cálice Sycon e a colonial Leucandra (Fig. 70, 1).
Esponjas de vidro de grau
(Hyalospongiae, ou
Hexaclinellida)
Estes são predominantemente grandes, águas profundas formas marinhas com um esqueleto de silicone composto por agulhas de seis eixos. Às vezes, as agulhas individuais são reduzidas e, em alguns casos, as agulhas são soldadas juntas e formam anfidiscos ou treliças complexas (Fig. 76). Esponjas de vidro têm um belo esqueleto a céu aberto e são usadas como colecionáveis e lembranças. Por exemplo, a esponja - a cesta de Vênus (Euplectella asper) na forma de um cilindro a céu aberto, a esponja de vidro - hialonema (Hyalonema) com uma haste de cauda longa de agulhas grossas de silício é muito apreciada. O corpo de alguns representantes
Arroz. 76. Esponjas de vidro do fundo do mar à esquerda - cesta de Vênus Euplectella asper, à direita - Hyalonema sieboldi
Arroz. 77. Esponjas de silicone: à esquerda - uma xícara de Neptune Poterion neptuni, à direita - uma esponja higiênica Spongia officinalis
esponjas de vidro atinge cerca de 1 m de comprimento, e um monte de agulhas, com as quais a esponja é fixada em solo macio, pode chegar a 3 m. A pesca de esponjas de vidro é realizada principalmente na costa do Japão.
Classe Esponjas comuns (Demospongiae)
A classe em consideração inclui a grande maioria dos tipos modernos de esponjas. Eles têm um esqueleto de silício combinado com filamentos esponjosos. Mas em algumas espécies, as agulhas de silício são reduzidas e resta apenas o esqueleto esponjoso. Agulhas de silicone - quatro eixos ou um eixo.
Esponjas comuns são diversas em forma, tamanho, cor. Na zona de surf, as esponjas geralmente assumem a forma de excrescências, tapetes e almofadas. Estas são as esponjas do mar de geodia (Geodia) forma esférica, laranjas do mar (Tethya), esponjas de cortiça (Subrites). No grandes profundidades esponjas podem ser ramificadas ou tubulares, cálice. Entre as belas esponjas, destaca-se a taça de Netuno (Poterion neptuni, Fig. 77). Esponjas comerciais incluem uma esponja de toalete (Spongia zimocca) com esponja macia. esqueleto. A pesca de esponjas de toalete é desenvolvida no Mediterrâneo, Mar Vermelho, bem como no Mar do Caribe, Oceano Índico. Ao largo da costa da Flórida e do Japão criou
plantações artificiais. Esponjas de toalete são usadas não apenas para lavar, mas também como material de polimento ou filtros. Entre as esponjas, existem formas perfurantes (Cliona) que danificam as conchas calcárias dos moluscos, incluindo espécies comerciais (ostras, mexilhões).
Um grupo de esponjas de água doce são esponjas badyagi. Temos cerca de 20 espécies de esponjas de água doce, a maioria das quais vive no Lago Baikal. A mais comum em nossos rios é a badyaga (Spongilla lacustris) de forma grumosa ou espessa (Fig. 78). Ela se acomoda em pedras, senões, pedaços de madeira. Anteriormente badyagu era usado na medicina como remédio para reumatismo, contusões.
A maioria das esponjas são biofiltros ativos, liberando os alimentos de partículas orgânicas e minerais em suspensão. Por exemplo, uma esponja badyaga do tamanho de um dedo por dia filtra 3 litros de água. As esponjas têm importância na purificação biológica do mar e das águas doces. Recentemente, substâncias biologicamente ativas foram encontradas em algumas esponjas, que terão ampla aplicação na farmacologia.
