PŪRS: ĪPAŠĪBAS, KLASIFIKĀCIJA, REPRODUKCIJA - BIOLOĢIJA - 2025

Porifera ir vienkāršākais un ZARNDOBUMAIŅU Porifera pieder daudzšūnu dzīvniekiem, pazīstams kā sūkļiem. Šie dzīvnieki ir pilnīgi ūdens organismā, jūrās dzīvo apmēram 15 000 sūkļu sugu un saldūdeņos sastopami tikai aptuveni 150.

Sūkļu izmērs ir ārkārtīgi mainīgs: to diametrs var būt no dažiem milimetriem līdz vairāk nekā diviem metriem. Tie ir ļoti krāsaini organismi, jo dermas šūnās tiem ir vairāki pigmenti.

Attiecībā uz uzturu viņi spēj uzņemt ūdenī suspendētās pārtikas daļiņas, jo tie ir sēdoši organismi un nespēj aktīvi meklēt savu pārtiku. Tomēr ir plēsēju sūkļu saime, kas sabojājas filtra padeves shēmai.

Sūkļa skelets var būt stingrs un / vai šķiedru. Skeleta šķiedru daļas veido kolagēna šķiedras, piemēram, spongīns, kas iestrādātas šūnu matricā. Turpretī neelastīgo daļu veido kaļķainas vai silīcija dioksīdiem līdzīgas struktūras, ko sauc par spiculēm.

Sūkļiem ir liela nozīme bioģeoķīmiskajos ciklos, piemēram, slāpekļa ciklā. Tāpat tie var veidot simbiotiskas asociācijas ar citiem organismiem, sākot no mikroskopiskiem un beidzot ar zivīm, policistiem. Pašlaik Phylum Porifera ir sadalīta četrās klasēs: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae un Homoscleromorpha.

raksturojums

Organismiem, kas pieder Phylum Porifera, ir raksturīgi daudzšūnu, diblastic un acellomed dzīvnieki, kas sastāv no dažādiem šūnu veidiem.

Morfoloģiski tiek organizēta virkne poru, kanālu un kameru, kas ļauj ūdenim nokļūt dzīvnieka iekšienē, un tādā veidā viņi iegūst barību un skābekli.

Atšķirībā no citiem dzīvniekiem, sūkļi - to pieaugušā stāvoklī - ir pilnīgi nespodri un noenkuroti uz pamatnes, piemēram, koraļļiem, klintīm vai citām virsmām.

Sūkļa forma ir diezgan mainīga, tai var būt radiālā simetrija vai arī tai nav simetrijas. Tie var augt visdažādākajās formās, sākot no mierīgiem līdz sazarotiem vai lobētiem sūkļiem, un parasti dzīvo kolonijās.

Nav orgānu vai audu

Sūkļiem nav reālu orgānu vai audu; tāpēc pārtikas daļiņu sagremošana notiek intracelulāri, kā arī elpošanas un izdalīšanās procesi difūzijas ceļā. Viņiem nervu sistēma tiek uzskatīta par izkliedētu, lai gan nervu sistēmas klātbūtne porifēros ir diskutabls jautājums.

Sūkļi lepojas ar neticamu šūnu reģenerācijas procesu. Faktiski, ja sūkli sagriež gabaliņos, katrs fragments var izveidot jaunu sūkli, izmantojot procesu, ko sauc par somatisko embrioģenēzi.

Vēsturiski sūkļi tika klasificēti kā jūras augi. Tomēr 1765. gada vidū pētnieki atzīmēja tā neapšaubāmo dzīvnieku raksturu.

Sūkļi tiek izplatīti visā pasaulē un var apdzīvot plašu ūdens vidi, sākot no mierīgajiem un seklajiem ūdeņiem līdz polārajiem reģioniem.

Sūkļa modeļi

Sūkļu ķermeņa plāns ir ārkārtīgi vienkāršs: ārējs šūnu slānis, ko sauc par pinakodermu, kas atdala iekšējo reģionu, ko sauc par mezogliju vai mezohilo, kas ir želejveida reģions, kas sastāv no kolagēna. Iekšējās virsmas ieskauj choanocytes, cilindra formas šūnas ar flagellum.

Reģioni, kas nav izklāti ar choanocytes, ir izklāta ar citu šūnu tipu, ko sauc par pinacocytes.

Dizainu veidi

Sūkļiem ir trīs veidu zīmējumi, kas atšķiras ar choanocītu atrašanās vietu - flagelētu šūnu klase, kas rada strāvu, kas atvieglo ūdens un barības vielu plūsmu. Var izdalīt šādus veidus:

Asconoid sūkļi

Askonoīdie sūkļi ir mazas, primitīvas, vienkāršas formas, kas perforētas, iedarbojoties ar porām, kas atveras dobumā, ko sauc par spongoceli. Spongocele atveras uz ārpusi caur osculum.

