Zoologia degli invertebrati

Questa classe è molto ampia, comprende circa il 95% di tutte le spugne viventi,

sono diffuse in tutti gli ambienti, salati, dolci, profondi e non. Gli scheletri sono

vari, alcune hanno spicole silicee a 1-4 raggi (ma non 6), altri hanno una

combinazione reticolata di spongina e spicole silicee o solo spongina, altre non

hanno elementi scheletrici. Le demospongie, in relazione agli ambienti che

occupano, presentano una grande variabilità ed adattabilità. Hanno infatti varie

forme come tubulari o urceolate, inoltre molte spugne dulciacquicole e

demospongie crescono in modo irregolare occupando il substrato sia

verticalmente che orizzontalmente. Tra le demospongie, le spugne il cui

scheletro è fatto interamente di spongina, sono utilizzate come spugne da

bagno. Altre spugne sono in grado di corrodere il substrato calcareo, quando le

cellule riconoscono il calcare di una conchiglia o del fondo marino, secernono

una sostanza che inizia la corrosione, successivamente staccano un pezzo di

calcare ed iniziano a penetrarvi dentro.

Le spugne vivono principalmente in ambienti marini, oggi soprattutto negli

ambienti costieri. L'abbondanza, le dimensioni e la distribuzione delle spugne a

scheletro duro dipende dalla concentrazione di calcare o silice presente

nell'ambiente. Alcune riescono però ad adattarsi sviluppando meno scheletro. Le

spugne forniscono ambienti per un'ampia varietà di animali, ad esempio

gamberetti, cirripedi, anellidi policheti etc vivono nutrendosi largamente di

spugne. Inoltre tra le cellule delle spugne crescono alghe e batteri, i batteri si

moltiplicano e vengono regolarmente ingeriti, probabilmente anche digeriti dagli

amebociti delle cellule. Le spugne di acqua dolce ospitano comunemente cellule

algali verdi mentre quelle di acqua salata principalmente alghe azzurre. Le

spugne perforatrici svolgono un ruolo importante nel riciclare il calcio negli

ambienti acquatici, decompongono infatti il calcio di conchiglie di animali morti e

strati calcarei, però possono colpire anche animali vivi attaccando anche

molluschi di importanza commerciale come le ostriche.

Struttura delle spugne:

La maggior parte delle spugne ha tre strati cellulari, eccetto le ialospongie:

i.1. Un primo strato di cellule è chiamato pinacoderma ed è

formato da singole cellule chiamate pinacociti, in alcune

specie il pinacoderma è sinciziale, ovvero formata da una

grande cellula plurinucleata.

i.2. Il secondo strato è simile ad un tessuto e si chiama

coanoderma, formato da un singolo strato di coanociti e

tappezza le camere acquifere interne. Le camere non

tappezzate da coanoderma sono tappezzate da pinacoderma.

i.3. L'ultimo strato si trova tra il pinacoderma ed il coanoderma e si

chiama mesoila. é uno strato gelatinoso che svolge una

grande varietà di funzioni, contiene spicole e/o proteine fibrose

con varie cellule ameboidi. Gli amebociti riescono coprire una

vasta gamma di funzioni. Alcuni amebociti chiamati

spongociti secernono fibre di spongina, altri chiamati

sclerociti secernono spicole, alcuni amebociti indifferenziati

chiamati archeociti, costruiscono e riparano danni alle spugne

differenziandosi in pinacociti e coanociti, inoltre pososno

ingerire qualsiasi particella non alimentare ostruisca i canali

acquiferi. Gli archeociti inoltre si possono differenziare in

miociti, un tipo di cellula specializzata contrattile.

Normalmente, sotto il pinacoderma ed all'altezza dei pori e dei

canali, una banda di miociti regola l'apertura e la chiusura dei

canali permettendo quindi variazioni nel flusso d'acqua.

Le spicole delle spugne spesso sporgono dal corpo, creando una sorta di

protezione, inoltre secernono sostanze organiche contenente bromo che non

permette l'accrescimento di coralli vicini ed altri invertebrati, riuscendo a

conquistare con efficacia lo spazio intorno. Possono anche produrre sostanze

nocive per i predatori.

Risposte nervose e comportamento

Le spugne non dispongono di un sistema nervoso complesso o strutture

sensoriali, qualunque risposta agli stimoli ambientali è quindi un fenomeno

puramente cellulare. Quando vengono stimolate elettricamente, le spugne sono

in grado di trasmettere il segnale, a velocità molto meno elevate rispetto alla

conduzione nervosa, in modo da regolare semplici funzioni come l'ingresso

dell'acqua da parte dei miociti. Il segnale può essere trasmesso anche ai

coanociti che modificano la velocità dei flagelli. L'attività dei coanociti e la

filtrazione si arrestano immediatamente se vengono toccate o se si passa

energia elettrica. Le larve sono libere e natanti, cosa che influenza molto la loro

distribuzione, inoltre hanno la tendenza di andare verso la luce e risposta

negativa alla gravità, nel momento in cui devono attaccarsi al substrato, questi

stimoli si invertono.

Riproduzione e cicli biologici

In tutte le forme di riproduzione intervengono gli archeociti.

In alcune spugne la gemmazione avviene quando gruppi di

 archeociti si sviluppano sulla superficie del corpo, staccandosi

e poi riattaccandosi al substrato. Nel caso in cui la gemma non

si stacchi dall'organismo che lo sta generando, si forma una

colonia.

