PORIFEROUS: ZNAČILNOSTI, KLASIFIKACIJA, RAZMNOŽEVANJE - BIOLOGIJA - 2025

Porifera so najenostavnejši in Deblo Porifera spada med večceličnih živali, splošno znan kot spužve. Te živali so popolnoma vodne, približno 15.000 vrst gobic poseljuje morja in le približno 150 jih najdemo v sladkih vodah.

Gobice so po velikosti zelo različne: v premeru lahko merijo od nekaj milimetrov do več kot dva metra. So zelo barviti organizmi, saj imajo v celicah dermisa več pigmentov.

Kar zadeva njihovo prehrano, lahko sprejmejo delce hrane, suspendirane v vodi, saj so to sedeči organizmi in niso sposobni aktivno iskati hrane. Vendar pa obstaja družina mesojedih gobic, ki krši vzorec hranjenja s filtri.

Spužvasti okostji so lahko togi in / ali vlaknasti. Vlakneti deli skeleta so sestavljeni iz kolagenih vlaken, kot je spongin, vgrajen v celični matriks. V nasprotju s tem je togi del sestavljen iz apnenčastih ali kremenastim strukturam, imenovanim zatiči.

Gobice igrajo pomembno vlogo v biogeokemičnih ciklih, kot je dušikov cikel. Prav tako lahko tvorijo simbiotske zveze z drugimi organizmi, od mikroskopskih do rib, med drugim tudi poliheta. Trenutno je Phylum Porifera razdeljen na štiri razrede: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae in Homoscleromorpha.

značilnosti

Za organizme, ki pripadajo Phylum Porifera, je značilno, da so večcelične, diblastične in acelomirane živali, sestavljene iz različnih vrst celic.

Morfološko je organiziran niz pora, kanalov in komor, ki omogočajo prehod vode znotraj živali in na ta način pridobivajo hrano in kisik.

Za razliko od drugih živali so gobice - v stanju odraslih - popolnoma sedeče in so zasidrane na podlago, kot so korale, skale ali druge površine.

Oblika gobice je precej spremenljiva, lahko predstavlja radialno simetrijo ali ne kaže nobene simetrije. Rastejo lahko v najrazličnejših oblikah, od pokončnih do razvejanih ali lobanjskih gobic in običajno živijo v kolonijah.

Brez organov ali tkiv

Gobice nimajo pravih organov ali tkiv; zato pride do prebave delcev hrane znotraj celičnega, procesi dihanja in izločanja pa z difuzijo. Imajo živčni sistem razpršen, čeprav je prisotnost živčnega sistema v poriferjih sporno vprašanje.

Gobice se ponašajo z neverjetnim postopkom regeneracije celic. V resnici, če gobo razrežemo na koščke, lahko vsak delček razvije novo gobo s postopkom, imenovanim somatska embriogeneza.

Gobe ​​so bile v preteklosti uvrščene med morske rastline. Vendar pa so sredi leta 1765 raziskovalci opazili njegovo nedvomno živalsko naravo.

Gobice so razširjene po vsem svetu in lahko naseljujejo široko paleto vodnih okolij, od mirnih in plitvih voda do polarnih regij.

Spužvasti modeli

Telesni načrt gobic je izredno preprost: zunanja celična plast, imenovana pinacoderm, ki ločuje notranje območje, imenovano mesoglea ali mezohilo, želatinozno območje, sestavljeno iz kolagena. Notranje površine so obdane s hoanociti, celicami v obliki valja z flagellumom.

Območja, ki niso obložena s hoanociti, so obložena z drugo vrsto celic, imenovano pinakociti.

Vrste modelov

Gobice imajo tri vrste modelov, ki se razlikujejo po lokaciji hoanocitov, razred usodnih celic, ki ustvarjajo tok, ki olajša pretok vode in hranil. Razlikujemo lahko naslednje vrste:

Askonoidne gobice

Askonoidne gobice so majhne, ​​primitivne, preproste oblike, perforirane z vdolbinicami por, ki se odpirajo v votlino, imenovano spongocela. Spongocela se skozi osculum odpre na zunanjo stran.

Askonoidna vrsta gobice predstavlja neučinkovito primitivno morfologijo, saj je količina vode, v kateri je spongocela, velika, njen izgon v zunanjo stran pa je težaven.

Gobice Sycon

Syconic gobice imajo vodoravne pregibe v steni telesa, ki so zapletene in debele. Voda vstopa skozi vhodne kanale skozi dermalne pore, ostiole in zračene kanale - prekrite s hoanociti - skozi prosopilos, ki so drobne odprtine.

Leukonoidne gobice

Leukonoidne gobice kažejo večjo stopnjo zapletenosti, zahvaljujoč prisotnosti nagibov v kanalih flagelatov, ki tvorijo komore, ki močno povečajo površino za pridobivanje hranil.

