PORIFERE: CARACTERISTICI, CLASIFICARE, REPRODUCERE - BIOLOGIE - 2025

Porifera sunt cele mai simple și încrengătura Porifera aparțin animalelor multicelulare, cunoscut sub numele de bureți. Aceste animale sunt total acvatice, aproximativ 15.000 de specii de bureți locuiesc pe mări și doar aproximativ 150 se găsesc în ape dulci.

Bureții au dimensiuni extrem de variabile: pot măsura de la câțiva milimetri la mai mult de doi metri în diametru. Sunt organisme foarte colorate, deoarece au mai mulți pigmenți în celulele dermului.

În ceea ce privește dieta, aceștia sunt capabili să ia particule alimentare suspendate în apă, deoarece sunt organisme sesile și nu sunt capabili să-și caute în mod activ hrana. Cu toate acestea, există o familie de bureți carnivori care încalcă modelul de alimentare a filtrului.

Scheletele cu burete pot fi rigide și / sau fibroase. Părțile fibroase ale scheletului sunt formate din fibre de colagen, precum spongina, încorporate în matricea celulară. În schimb, porțiunea rigidă este compusă din structuri calcaroase sau asemănătoare cu silice numite spicule.

Bureții joacă un rol important în ciclurile biogeochimice, cum ar fi ciclul azotului. De asemenea, pot forma asocieri simbiotice cu alte organisme, de la microscopic la pește, poliacete, printre altele. În prezent, Phylum Porifera este împărțit în patru clase: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae și Homoscleromorpha.

caracteristici

Organismele aparținând Phylum Porifera se caracterizează prin a fi animale multicelulare, diblastice și acellomate compuse din diferite tipuri de celule.

Morfologic, sunt organizate o serie de pori, canale și camere care permit tranzitul apei în interiorul animalului și, în acest fel, obțin hrană și oxigen.

Spre deosebire de alte animale, bureții - în starea lor adultă - sunt complet sesile și sunt ancorate la un substrat, cum ar fi coralii, rocile sau alte suprafețe.

Forma buretei este destul de variabilă, poate prezenta simetrie radială sau nu poate prezenta nici o simetrie. Pot crește într-o gamă largă de forme, de la bureți erecti până la ramuri sau lobi, și trăiesc în general în colonii.

Fără organe sau țesuturi

Bureții nu au organe sau țesuturi reale; prin urmare, digestia particulelor alimentare are loc intracelular și procesele de respirație și excreție prin difuzie. Au un sistem nervos considerat difuz, deși prezența unui sistem nervos la porifere este o problemă controversată.

Bureții se laudă cu un proces incredibil de regenerare a celulelor. De fapt, dacă un burete este tăiat în bucăți, fiecare fragment poate dezvolta un nou burete printr-un proces numit embriogeneză somatică.

Din punct de vedere istoric, bureții au fost clasificați ca plante marine. Cu toate acestea, la mijlocul anului 1765 cercetătorii au remarcat natura sa animală indubitabilă.

Bureții sunt distribuți în întreaga lume și pot locui într-o gamă largă de medii acvatice, de la apele calme și superficiale până la regiunile polare.

Design de burete

Planul corporal al bureților este extrem de simplu: un strat celular exterior numit pinacoderm care separă regiunea interioară numită mesoglea sau mesohilo, o regiune gelatinoasă compusă din colagen. Suprafețele interioare sunt înconjurate de coanocite, celule în formă de cilindru cu flagel.

Regiunile care nu sunt căptușite cu choanocite, sunt căptușite cu un alt tip de celule numite pinacocite.

Tipuri de modele

Bureții au trei tipuri de modele care diferă în locația choanocitelor, o clasă de celule flagelate care creează un curent care facilitează fluxul de apă și nutrienți. Se pot distinge următoarele tipuri:

Bureți asconoizi

Buretele asconoide sunt forme mici, primitive, simple, perforate prin incurcarea porilor care se deschid într-o cavitate numită spongocel. Spongocelul se deschide spre exterior prin oscul.

Tipul asconoid de burete constituie o morfologie primitivă ineficientă, deoarece volumul de apă care găzduiește spongocelul este mare, iar expulzarea sa la exterior este dificilă.

Bureți de sifon

Bureții syconici au pliuri orizontale în peretele corpului, care este complex și gros. Apa intră prin canalele incurcate prin porii dermici, ostioli și canalele radiate - acoperite de choanocite - prin prosopilos, care sunt orificii fine.

Bureți leuconoizi

Buretele leuconoide prezintă un grad mai mare de complexitate datorită prezenței pliurilor în canalele flagelate pentru a forma camere, care măresc mult suprafața pentru obținerea de nutrienți.