Askonoīda tipa sūklis veido neefektīvu primitīvu morfoloģiju, jo ūdens daudzums, kurā atrodas spongocele, ir liels un tā izraidīšana uz āru ir grūta.

Sycon sūkļi

Syconic sūkļiem ķermeņa sienā ir horizontālas krokas, kas ir sarežģītas un biezas. Ūdens iekļūst caur notiekošajiem kanāliem caur dermas porām, ostioliem un izstarotajiem kanāliem, ko sedz choanocytes, caur prosopilos, kas ir smalkas atveres.

Leconoid sūkļi

Lekonoīdu sūkļi izliek lielāku sarežģītības pakāpi, pateicoties kroku klātbūtnei flagellate kanālos, veidojot kameras, kas ievērojami palielina barības vielu iegūšanas virsmas laukumu.

Klasifikācija

Phylum Porifera ir sadalīta trīs sūkļu klasēs: Calcarea, Hexactinellida un Demospongiae. Mēs detalizēti aprakstīsim katru klasi:

Kalkarea klase

Calcarea klases pūkām ir adatas formas spicules vai ar trim vai četriem stariem, kas sastāv no kalcija karbonāta. Šīs šķiras sugas ir mazas un reti pārsniedz 10 centimetrus.

Tomēr dažos estuāros ir atklāts, ka Sycon ciliatum sūklis var sasniegt līdz 50 centimetriem. Līdzīgi sugas Leucetta avocado un Pericharax heteroraphis apdzīvo koraļļu rifus Klusajā okeānā un sasniedz 20 centimetrus.

Parasti tās tiek uzskatītas par sekla ūdens sugām, lai gan ir pierādījumi, ka tās var apdzīvot bezdibenes apgabalos no 4000 līdz 6000 metru dziļumā.

Visas sugas ir jūras un satur trīs veidu kanālu sistēmas: askonoīdu, syconoid un leuconoid. Ir zināmas apmēram 300 sugas, daži piemēri ir šādi: Leucosolenia complexata, Sycon gelatinosum, Grantia Underes un Clathrina.

Klase Hexactinellida

Šai grupai piederošos sūkļus sauc par stiklveida sūkļiem, jo ​​spikeles parasti sagrupējas, veidojot tīklu un sastāv no silīcija, un tām ir seši stari (triaksoni).

Visas sugas ir jūras, pārsvarā Antarktīdā un dzīvo dziļos ūdeņos. Flagelētu kameras ir syconoid un leuconoid tipa. Starp šiem Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes ir zināmas apmēram 500 sugas.

Klase Desmopongiae

Viņiem ir silīcija spicules, kas nav triaksoniskas, bet var būt monoaxonic, tetraxonic vai polyaxonic. Turklāt tie drīkst būt tikai pūsli vai abi.

Šajā klasē ir slavenie "vannas" sūkļi, kas pieder Spongiidae ģimenei, un kuriem ir bagātīgs sūkļveida sastāvs.

Lielākā daļa dzīvo jūras vidē, lai gan ir ziņots, ka ģimene dzīvo saldūdens vidē, piemēram, Spongilia lacustris un Ephidatia fluviatilis. Tie ir leikoconi tipa.

Papildus vannas sūkļiem var minēt arī citas šai klasei atbilstošas ​​ģintis, piemēram: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion un Callyspongia.

Šajā klasē ir ļoti īpaša kārtība - Poecilosclerida, kurai raksturīgs savdabīgs gaļēdāju barošanas ieradums.

Salīdzinot ar filtrējošajiem radiniekiem, plēsēju sūkļiem nav ūdens nesējslāņa sistēmas (izņemot Chondrocladia ģints) ar choanocytes, kas ir pūtīšu diagnostikas īpašība.

Šajā secībā laupījumā ietilpst mazi bezmugurkaulnieki, galvenokārt vēžveidīgie. Starp šiem Cladorhiza, Asbestopluma un Chondrocladia Cladorhizidae ģimenē ir apmēram 119 plēsēju sūkļi astoņās ģintīs.

Klase Homoscleromorpha

Tā ir mazākā poriferu klase, ko veido tikai 87 sugas, kas pieder šādām ģintīm: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella un Plakortis.

Viņiem ir raksturīgi plēkšņveida pogocīti; skelets ir mainīgs, ar silīcija dioksīda špaktelēm vai bez tām, un tām ir pagraba membrāna.

Kad skelets ir klāt, tas sastāv no četru staru silīcija tetraksona spiculēm. Lielākajai daļai sugu ir spilvena formas, un to krāsa ir ļoti atšķirīga, cita starpā, zilā, purpursarkanā, zaļā, dzeltenā un sarkanā krāsā.