Molto più comune della gemmazione è la formazione di corpi

 di riduzione. Questi sono aggregati di archeociti e si formano

da un organismo che si sta disgregando per le condizioni

sfavorevoli. Questi gruppi di archeociti cominciano ad

accrescersi non appena le condizioni tornano favorevoli. Un

singolo genitore può lasciare molti corpi di riduzione.

Alcune specie marine e molte dulciaquicole formano corpi

 riproduttivi interni chiamate gemme. Le gemme sono corpi

formati da uno strato esterno protettivo di cellule morte e

spicole e uno strato interno di archeociti con tanto vitello.

Questi corpi si chiamano gemmule. Molto frequentemente

vengono trattenute all'interno dell'organismo fino a che questo

non compie il suo ciclo biologico e si disgrega, rilasciando

anche le gemmule. Fattori chimici, fotoperiodo o temperature

moderate possono inibire il rilascio delle gemmule in momenti

precedenti. Nelle specie dulciacquicole le gemmule possono

rimanere dormienti per svariati cicli di geli e disgeli e siccità,

per poi emergere quando le condizioni sono di nuovo

favorevoli. Molto importante nella regolazione di questo le

cAMP, i cui livelli si mantengono alti durante i periodi

sfavorevoli.

Le spugne hanno grandi capacità rigenerative. Se stacchiamo

 un pezzo dalla spugna questo può riaggregarsi all'organismo

da cui è stato staccato. Però con un numero discreto di

amebociti, in alcuni casi anche di coanociti e pinacociti

l'organismo si può ricostituire. Le spugne da bagno vengono

fatte crescere partendo da un pezzo di un'organismo più

grande. Questa capacità è molto utile alle spugne, ad esempio

in caso di tempesta, una spugna viene frammentata dalla

forza delle onde sugli scoglie riesce a diffondersi. Ogni

organismo inoltre è capace di riconoscere tessuti solo della

propria specie, grazie a delle glicoproteine specifiche.

La maggior parte delle spugne è ermafrodita. I gameti si sviluppano dagli

archeociti nella mesoila o dai coanociti. Le uova e gli spermatozoi vengono

prodotti in tempi diversi, in modo da avere la fecondazione incrociata. Gli

spermatozoi vengono liberati e percorrono le correnti fino ad arrivare ad una

spugna, catturati dai coanociti. I coanociti che hanno preso uno spermatozoo

perdono il collaretto ed entrano nella mesoila come cellule ameboidi,

trasportandolo fino alle uova. La fecondazione avviene nella mesoila, si

sviluppano gli zigoti che diventano larve flagellate.

La maggior parte delle demospongie produce una larva chiamata

parenchimula che ricorda una stereoblastula, è formata da cellule flagellate

all'esterno e un aggregato di archeociti interno. Una volta attaccata al substrato,

la larva rivolge verso l'interno le cellule flagellate che diventano coanociti, mentre

gli archeociti si portano verso l'esterno formando il pinacoderma. Questo

processo è particolare poichè è l'inverso di quanto succede negli altri metazoi. La

larva di molte spugne calcaree è un'anfiblastula cava con micromeri. I macromeri

dell'anfiblastula crescono intorno alle cellule flagellate diventando coanociti della

spugna adulta.

Raggiati, Phylum Cnidaria (Cnidari)

Esistono 11.000 specie di cnidari, di cui quasi tutte marine, vivono in ambienti

poco profondi ed a clima temperato dove abbondano, ma vivono in tutti i mari.

Meno di 50 specie vivono in acque dolci. Ci sono molti caratteri per distinguere

gli cnidari, a partire dalla loro forma raggiata, ma il nome deriva da cellule

specializzate chiamate cnidociti. Gli cnidociti sono presenti in tutti i membri del

Phylum ed ogni Cnidocita contiene organuli estroflessibili chiamati cnidae. Le

cnidae possono aiutare l'animale a catturare una preda oppure usate come

difesa secernendo sostanze urticanti o velenose, in questo caso si chiamano

nematocisti. Nel caso in cui le cnidae emettano un filamento adesivo per

catturare la preda o per attaccarsi al substrato, questo prende il nome di

spirocisti. Molti cnidari hanno due forme adulte del corpo, una è la medusa e

l'altra è il polipo.

La medusa è una forma liberamente natante, con il corpo ad ombrello, si

 riproducono generalmente con modalità sessuali.

I polipi invece hanno un corpo cilindro betonico (si può osservare nelle

 attinie, nei coralli e nelle idre), sono attaccati al substrato attraverso un

disco pedale

Entrambe le forme hanno dei tentacoli intorno alla bocca che servono a catturare

le prede e portarle nel tratto gastrovascolare. In alcune meduse la bocca si trova

al termine di un tubo chiamato manubrio. Il canale alimentare degli cnidari è

incompleto in quanto non hanno un ano. Essendo animali a simmetria raggiata

non possiedono estremita anteriore o posteriore, però la superficie dove è

collocata la bocca si chiama superficie orale, l'opposta è quella aborale.

Gli cnidari hanno un corpo costituito da tre strati:

1. L'epidermide esterna

2. Il mesenchima intermedio che contiene un'alta quantità di secreti

cellulari, in particolare fibre collagene. Queste fibre vanno a comporre

una matrice chiamata mesoglea a cui si ancorano l'epidermide esterna

e la gastroenteride. È una struttura che varia notevolmente tra differenti

cnidari, nelle idre si riduce tutto ad un mesoglea secreto o dalla

gastroenteride o dalle cellule dell'epidermide, le uniche cellule sono degli

amebociti liberi, in altri cnidari come nelle attinie, il mesenchima è molto

sviluppato e specializzato.

3. Una gastroenteride

L'