PORÉZNE: CHARAKTERISTIKA, KLASIFIKÁCIA, REPRODUKCIA - BIOLÓGIE - 2026

Porifera sú najjednoduchšie a Phylum Porifera patrí do mnohobunkových živočíchov, všeobecne známych ako huby. Tieto zvieratá sú úplne vodné, okolo 15 000 druhov húb žije v moriach a iba okolo 150 sa nachádza v sladkých vodách.

Špongie majú veľmi variabilnú veľkosť: môžu merať od niekoľkých milimetrov do viac ako dvoch metrov v priemere. Sú to veľmi farebné organizmy, pretože v bunkách dermis majú viac pigmentov.

Pokiaľ ide o ich stravu, sú schopné brať častice potravín suspendované vo vode, pretože sú to ochranné organizmy a nie sú schopné aktívne vyhľadávať svoje jedlo. Existuje však rodina mäsožravých špongií, ktoré prerušujú vzor kŕmenia filtra.

Kostry huby môžu byť tuhé a / alebo vláknité. Vláknité časti skeletu sú vyrobené z kolagénových vlákien, ako je spongín, vložených do bunkovej matrice. Naopak, tuhá časť je zložená z vápenatých alebo kremičitých štruktúr nazývaných spikly.

Špongie hrajú dôležitú úlohu v biogeochemických cykloch, ako je cyklus dusíka. Rovnako môžu vytvárať symbiotické asociácie s inými organizmami, od mikroskopických po ryby, polychaetes. V súčasnosti je kmeň Porifera rozdelený do štyroch tried: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae a Homoscleromorpha.

vlastnosti

Pre organizmy patriace do kmeňa Phylum Porifera sa jedná o viacbunkové, diblastické a acellomované zvieratá zložené z rôznych typov buniek.

Morfologicky je usporiadaná séria pórov, kanálov a komôr, ktoré umožňujú prechod vody vnútri zvieraťa, a tak získavajú jedlo a kyslík.

Na rozdiel od iných zvierat sú špongie v dospelom stave úplne sediace a sú ukotvené k podkladu, ako sú koraly, kamene alebo iné povrchy.

Tvar špongie je pomerne variabilný, môže vykazovať radiálnu symetriu alebo nevykazuje symetriu. Môžu rásť v širokej škále tvarov, od vzpriamených až po rozvetvené alebo lalokovité špongie a zvyčajne žijú v kolóniách.

Žiadne orgány ani tkanivá

Špongie neobsahujú skutočné orgány ani tkanivá; preto k tráveniu potravinových častíc dochádza intracelulárne a k procesom dýchania a vylučovania difúziou. Majú nervový systém, ktorý sa považuje za rozptýlený, hoci prítomnosť nervového systému v poriféroch je kontroverznou otázkou.

Špongie sa môžu pochváliť neuveriteľným procesom regenerácie buniek. V skutočnosti, ak je špongia rozrezaná na kúsky, každý fragment môže vyvinúť novú špongiu pomocou procesu nazývaného somatická embryogenéza.

Historicky sa špongie klasifikovali ako morské rastliny. V polovici roku 1765 si však vedci všimli jeho nepochybnú živočíšnu povahu.

Špongie sú distribuované do celého sveta a môžu obývať široké spektrum vodných prostredí, od pokojných a plytkých vôd až po polárne oblasti.

Špongiové vzory

Telesný plán húb je extrémne jednoduchý: vonkajšia bunková vrstva nazývaná pinakoderm, ktorá oddeľuje vnútornú oblasť nazývanú mezoglea alebo mezohilo, želatínová oblasť zložená z kolagénu. Vnútorné povrchy sú obklopené choanocytmi, cylindrickými bunkami s bičíkom.

Oblasti, ktoré nie sú lemované choanocytmi, sú lemované iným bunkovým typom nazývaným pinakocyty.

Druhy vzorov

Špongie majú tri typy vzorov, ktoré sa líšia umiestnením choanocytov, triedou bičíkovitých buniek, ktoré vytvárajú prúd, ktorý uľahčuje tok vody a živín. Rozlišujú sa tieto typy:

Asconoidové špongie

Asconoidové špongie sú malé, primitívne, jednoduché formy perforované vylisovaním pórov, ktoré sa otvárajú do dutiny nazývanej spongocele. Spongocele sa otvára zvonka cez osculum.

Asconoidový typ špongie predstavuje neúčinnú primitívnu morfológiu, pretože objem vody, v ktorej sa nachádza spongocele, je vysoký a jej vypudenie von je ťažké.

Špongie Sycon

Sykonické špongie majú v stene tela horizontálne záhyby, ktoré sú zložité a silné. Voda vstupuje cez vznikajúce kanály cez dermálne póry, ostioli a vyžarované kanály - pokryté choanocytmi - cez prosopilou, čo sú jemné otvory.