Clasificare

Phylum Porifera este împărțit în trei clase de bureți: clasa Calcarea, clasa Hexactinellida și clasa Demospongiae. Vom descrie fiecare clasă în detaliu mai jos:

Clasa Calcarea

Poriferii din clasa Calcarea au spicule în formă de ac sau cu trei sau patru raze, compuse din carbonat de calciu. Speciile din această clasă sunt mici și rareori depășesc 10 centimetri.

Cu toate acestea, în unele estuare s-a constatat că buretele Sycon ciliatum poate ajunge până la 50 de centimetri. În mod similar, speciile de avocado Leucetta și Pericharax heteroraphis locuiesc recifele de corali din Pacific și ajung la 20 de centimetri.

De obicei, sunt considerate specii de apă superficială, deși există dovezi că pot să locuiască în zone abisale, între 4.000 și 6.000 de metri adâncime.

Toate speciile sunt marine și prezintă cele trei tipuri de sisteme de canale: asconoid, sicozoid și leuconoid. Sunt cunoscute circa 300 de specii, unele exemple sunt: ​​Leucosolenia complicata, Sycon gelatinosum, Grantia compresa și Clathrina.

Clasa Hexactinellida

Bureții care aparțin acestui grup se numesc bureți vitroși, deoarece spiculele se grupează de obicei pentru a forma o rețea și sunt compuse din siliciu și au șase raze (triaxonice).

Toate speciile sunt marine, predomină în Antarctica și locuiesc în ape adânci. Camerele flagelate sunt de tipul simonoide și leuconoide. Sunt cunoscute aproximativ 500 de specii, printre aceste Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes, printre altele.

Clasa Desmopongiae

Acestea posedă spicule de silice care nu sunt triaxonice, dar pot fi monoaxonice, tetraxonice sau poliaxonice. În plus, acestea pot prezenta doar spongioase sau ambele.

În această clasă sunt faimoși bureți „de baie”, aparținând familiei Spongiidae, care au spongioase abundente.

Majoritatea trăiesc în medii marine, deși a fost raportată o familie care trăiește în medii cu apă dulce, cum ar fi Spongilia lacustris și Ephidatia fluviatilis. Sunt de tip leuconoid.

Pe lângă bureții de baie, pot fi menționate și alte genuri relevante aparținând acestei clase, precum: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion și Callyspongia.

În cadrul acestei clase există o ordine foarte particulară, Poecilosclerida, caracterizată prin obișnuitul său obicei de hrănire carnivor.

În comparație cu rudele lor filtrante, bureții carnivori nu au un sistem acvifer (cu excepția genului Chondrocladia) cu choanocite, caracteristică de diagnostic a poriferilor.

Prada din această ordine include mici nevertebrate, în mare parte crustacee. Există aproximativ 119 bureți carnivori din familia Cladorhizidae din opt genuri, printre acești Cladorhiza, Asbestopluma și Chondrocladia.

Clasa Homoscleromorpha

Este cea mai mică clasă de porifere conformă cu doar 87 de specii aparținând următoarelor genuri: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella și Plakortis.

Se caracterizează prin faptul că au pinacocite flagelate; scheletul este variabil, cu sau fără spicule de silice, și au o membrană subsol.

Când scheletul este prezent, este alcătuit din spicule tetraxonice din silicon cu patru raze. Majoritatea speciilor au forme de pernă și variază mult în colorarea lor, prezentând nuanțe de albastru, violet, verde, galben, roșu, printre altele.

Locuiesc în ecosistemele întunecate sau semi-întunecate și pot fi localizate atât în ​​ape puțin adânci, cât și la adâncimi mai mari de 100 de metri.

Anterior a fost considerată o subclasă aparținând Desmospongiae. Recent, studiile bazate pe dovezi moleculare au propus crearea acestei a patra clase de bureți.

Reproducere

Reproducere asexuată

Bureții pot experimenta atât reproducere sexuală, cât și asexuală. În asexual, buretele produce muguri externi care cresc și, atunci când ating dimensiunile corespunzătoare, se desprind de buretele mamă și formează un individ nou, mai mic. De asemenea, poate rămâne ca membru al coloniei.

Procesul de reproducere asexuală poate apărea și prin formarea de muguri interni, numiți gemmule.

Într-o stare inițială, un tip de celule numite arheocite se aglomerează și sunt înconjurate de un strat de spicule și spongine. Aceste structuri pot scăpa de corpul părintelui și pot forma un nou burete.

Gemmulele sunt produse atunci când condițiile de mediu sunt nefavorabile pentru burete și sunt, de asemenea, o modalitate de a coloniza noi habitate.

Gemmulele pot intra într-o perioadă latentă în perioadele nefavorabile (cum ar fi iarna sau temperaturile scăzute) și, la sfârșitul acestora, sunt reactivate și are loc formarea unui nou individ; de aceea sunt considerate ca o adaptare a bureților pentru a supraviețui condițiilor adverse.