Razvrstitev

Phylum Porifera je razdeljen na tri razrede gobic: razred Calcarea, razred Hexactinellida in razred Demospongiae. Vsak razred bomo podrobneje opisali v nadaljevanju:

Razred Calcarea

Poriferji razreda Calcarea imajo iglaste spikule ali s tremi ali štirimi žarki, sestavljenimi iz kalcijevega karbonata. Vrste v tem razredu so majhne in redko presegajo 10 centimetrov.

Vendar so v nekaterih izlivih ugotovili, da lahko goba Sycon ciliatum doseže do 50 centimetrov. Podobno vrsta Leucetta avokado in Pericharax heteroraphis naseljujeta koralne grebene v Tihem oceanu in dosegata 20 centimetrov.

Običajno veljajo za plitvovodne vrste, čeprav obstajajo dokazi, da lahko naseljujejo brezno, globoko med 4.000 in 6000 metrov.

Vse vrste so morske in predstavljajo tri vrste kanalskih sistemov: askonoid, sikonoid in levkonoid. Znanih je približno 300 vrst, nekaj primerov je: Leucosolenia complicata, Sycon gelatinosum, Grantia compresa in Clathrina.

Razred Hexactinellida

Gobice, ki spadajo v to skupino, se imenujejo steklaste gobice, saj se spicule običajno združijo v mrežo in so sestavljene iz silicija in imajo šest žarkov (triaksoničnih).

Vse vrste so morske, prevladujejo na Antarktiki in naseljujejo globoko vodo. Žlebičaste komore so sinkonoidnega in levkonoidnega tipa. Znanih je približno 500 vrst, med njimi Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes.

Razred Desmopongiae

Imajo kremenaste spikule, ki niso triaksonske, vendar so lahko monoaksonske, tetraksonske ali večaksonske. Poleg tega lahko predstavljajo samo gobasto ali oboje.

V tem razredu so znane "kopalne" gobice, ki pripadajo družini Spongiidae, ki imajo obilno gobo.

Večina jih živi v morskih okoljih, čeprav poročajo o družini, ki živi v sladkovodnih okoljih, kot sta Spongilia lacustris in Ephidatia fluviatilis. So levkonoidnega tipa.

Poleg gobic za kopel lahko omenimo še druge ustrezne rodove, ki spadajo v ta razred, kot so: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion in Callyspongia.

Znotraj tega razreda je zelo poseben red, Poecilosclerida, za katerega je značilna posebnost hranjenja mesojedcev.

Mesojede spužve v primerjavi s svojimi filtrnimi sorodniki nimajo vodonosnega sistema (z izjemo rodu Chondrocladia) s hoanociti, diagnostično značilnostjo poriferjev.

Plen v tem vrstnem redu vključuje majhne nevretenčarje, večinoma rake. V osmih rodih je okoli 119 mesojedih gobic v družini Cladorhizidae, med njimi Cladorhiza, Asbestopluma in Chondrocladia.

Razred Homoscleromorpha

Je najmanjši razred dreves, ki ga sestavlja le 87 vrst iz naslednjih rodov: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella in Plakortis.

Zanje je značilno, da imajo flagelirane pinakocite; okostje je variabilno, s bodicami kremena ali brez njih in imajo kletno membrano.

Ko je skelet prisoten, je sestavljen iz štirivratnih silicijevih tetraksonskih mešičkov. Večina vrst ima blazinske oblike in se med seboj zelo razlikuje po svoji obarvanosti, med njimi so odtenki modre, vijolične, zelene, rumene, rdeče.

Naseljujejo temne ali poltemne ekosisteme in se lahko nahajajo tako v plitvi vodi kot na globinah večjih od 100 metrov.

Pred tem je veljal za podrazred, ki pripada Desmospongiae. Nedavno so študije, ki temeljijo na molekularnih dokazih, predlagale ustanovitev tega četrtega razreda gobic.

Razmnoževanje

Aseksualna reprodukcija

Gobice lahko doživijo tako spolno kot aseksualno razmnoževanje. Pri aseksualcu goba ustvari zunanje brsti, ki zrastejo, in ko dosežejo ustrezno velikost, se odcepijo od matične gobice in tvorijo novega, manjšega posameznika. Lahko ostane tudi kot član kolonije.

Do aseksualnega razmnoževanja lahko pride tudi s tvorbo notranjih brstov, imenovanih gemmule.

V začetnem stanju se vrsta celic, imenovanih arheociti, združi in je obdana s plastjo zatičnic in sponginov. Te strukture lahko uidejo telesu starša in tvorijo novo gobo.

Gemmule nastanejo, kadar so okolijske razmere za gobo neugodne in so tudi način kolonizacije novih habitatov.