Leukoidné špongie

Leuconoidové špongie vykazujú väčší stupeň zložitosti vďaka prítomnosti záhybov v bičíkových kanáloch, čím vznikajú komory, ktoré výrazne zväčšujú povrchovú plochu na získavanie živín.

klasifikácia

Phylum Porifera sa delí na tri triedy huby: trieda Calcarea, trieda Hexactinellida a trieda Demospongiae. Nižšie popíšeme každú triedu:

Calcarea trieda

Portréty triedy Calcarea majú ihly v tvare ihly alebo s tromi alebo štyrmi lúčmi, zložené z uhličitanu vápenatého. Druhy v tejto triede sú malé a zriedka presahujú 10 centimetrov.

V niektorých ústí riek sa však zistilo, že špongia Sycon ciliatum môže dosiahnuť až 50 centimetrov. Podobne druhy Leucetta avokádo a Pericharax heteroraphis obývajú koralové útesy v Tichomorí a dosahujú 20 centimetrov.

Zvyčajne sa považujú za plytké vodné druhy, hoci existujú dôkazy, že môžu obývať priepasti, ktoré sú hlboké medzi 4 000 a 6 000 metrov.

Všetky druhy sú morské a predstavujú tri typy kanálových systémov: tokoid, syknoid a leukoid. Je známych asi 300 druhov, niektoré príklady sú: Leucosolenia complicata, Sycon gelatinosum, Grantia compresa a Clathrina.

Trieda Hexactinellida

Špongie patriace do tejto skupiny sa nazývajú sklovité špongie, pretože tieto spicely sa obvykle zoskupujú do siete a sú zložené z kremíka a majú šesť lúčov (triaxonické).

Všetky druhy sú morské, prevažujú v Antarktíde a obývajú hlbokú vodu. Bičíkovité komory sú typu syconoid a leuconoid. Z nich je známych okolo 500 druhov, medzi inými Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes.

Trieda Desmopongiae

Majú kremičité spikuly, ktoré nie sú triaxonické, ale môžu byť monoaxonické, tetraxonické alebo polyaxonické. Okrem toho môžu predstavovať iba huby alebo oboje.

V tejto triede sú známe „kúpeľové“ špongie patriace do rodiny Spongiidae, ktoré majú hojné špongie.

Väčšina z nich žije v morskom prostredí, hoci sa uvádza, že rodina žije v sladkovodných prostrediach, ako je Spongilia lacustris a Ephidatia fluviatilis. Sú leukoidového typu.

Okrem kúpeľových špongií možno spomenúť aj ďalšie príslušné rody patriace do tejto triedy, ako napríklad: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion a Callyspongia.

V tejto triede je veľmi zvláštny poriadok, Poecilosclerida, charakterizovaný jeho zvláštnym mäsožravým zvykom kŕmenia.

V porovnaní so svojimi príbuznými príbuznými mäsožravé mäsové huby nemajú zvodnený systém (s výnimkou rodu Chondrocladia) s choanocytmi, čo je diagnostická vlastnosť porfýrov.

Korisť v tomto poradí zahŕňa malé bezstavovce, väčšinou kôrovce. V rodine Cladorhizidae existuje asi 119 mäsožravých húb v ôsmich rodoch, medzi nimi Cladorhiza, Asbestopluma a Chondrocladia.

Trieda Homoscleromorpha

Je to najmenšia trieda porfýrov, ktorá pozostáva iba z 87 druhov patriacich do nasledujúcich rodov: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella a Plakortis.

Vyznačujú sa bičíkovými bičínami; kostra je variabilná, so spikulami oxidu kremičitého alebo bez nich a majú bazálnu membránu.

Ak je kostra prítomná, je zložená zo štvor-lúčových kremíkových tetraxonických spikúl. Väčšina druhov má vankúšové tvary a ich sfarbenie sa veľmi líši, okrem iného vykazujú odtiene modrej, fialovej, zelenej, žltej, červenej.

Obývajú tmavé alebo polotmavé ekosystémy a môžu sa nachádzať v plytkej vode aj v hĺbkach viac ako 100 metrov.

Predtým sa považovala za podtriedu patriacu do Desmospongiae. Štúdie založené na molekulárnych dôkazoch nedávno navrhli vytvorenie tejto štvrtej triedy húb.

rozmnožovanie

Nepohlavné rozmnožovanie

Špongie môžu zažiť sexuálnu aj asexuálnu reprodukciu. V asexuáli špongia vytvára vonkajšie puky, ktoré rastú a keď dosiahnu vhodnú veľkosť, oddelia sa od materskej špongie a vytvoria nového, menšieho jedinca. Môže tiež zostať členom kolónie.

Proces asexuálnej reprodukcie sa môže vyskytnúť aj vytvorením vnútorných pukov nazývaných gemmuly.

V počiatočnom stave sa zhlukujú bunky zvané archeocyty a sú obklopené vrstvou spikúl a spongínov. Tieto štruktúry môžu uniknúť telu rodiča a vytvoriť novú špongiu.

Gemmuly sa vyrábajú, keď sú podmienky prostredia pre špongiu nepriaznivé a sú tiež spôsobom kolonizácie nových biotopov.

Gemmuly môžu vstúpiť do spiaceho obdobia počas nepriaznivých období (napríklad v zime alebo pri nízkych teplotách) a po ich ukončení sa reaktivujú a objaví sa nový jedinec; preto sa považujú za adaptáciu špongií na prežitie nepriaznivých podmienok.