Reproducere sexuală

Majoritatea bureților au celule sexuale masculine și feminine la același individ. Această dublă condiție este numită „monoece” sau hermafrodită.

Gametele (ovule și spermatozoizi) sunt generate din choanocite sau, de asemenea, arheocite, în funcție de specie. Spermatozoizii sunt eliberați în mediul acvatic și intră în corpul unui alt burete, unde intră în camera flagelată și găsesc ovulul.

În cele mai multe cazuri, burețelul parental păstrează zigotul după fertilizare și apoi o larvă cu cilia și este eliberat. Larva este capabilă să înoate și este mobilă, spre deosebire de adultul sesil. În alte cazuri, ouăle și sperma sunt eliberate în apă.

În unele cazuri specifice, apare formarea unei blastule goale, care experimentează deschiderea unei „guri” și apare inversarea blastulei; astfel, celulele care au fost anterior expuse la blastocel se confruntă cu exteriorul.

Digestie și excreție

Bureții nu au un sistem digestiv sau un sistem excretor. În schimb, sistemul de canale care transportă apa îndeplinește aceste funcții esențiale pentru viața unui organism.

Bureții se hrănesc în principal luând particule suspendate în apa care sunt pompate în burete.

Apa intră prin pori mici localizați într-un pat extern de celule. În interiorul buretei, materialul alimentar este colectat de către coanocite și astfel se realizează alimentarea cu suspensie.

Particulele mai mici pot intra în coanocite printr-un proces de fagocite. Alte două tipuri de celule, pinacocitele și arheocitele, sunt de asemenea implicate în preluarea particulelor. Pe de altă parte, respirația și excreția apar prin procese simple de difuzie.

Sistem nervos

Bureții nu au celule nervoase sau „neuroni adevărați”; cu toate acestea, s-a demonstrat că aceste animale pot răspunde la stimuli externi.

Bureții au celule contractile care răspund la mediu printr-un tip de conducere lentă datorită transmisiei protoplasmice.

În 2010, un grup de cercetători au descoperit că în genomul buretei Amphimedon queenslandica există gene asociate cu celule neuronale similare cu cele găsite la cnidari și alte animale.

Printre aceste gene, se remarcă cele asociate cu transmiterea rapidă sinaptică, enzime implicate în sinteza neurotransmițătorilor, printre altele.

Atunci când caracterizăm tipurile de celule de larve A. queenslandica, a fost posibilă propunerea anumitor tipuri de celule care sunt asociate probabil cu funcții senzoriale.

De exemplu, în partea posterioară a larvelor s-au găsit celule fotoreceptoare care reglează fototaxia. De fapt, larva este capabilă să selecteze substratul în care va avea loc stabilirea adultului.

Evoluție și filogenie

Phylum Porifera este alcătuit din cele mai vechi metazoane existente pe planetă. Bureții sunt un grup care își are originea înainte de Cambrian. Probabil că un grup de bureți calcaroși au ocupat mările paleozoice; în Devonian s-a produs o dezvoltare rapidă a grupului de bureți vitroși.

Conform studiilor moleculare, bureții calcaroși aparțin unei clade separate de acei bureți aparținând claselor Desmospongaie și Hexactenellida.

Datele moleculare sugerează că cel mai vechi grup este Hexactinellida, în timp ce Calcarea este cel mai apropiat de Phylum al metazoanelor.

Prin aceste dovezi, s-au ridicat două posibilități: bureții calcaroși sunt grupul soră de bureți de silice, sau bureții calcaroși sunt mai legați de alte metazoane decât de bureții de silice; în ultimul caz, Phylum Porifera ar fi parafiletică.

Referințe

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Principii integrate de zoologie. New York: McGraw - Hill.
2. Kaas, JH (Ed.). (2009). Neuroștiință evolutivă. Presă academică.
3. Ryan, JF, & Chiodin, M. (2015). Unde mi-e mintea? Modul în care bureții și placozoanii ar fi putut pierde tipurile de celule neurale. Tranzacții filozofice ale Royal Society B: Științe biologice, 370 (1684), 20150059.
4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, ME, Mitros, T., … și Larroux, C. (2010). Genomul Amphimedon Queenslandica și evoluția complexității animale. Nature, 466 (7307), 720-726.
5. Van Soest, RWM, Boury - Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, NJ, … Hooper, JNA (2012). Diversitatea globală a bureților (Porifera). PLoS ONE, 7 (4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O., … și Lavrov, DV (2012). Filogenia profundă și evoluția bureților (Phylum Porifera). În Progrese în biologia marină (Vol. 61, p. 1–78). Presă academică.