Poriferi

I PORIFERI (SPUGNE)

Il termine porifero deriva dal latino, porus = poro e fero = porto, per la presenza di pori sulla superficie del corpo. I poriferi sono molto importanti perché rappresentano la linea di passaggio tra gli organismi unicellulari e i primi organismi a organizzazione pluricellulare. Sono costituiti dalle seguenti caratteristiche:

• dimensioni varie (tra 1 mm e 1 m)
• sono assenti organi e tessuti ben differenziati
• sono acelomati (non presentano il celoma)
• presentano una simmetria raggiata o assente
• sono formati da due strati cellulari
• sono organismi sessili, cioè animali che vivono adesi al substrato
• sono metazoi, fanno parte del ramo dei parazoa

Classificazione classica

Vengono riconosciute quattro classi, distinte in base alla natura chimica e alla forma del loro scheletro interno:

• Calcispongiae (spugne calcaree), presentano elementi scheletrici calcarei liberi nel corpo
• Hyalispongiae (spugne vitree), elementi scheletrici silicei fusi tra

loro forme e dimensioni, ma hanno una struttura di base comune. Sono costituiti da un corpo a forma di sacco chiamato spongocoelo, che è attraversato da numerosi canali chiamati pori. I pori permettono il passaggio dell'acqua all'interno del corpo della spugna. All'interno del corpo della spugna si trovano le cellule che svolgono le diverse funzioni vitali. Le cellule epiteliali rivestono l'esterno del corpo della spugna e sono responsabili della secrezione di sostanze protettive. Le cellule flagellate, chiamate coanociti, sono responsabili della circolazione dell'acqua all'interno del corpo della spugna e della cattura del cibo. Le cellule ameboidi, chiamate amebociti, svolgono diverse funzioni, come la riparazione dei tessuti danneggiati e la produzione di sostanze nutritive. Le spugne sono organismi filtratori, cioè si nutrono filtrando le particelle di cibo presenti nell'acqua. L'acqua entra nel corpo della spugna attraverso i pori e viene circolata dai coanociti, che catturano le particelle di cibo. Le particelle di cibo vengono quindi digerite all'interno dei coanociti e le sostanze nutritive vengono distribuite alle altre cellule del corpo della spugna. Le spugne sono organismi sessuati, cioè si riproducono attraverso la produzione di gameti. Alcune spugne sono ermafrodite, cioè producono sia gameti maschili che femminili, mentre altre sono separate, cioè esistono individui maschili e femminili distinti. I gameti vengono liberati nell'acqua e avviene la fecondazione esterna. Dopo la fecondazione, si forma una larva che viene liberata nell'acqua e si sviluppa in un nuovo individuo. Le spugne sono organismi molto antichi e si pensa che siano tra i primi animali comparsi sulla Terra. Sono presenti in tutti gli oceani del mondo e possono essere trovate in diversi habitat, come le barriere coralline, le scogliere e i fondali marini. Le spugne svolgono un ruolo importante negli ecosistemi marini, fornendo habitat e cibo per molti altri organismi.

strato esterno); i pinacociti sono cellule appiattite e rivestono la parte esterna delle spugne semplici

Coanoderma, costituito dai coanociti (costituiscono lo strato interno); i coanociti sono costituiti da un corpo cellulare, da un collaretto folto di ciglia e da un lungo flagello. Il collaretto funge da filtro; i coanociti con il collarettocatturano le particelle alimentari che poi sono internalizzate e digerite. Sono separati dalla mesoila (una matrice gelatinosa con elementi scheletrici e amebociti)

Porociti, sono cellule specializzate che funzionano come aperture inalanti nelle spugne semplici; tali cellule derivano dai pinacociti

Amebociti, sono cellule dotate di movimenti ameboidi e sono di diversi tipi:

• Archeociti (cellule indifferenziate totipotenti, precursori di tutti i tipi cellulari, che si rigenerano in caso di ferita)
• Spongociti (spongina), collenciti e lofociti (collagene), sclerociti impegnati nella secrezione di vari organismi scheletrici
• Miociti (che sono

Gli amebociti svolgono numerosi funzioni: - Accumulo e trasporto di nutrimento - Eliminazione dei prodotti dell'escrezione - Produzione di spicole o fibre di spongina, in generale dello scheletro - Danno origine a cellule riproduttive (uova, spermi, gemmule) - Possono trasformarsi in tutti i tipi cellulari - Riparazione ferite Le principali organizzazioni strutturali dei poriferi sono: Gli Ascon sono la tipologia più semplice di spugna; sono caratterizzate da un ampio spongocele e i coanociti tappezzano esclusivamente quest'ultimo, mentre i pori collegano direttamente l'esterno con la cavità centrale. Infatti, l'acqua entra dai pori ed esce dall'osculo. I Sycon sono una tipologia di spugna più complessa, perché è come se la parete del corpo si ripiegasse su se stessa. Quindi, i pori non mettono direttamente in comunicazione l'esterno con l'interno; infatti, esistono dei canali inalanti e dei