Sexuálna reprodukcia

Väčšina húb má pohlavné bunky mužského a ženského pohlavia u jedného jedinca. Tento duálny stav sa nazýva „monoecious“ alebo hermafroditic.

Gamety (vajíčka a spermie) sa generujú z choanocytov alebo archeocytov v závislosti od druhu. Sperma sa uvoľňuje do vodného prostredia a vstupuje do tela ďalšej špongie, kde vstupuje do bičíkovej komory a nachádza vajíčko.

Vo väčšine prípadov si rodičovská špongia zachováva zygota po oplodnení a potom sa uvoľní larva s riasami. Larva je schopná plávať a je pohyblivá, na rozdiel od sediacej dospelej osoby. V iných prípadoch sa vajíčka a spermie uvoľňujú do vody.

V niektorých špecifických prípadoch dochádza k vytvoreniu dutej blastuly, pri ktorej dochádza k otvoreniu „úst“ a k inverzii blastuly; teda bunky, ktoré boli predtým vystavené blastocele, smerujú von.

Trávenie a vylučovanie

Špongie nemajú tráviaci systém ani vylučovací systém. Namiesto toho systém vodovodných kanálov plní tieto základné funkcie pre život organizmu.

Špongie sa živia hlavne tým, že vezmú častice suspendované vo vode, ktoré sú čerpané do špongie.

Voda vstupuje cez malé póry umiestnené vo vonkajšom článku. Vnútri špongie sa potravinový materiál zhromažďuje choanocytmi, čím sa dosiahne prísun do suspenzie.

Menšie častice môžu vstupovať do choanocytov fagocytárnym procesom. Na absorpcii častíc sa podieľajú aj ďalšie dva typy buniek, pinakocyty a archeocyty. Na druhej strane dýchanie a vylučovanie sa vyskytujú jednoduchými difúznymi procesmi.

Nervový systém

V hubách chýbajú nervové bunky alebo „pravé neuróny“; ukázalo sa však, že tieto zvieratá môžu reagovať na vonkajšie podnety.

Špongie majú kontraktilné bunky, ktoré reagujú na životné prostredie prostredníctvom typu pomalého vedenia v dôsledku protoplazmatického prenosu.

V roku 2010 skupina vedcov zistila, že v genóme huby Amphimedon queenslandica sú gény asociované s neurónovými bunkami podobné tým, ktoré sa našli u cnidariánov a iných zvierat.

Spomedzi týchto génov vynikajú okrem iného tie, ktoré sú spojené s rýchlym synaptickým prenosom, enzýmy zapojené do syntézy neurotransmiterov.

Pri charakterizácii bunkových typov lariev A. queenslandica bolo možné navrhnúť určité typy buniek, ktoré sú pravdepodobne spojené so senzorickými funkciami.

Napríklad fotoreceptorové bunky, ktoré regulujú fototaxiu, boli nájdené v zadnej časti lariev. V skutočnosti je larva schopná vybrať substrát, v ktorom dôjde k usadeniu dospelých.

Evolúcia a fylogénia

Phylum Porifera sa skladá z najstarších existujúcich metazoanov na planéte. Špongie sú skupinou, ktorá vznikla pred Cambrianom. Pravdepodobne skupina vápenatých hubiek obsadila paleozoické more; v devónsku došlo k rýchlemu vývoju skupiny sklovitých húb.

Podľa molekulárnych štúdií patria vápenaté huby do samostatnej kelímky od húb patriacich do tried Desmospongaie a Hexactenellida.

Molekulárne údaje naznačujú, že najstaršou skupinou je Hexactinellida, zatiaľ čo Calcarea je najbližšie k metazoanu.

Na základe tohto dôkazu boli navrhnuté dve možnosti: vápenaté špongie sú sesterskou skupinou špongií z oxidu kremičitého alebo vápenaté špongie sú viac spojené s inými metazoánmi ako s hubami z oxidu kremičitého; v druhom prípade by bol Phylum Porifera parafyletický.

Referencie

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, a Garrison, C. (2001). Integrované princípy zoológie. New York: McGraw - Hill.
2. Kaas, JH (Ed.). (2009). Evolučná neuroveda. Academic Press.
3. Ryan, JF a Chiodin, M. (2015). Kde je moja myseľ? Ako môžu špongie a plakozoany stratiť typy nervových buniek. Filozofické transakcie kráľovskej spoločnosti B: Biological Sciences, 370 (1684), 20150059.
4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, ME, Mitros, T.,… & Larroux, C. (2010). Genóm Amphimedon queenslandica a vývoj zložitosti zvierat. Náture, 466 (7307), 720-726.
5. Van Soest, RWM, Boury - Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, NJ,… Hooper, JNA (2012). Globálna rozmanitosť húb (Porifera). PLoS ONE, 7 (4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O.,… & Lavrov, DV (2012). Hlboká fylogénia a vývoj húb (Phylum Porifera). In Advances in Marine biology (Zv. 61, s. 1–78). Academic Press.