Gemmule lahko v neugodnih obdobjih (na primer pozimi ali nizke temperature) vstopijo v stanje mirovanja in se po koncu tega ponovno aktivirajo in pride do nastanka novega posameznika; zato jih obravnavamo kot prilagoditev gobic, da preživijo neugodne razmere.

Spolno razmnoževanje

Večina gobic ima moške in ženske spolne celice pri istem posamezniku. To dvojno stanje imenujemo "monoegično" ali hermafroditično.

Gamete (ovuli in sperme) nastajajo iz hoanocitov ali tudi arheocitov, odvisno od vrste. Spermija se sprosti v vodno okolje in vstopi v telo druge gobice, kjer vstopi v komorico flagelata in najde jajčno celico.

V večini primerov starševska goba zadrži zigoto po oploditvi, nato pa ličinko z cilijami in se sprosti. Ličinka je sposobna plavati in je mobilna, v nasprotju s sedečo odraslo osebo. V drugih primerih se jajčeca in semenčice sprostijo v vodo.

V nekaterih specifičnih primerih pride do tvorbe votle blastule, ki doživi odpiranje "ust" in pride do inverzije blastule; tako so celice, ki so bile prej izpostavljene blastoceli, obrnjene navzven.

Prebava in izločanje

Gobice nimajo prebavnega ali izločevalnega sistema. Namesto tega sistem kanalov, ki prenaša vodo, izpolnjuje te bistvene funkcije za življenje organizma.

Gobice se hranijo predvsem z odvzemom delcev, suspendiranih v vodi, ki jih črpajo v gobo.

Voda vstopa skozi majhne pore, ki se nahajajo v zunanji celični postelji. Znotraj gobice hranilni material nabirajo hoanociti in s tem dosežemo hranjenje s suspenzijo.

Manjši delci lahko v fagocite vstopijo v hoanocite. Pri prevzemu delcev sodelujejo tudi dve drugi tipi celic, pinakociti in arheociti. Po drugi strani pa dihanje in izločanje nastanejo z enostavnimi difuzijskimi procesi.

Živčni sistem

Gobice nimajo živčnih celic ali "pravih nevronov"; vendar se je pokazalo, da se te živali lahko odzovejo na zunanje dražljaje.

Gobice imajo kontraktilne celice, ki se odzivajo na okolje z vrsto počasnega prevajanja zaradi protoplazmičnega prenosa.

Leta 2010 je skupina raziskovalcev odkrila, da v genomu gobice Amphimedon queenslandica obstajajo geni, povezani z nevronskimi celicami, podobni tistim, ki jih najdemo pri cnidarjih in pri drugih živalih.

Med temi geni, med tistimi, povezanimi s hitrim sinaptičnim prenosom, med drugim izstopajo encimi, ki sodelujejo v sintezi nevrotransmiterjev.

Pri karakterizaciji vrst celic ličink A. queenslandica je bilo mogoče predlagati nekatere vrste celic, ki so verjetno povezane s senzoričnimi funkcijami.

Na primer, fotoreceptorske celice, ki uravnavajo fototaksijo, so bile najdene v zadnjem delu ličink. V resnici je ličinka sposobna izbrati substrat, kjer bo prišlo do vzpostavitve odrasle osebe.

Evolucija in filogenija

Phylum Porifera sestavljajo najstarejši obstoječi metazoji na planetu. Gobice so skupina, ki izvira pred kambrijo. Skupina apnenčastih gobic je verjetno zasedla paleozojska morja; v девоnu je prišlo do hitrega razvoja skupine steklastih gobic.

Po molekularnih študijah apnenčaste gobice pripadajo ločenemu kladu od gobic, ki spadajo v razrede Desmospongaie in Hexactenellida.

Molekularni podatki kažejo, da je najstarejša skupina Hexactinellida, medtem ko je Calcarea najbližje Phylum metazoans.

S temi dokazi sta se pojavili dve možnosti: apnenčaste gobice so sestrska skupina kremenih gobic ali so apnenčaste spužve bolj povezane z drugimi metazoji kot s kremenastimi spužvami; V zadnjem primeru bi bil Phylum Porifera parafiličen.

Reference

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrirana načela zoologije. New York: McGraw - Hill.
2. Kaas, JH (ur.). (2009). Evolucijska nevroznanost. Akademski tisk.
3. Ryan, JF, & Chiodin, M. (2015). Kje so moje misli? Kako so gobice in plakozoji izgubili nevronske tipe celic. Filozofski posli kraljeve družbe 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 in razvoj zapletenosti živali. Narava, 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 gobic (Porifera). PLOŠI ENA, 7 (4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O.,… & Lavrov, DV (2012). Globoka filogenija in evolucija gobic (Phylum Porifera). V napredku morske biologije (letnik 61, str. 1–78). Akademski tisk.