I canali inalanti comunicano con l'esterno dove si apre il poro, ma sono a fondo cieco. Grazie a dei canali laterali, i canali inalanti comunicano con i canali radiali, che sono questi ad avere contatto con la cavità, e sono quelli in cui sono presenti i coanociti. Quindi nei canali inalanti non ci sono i coanociti, mentre nei canali radiali ci sono. L'acqua entra nel poro, percorre il canale inalante, con un percorso a zig-zag conquista il canale radiale per poi sbucare nella cavità. I Leucon non presentano una cavità centrale a differenza degli altri due. Qui succede che i coanociti sono relegati a delle specifiche zone, ossia le camere coanocitarie, che è una camera ampia, e, di conseguenza, la spugna può avere anche più aperture. A parità di spazio occupato, il modello strutturale leucon è quello che possiede la maggiore superficie coanocitaria, quindi una maggiore efficienza nella filtrazione di grosse

masse d'acqua. L'unica tipologia mobile degli amebociti è importante perché è impegnata in varie cose, tra cui il trasporto di nutrimento alle altre cellule, la produzione delle cellule sessuali, producono lo scheletro e un'altra serie di funzioni. Come abbiamo detto, le principali tipologie di spugne sono tre e sono divise per ordine di complessità strutturale e funzionale:

• Ascon
• Sycon
• Leucon

A parità di spazio occupato il modello strutturale Leucon per come sono disposti i coanociti e per come è organizzata la spugna possiede una maggiore superficie coanocitaria, e quindi una maggiore efficienza nella filtrazione. Inoltre sono animali sessili, quindi vivono adesi al substrato, anche se si è scoperto che alcuni gruppi di spugne possono scivolare sul substrato e risentono negli scambi gassosi e nell'alimentazione di ciò che li circondano. L'alimentazione avviene per filtrazione, i poriferi sono organismi

Filtratori e il motore di quest'attività sono i coanociti che catturano le particelle alimentari, vengono digerite dai coanociti che si trovano nella mesoglea e sintetizzano le particelle utili distribuendole poi a tutte le altre tipologie cellulari. Tutte le spugne, quindi, sono filtratrici, ma ci sono anche eccezioni poiché alcune sono talmente piccole, quindi non hanno uno spongocele spazioso e si nutrono di una serie di piccole particelle dei fondali facendo scorgere all'esterno del loro corpo delle spigole e catturano queste particelle, non per filtrazione, ma dall'esterno. Delle cellule poi migreranno intorno a queste "prede" per operare una filtrazione extracellulare; ciò perché nelle profondità marine il cibo è molto scarso e quindi la filtrazione non è efficace. Riguardo agli scambi gassosi avvengono attraverso la superficie del corpo, così come l'escrezione di sostanze di scarto del metabolismo.

Èimportante sottolineare che nelle spugne di acqua dolce troviamo delle vescicole per l'espulsione dell'acqua che richiamano la funzione del vacuolo contrattile nei protozoi, quindi fronteggiano il problema osmotico di dover allontanare grosse quantità di liquido poiché l'acqua entra per osmosi e diminuirebbe i liquidi corporei. Per quanto riguarda il trasporto interno, possiamo dire che l'acqua viene mossa in continuazione dal battito sincrono dei coanociti. Invece, lo scheletro delle spugne si colloca internamente, nella mesoglea intermedia e sono elementi rigidi di natura calcarea o silicea o fibre organiche. Posizionati tra coanociti e pinacociti è situata la mesoina in cui si trovano spicole e amebociti; la forma delle spicole calcaree possono essere monoassoni o triassoni, quelle silicee sono più elaborate e posseggono fino a 6 punte. La morfologia, quindi, può essere variabile così come la loro natura, poiché.talvolta spuntano dalla superficie corporea per scopo alimentare o protettivo. Spesso le spicole sporgono intorno all'apertura; la loro costruzione è operata dagli scleroblasti e gli spongioblasti; all'interno dello scleroblasto viene prodotto un filamento di natura organica attorno al quale viene depositato carbonato di calcio, dopodiché la cellula si divide in due e continua a depositare il carbonato e questo processo funziona sia per le spicole monoassoni che per le triassoni, in cui in particolare si distinguono le cellule di ispessimento da quelle fondatrici e, quest'ultime, continuano ad allungare la spicola, mentre quelle di ispessimento rilasciano il carbonato man mano che la spicola si allunga. Movimento e locomozione Le spugne, generalmente sono animali sessili, però si è scoperto che, alcune spugne sono in grado di muoversi anche se di pochi millimetri. Una tipologia di cellule dotate di movimento sono i miociti che sono in grado di regolare.

Il calibro dell'osculo e quello dei pori. Le spugne hanno anche una leggera attività contrattile e il movimento è garantito dal fatto che posseggono fasi larvali (produzione di larve), in cui possono muoversi anche se per lo più sono trascinate, in modo da potersi riprodurre e colonizzare l'ambiente circostante.

Coordinazione nervosa

Il sistema nervoso è assente, però le cellule comunicano tra loro trasferendosi dei segnali; anche la coordinazione endocrina è assente, però si è scoperto che i poriferi producono molecole con funzioni ormonali. Per quanto riguarda la percezione sensoriale, ci sono organi esterni deputati alla percezione tramite degli stimoli tattili ed elettrici e conducono impulsi.

Riproduzione

I poriferi si riproducono sia per via asessuata, che per via sessuata. La riproduzione asessuata avviene per:

Frammentazione