28.1: Phylum Porifera

Morfologie van sponzen

De morfologie van de eenvoudigste sponzen heeft de vorm van een cilinder met een grote centrale holte, de spongocoel, die de binnenzijde van de cilinder inneemt. Water kan de spongocoel binnendringen via talrijke poriën in de wand van het lichaam. Water dat de spongocoel binnenkomt, wordt naar buiten geperst via een grote gemeenschappelijke opening die het osculum wordt genoemd. Sponzen vertonen echter een grote verscheidenheid aan lichaamsvormen, waaronder variaties in de grootte van de spongocoel, het aantal osculi, en de plaats van de cellen die voedsel uit het water filteren.

Weliswaar vertonen sponzen (met uitzondering van de hexactinelliden) geen weefsellaagorganisatie, maar zij hebben wel verschillende celtypen die verschillende functies vervullen. Pinacocyten, epitheelachtige cellen, vormen de buitenste laag van sponzen en omsluiten een geleiachtige substantie die mesohyl wordt genoemd. Mesohyl is een extracellulaire matrix die bestaat uit een collageenachtige gel met zwevende cellen die verschillende functies vervullen. De gelachtige consistentie van mesohyl fungeert als een endoskelet en houdt de buisvormige morfologie van sponzen in stand. Naast het osculum hebben sponzen meerdere poriën, ostia genaamd, op hun lichaam waardoor water de spons kan binnendringen. In sommige sponzen worden de ostia gevormd door porocyten, afzonderlijke buisvormige cellen die als kleppen fungeren om de waterstroom naar de spongokoel te regelen. In andere sponzen worden de ostia gevormd door plooien in de lichaamswand van de spons.

Choanocyten (“kraagcellen”) zijn op verschillende plaatsen aanwezig, afhankelijk van het type spons, maar zij omzomen altijd de binnenste gedeelten van een ruimte waardoor water stroomt (de spongocoel bij eenvoudige sponzen, kanalen binnen de lichaamswand bij complexere sponzen, en kamers verspreid over het lichaam bij de meest complexe sponzen). Terwijl de pinacocyten de buitenkant van de spons bedekken, zijn de choanocyten meestal te vinden in bepaalde binnenste delen van het sponslichaam, die de mesohyl omgeven. De structuur van een choanocyt is bepalend voor de functie van de spons, namelijk het op gang brengen van een waterstroom door de spons en het vangen en opnemen van voedseldeeltjes door fagocytose. Let op de gelijkenis in uiterlijk tussen de spons choanocyt en choanoflagellaten (Protista). Deze gelijkenis suggereert dat sponzen en choanoflagellaten nauw verwant zijn en waarschijnlijk een recente gemeenschappelijke afstamming hebben. Het cellichaam is ingebed in mesohyl en bevat alle organellen die nodig zijn voor een normale celfunctie, maar in de “open ruimte” binnenin de spons steekt een maasachtige kraag, bestaande uit microvilli met één flagellum in het midden van de kolom. Het cumulatieve effect van de flagellen van alle choanocyten bevordert de beweging van het water door de spons: het trekt water de spons in via de talrijke ostia, naar de ruimten die bekleed zijn met choanocyten, en uiteindelijk naar buiten via het osculum (of osculi). Ondertussen worden voedseldeeltjes, waaronder in het water levende bacteriën en algen, gevangen door de zeefachtige kraag van de choanocyten, glijden ze naar beneden in het lichaam van de cel, worden ze opgenomen door fagocytose, en worden ze ingekapseld in een voedselvacuole. Tenslotte differentiëren de choanocyten zich tot sperma voor de sexuele voortplanting, waarbij zij losraken van de mesohyl en de spons met uitgestoten water verlaten via het osculum.

De tweede cruciale cellen in sponzen worden amoebocyten (of archaeocyten) genoemd, naar het feit dat zij zich op een amoebe-achtige manier door de mesohyl bewegen. Amoebocyten hebben verschillende functies: zij leveren voedingsstoffen van choanocyten aan andere cellen in de spons, zij leggen eitjes voor de geslachtelijke voortplanting (die in het mesohyl blijven), zij leveren gefagocytiseerd sperma van choanocyten aan eitjes, en zij differentiëren in meer specifieke celtypen. Enkele van deze meer specifieke celtypes zijn collencyten en lophocyten, die het collageenachtige eiwit produceren om het mesohyl in stand te houden, sclerocyten, die in sommige sponzen spicules produceren, en spongocyten, die in de meerderheid van de sponzen het eiwit spongine produceren. Deze cellen produceren collageen om de consistentie van het mesohyl te handhaven. De verschillende celtypen in sponzen zijn te zien in figuur

Art Connection
Figuur : Het (a) basislichaamsplan van de spons en (b) enkele gespecialiseerde celtypen die in sponzen voorkomen, worden getoond.

Oefening \(\PageIndex{1})

Welke van de volgende beweringen is onjuist?

  1. Choanocyten hebben flagellen die water door het lichaam voortstuwen.
  2. Pinacocyten kunnen in elk celtype veranderen.
  3. Lophocyten scheiden collageen af.
  4. Porocyten regelen de waterstroom door poriën in het sponslichaam.

In sommige sponzen scheiden sclerocyten kleine spicules af in het mesohyl, die bestaan uit calciumcarbonaat of siliciumdioxide, afhankelijk van het type spons. Deze spinsels zorgen voor extra stijfheid van het sponslichaam. Bovendien kunnen ze roofdieren afschrikken als ze van buitenaf aanwezig zijn. Een ander soort eiwit, spongine, kan ook aanwezig zijn in het mesohyl van sommige sponzen.

De aanwezigheid en samenstelling van spicules/spongine zijn de onderscheidende kenmerken van de drie klassen sponzen (figuur): De klasse Calcarea bevat calciumcarbonaat spicules en geen spongine, de klasse Hexactinellida bevat zeskantige kiezelhoudende spicules en geen spongine, en de klasse Demospongia bevat spongine en al dan niet spicules; indien aanwezig, zijn die spicules kiezelhoudend. Spicules zijn het meest opvallend aanwezig in de klasse Hexactinellida, de orde die bestaat uit glassponzen. Sommige spicules kunnen reusachtige afmetingen bereiken (in verhouding tot de typische grootte van glassponzen van 3 tot 10 mm), zoals te zien is bij Monorhaphis chuni, die tot 3 m lang kan worden.

Figuur: (a) Clathrina clathrus behoort tot de klasse Calcarea, (b) Staurocalyptus spp. (gewone naam: gele Picasso-spons) behoort tot de klasse Hexactinellida, en (c) Acarnus erithacus behoort tot de klasse Demospongia. (krediet a: aanpassing van het werk van Parent Géry; krediet b: aanpassing van het werk van het Monterey Bay Aquarium Research Institute, NOAA; krediet c: aanpassing van het werk van het Sanctuary Integrated Monitoring Network, Monterey Bay National Marine Sanctuary, NOAA)

Physiological Processes in Sponges

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.