28.1: Phylum Porifera

Morfologia bureților

Morfologia celor mai simpli bureți ia forma unui cilindru cu o mare cavitate centrală, spongocelul, care ocupă interiorul cilindrului. Apa poate pătrunde în spongocoelă prin numeroși pori din peretele corpului. Apa care intră în spongocoelă este extrudată printr-o mare deschidere comună numită osculum. Cu toate acestea, bureții prezintă o gamă de diversitate în ceea ce privește formele corpului, inclusiv variații în ceea ce privește dimensiunea spongocelului, numărul de osculi și locul în care sunt localizate celulele care filtrează hrana din apă.

În timp ce bureții (cu excepția hexactinelidelor) nu prezintă o organizare în straturi de țesut, ei au diferite tipuri de celule care îndeplinesc funcții distincte. Pinacocitele, care sunt celule asemănătoare celulelor epiteliale, formează stratul cel mai exterior al bureților și înconjoară o substanță gelatinoasă numită mezohil. Mezoilul este o matrice extracelulară formată dintr-un gel asemănător colagenului cu celule suspendate care îndeplinesc diferite funcții. Consistența gelatinoasă a mesohyl-ului acționează ca un endoschelet și menține morfologia tubulară a bureților. În plus față de osculum, bureții au pe corpul lor mai mulți pori numiți ostii care permit apei să intre în burete. La unii bureți, ostia sunt formate de porocite, celule simple în formă de tub care acționează ca niște supape pentru a regla fluxul de apă în spongocel. La alți bureți, ostia sunt formate de falduri în peretele corpului buretelui.

Choanocitele („celule de guler”) sunt prezente în diferite locuri, în funcție de tipul de burete, dar ele căptușesc întotdeauna porțiunile interioare ale unor spații prin care curge apa (spongocelul la bureții simpli, canalele din peretele corpului la bureții mai complecși și camerele împrăștiate în tot corpul la bureții cei mai complecși). În timp ce pinacocitele căptușesc partea exterioară a buretelui, choanocitele tind să căptușească anumite porțiuni interioare ale corpului buretelui care înconjoară mezocelul. Structura unui choanocit este esențială pentru funcția sa, care este de a genera un curent de apă prin burete și de a prinde și ingera particule de hrană prin fagocitoză. Observați similitudinea de aspect dintre choanocitul buretelui și choanoflagelatele (Protista). Această asemănare sugerează că bureții și choanoflagelatele sunt strâns înrudite și probabil au un strămoș comun recent. Corpul celular este înglobat în mezofil și conține toate organitele necesare pentru funcționarea normală a celulei, dar în „spațiul deschis” din interiorul buretelui iese în evidență un guler în formă de plasă compus din microvilli cu un singur flagel în centrul coloanei. Efectul cumulativ al flagelului de la toate coanocitele ajută la mișcarea apei prin burete: atrage apa în burete prin numeroasele ostii, în spațiile căptușite de coanocite și, în cele din urmă, o scoate prin osculum (sau osculi). Între timp, particulele de hrană, inclusiv bacteriile și algele din apă, sunt prinse de colierul tip sită al choanocitelor, alunecă în jos în corpul celulei, sunt ingerate prin fagocitoză și sunt înglobate într-un vacuol alimentar. În cele din urmă, choanocitele se vor diferenția în spermatozoizi pentru reproducerea sexuală, unde se vor desprinde din mezohil și vor părăsi buretele împreună cu apa expulzată prin osculum.

A doua celulă crucială din bureți se numește amoebocite (sau arheocite), numită astfel datorită faptului că se deplasează prin mezohil într-un mod asemănător cu o amibă. Amoebocitele au o varietate de funcții: livrează substanțe nutritive de la choanocite la alte celule din burete, dau naștere la ouă pentru reproducerea sexuală (care rămân în mezohil), livrează sperma fagocitată de la choanocite la ouă și se diferențiază în tipuri de celule mai specifice. Unele dintre aceste tipuri de celule mai specifice includ colagenții și lofocitele, care produc o proteină asemănătoare colagenului pentru a menține mezohilul, sclerocitele, care produc spiculețe în unii bureți, și spongocitele, care produc proteina spongina în majoritatea bureților. Aceste celule produc colagen pentru a menține consistența mezohilului. Diferitele tipuri de celule din bureți sunt prezentate în figura \(\PageIndex{2}\).

Art Connection
Figura \(\PageIndex{2}\): Sunt arătate (a) planul corporal de bază al buretelui și (b) unele dintre tipurile de celule specializate întâlnite la bureți.

Exercițiu \(\PageIndex{1}\)

Care dintre următoarele afirmații este falsă?

  1. Choanocitele au flageli care propulsează apa prin corp.
  2. Pinacocitele se pot transforma în orice tip de celule.
  3. Lofocitele secretă colagen.
  4. Porocitele controlează fluxul de apă prin porii din corpul buretelui.

La unii bureți, sclerocitele secretă mici spiculețe în mezohil, care sunt compuse fie din carbonat de calciu, fie din siliciu, în funcție de tipul de burete. Aceste spicule au rolul de a oferi rigiditate suplimentară corpului buretelui. În plus, spiculele, atunci când sunt prezente în exterior, pot îndepărta prădătorii. Un alt tip de proteină, spongina, poate fi, de asemenea, prezentă în mezohilul unor bureți.

Prezența și compoziția spiculelor/sponginei sunt caracteristicile care diferențiază cele trei clase de bureți (Figura \(\PageIndex{3}\)): Clasa Calcarea conține spiculețe din carbonat de calciu și nu conține spongină, clasa Hexactinellida conține spiculețe silicioase cu șase raze și nu conține spongină, iar clasa Demospongia conține spongină și poate avea sau nu spiculețe; dacă sunt prezente, aceste spiculețe sunt silicioase. Spiculele sunt prezente cel mai vizibil în clasa Hexactinellida, ordinul format din bureți de sticlă. Unele dintre spicule pot atinge proporții gigantice (în raport cu intervalul de mărime tipic al bureților de sticlă de 3 până la 10 mm), așa cum se observă la Monorhaphis chuni, care crește până la 3 m lungime.

Figura \(\PageIndex{3}\): (a) Clathrina clathrus aparține clasei Calcarea, (b) Staurocalyptus spp. (denumire comună: buretele galben Picasso) aparține clasei Hexactinellida, iar (c) Acarnus erithacus aparține clasei Demospongia. (credit a: modificare a lucrării de Parent Géry; credit b: modificare a lucrării de Monterey Bay Aquarium Research Institute, NOAA; credit c: modificare a lucrării de Sanctuary Integrated Monitoring Network, Monterey Bay National Marine Sanctuary, NOAA)

Physiological Processes in Sponges

.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.