Tie apdzīvo tumšas vai daļēji tumšas ekosistēmas un var atrasties gan seklā ūdenī, gan dziļumā, kas pārsniedz 100 metrus.

Iepriekš to uzskatīja par apakšklasi, kas piederēja Desmospongiae. Nesen pētījumos, kuru pamatā ir molekulārie pierādījumi, ir ierosināts izveidot šo ceturto klases sūkļus.

Pavairošana

Aseksuāla reprodukcija

Sūkļi var piedzīvot gan seksuālu, gan aseksuālu pavairošanu. Aseksualā sūklis iegūst ārējos pumpurus, kas aug, un, sasniedzot atbilstošu izmēru, tie atdalās no mātes sūkļa un veido jaunu, mazāku indivīdu. Tas var palikt arī kā kolonijas loceklis.

Aseksuālā reprodukcijas process var notikt arī, veidojot iekšējos pumpurus, ko sauc par dārgakmeņiem.

Sākotnējā stāvoklī šūnu tips, ko sauc par arheocītiem, salīp kopā un tos ieskauj spiculu un spongīnu slānis. Šīs struktūras var izbēgt no vecāku ķermeņa un veidot jaunu sūkli.

Dārgakmeņi tiek ražoti, ja vides apstākļi ir nelabvēlīgi sūklim, un tie ir arī veids, kā kolonizēt jaunus biotopus.

Dārgakmeņi var iekļūt neaktīvā periodā nelabvēlīgos periodos (piemēram, ziemā vai zemā temperatūrā), un, kad tie beidzas, tie tiek atkārtoti aktivizēti un notiek jauna indivīda veidošanās; tāpēc tos uzskata par sūkļu pielāgošanos nelabvēlīgiem apstākļiem.

Seksuāla reprodukcija

Lielākajai daļai sūkļu ir vīriešu un sieviešu dzimuma šūnas tajā pašā indivīdā. Šo divkāršo stāvokli sauc par "vienvienīgo" vai hermafrodītisku.

Gametes (olšūnas un spermatozoīdi) atkarībā no sugas veidojas no choanocytes vai arī archeocytiem. Spermu izlaiž ūdens vidē un nonāk cita sūkļa ķermenī, kur tas nonāk flagellate kamerā un atrod olšūnu.

Vairumā gadījumu vecāku sūklis pēc apaugļošanas saglabā zigotu un pēc tam kāpuru ar ciliām un tiek atbrīvots. Kāpurs spēj peldēt un ir kustīgs, atšķirībā no sēdošā pieaugušā. Citos gadījumos olšūnas un spermatozoīdi nonāk ūdenī.

Dažos īpašos gadījumos notiek doba blastulas veidošanās, kurai raksturīga "mutes" atvēršana un blastulas apvērsums; tādējādi šūnas, kuras iepriekš tika pakļautas blastocelei, ir vērstas uz ārpusi.

Gremošana un izdalīšanās

Sūkļiem nav gremošanas vai izdales sistēmu. Tā vietā ūdens transportēšanas kanālu sistēma pilda šīs organisma dzīvībai svarīgās funkcijas.

Sūkļi galvenokārt barojas, paņemot ūdenī suspendētas daļiņas, kuras iesūknē sūklī.

Ūdens nonāk caur mazām porām, kas atrodas ārējā šūnā. Sūkļa iekšpusē pārtikas materiālu savāc choanocīti, un tādējādi tiek panākta barošana ar suspensiju.

Fagocītu procesā mazākas daļiņas var iekļūt choanocītos. Daļiņu uzņemšanā ir iesaistīti arī divi citi šūnu tipi - pinacocīti un arheocīti. No otras puses, elpošana un izdalīšana notiek ar vienkāršiem difūzijas procesiem.

Nervu sistēma

Sūkļiem trūkst nervu šūnu vai "īstu neironu"; tomēr ir pierādīts, ka šie dzīvnieki var reaģēt uz ārējiem stimuliem.

Sūkļiem ir kontraktilās šūnas, kas protoplazmas pārnešanas dēļ reaģē uz vidi ar lēnas vadīšanas veidu.

2010. gadā pētnieku grupa atklāja, ka sūkļa Amphimedon queenslandica genomā ir gēni, kas saistīti ar neironu šūnām, līdzīgi tiem, kas atrodami cnidarians un citiem dzīvniekiem.

Starp šiem gēniem, starp citu, izceļas tie, kas saistīti ar ātru sinaptisko pārnešanu, fermenti, kas iesaistīti neirotransmiteru sintēzē.

Raksturojot A. queenslandica kāpuru šūnu tipus, ir bijis iespējams ierosināt noteiktus šūnu veidus, kas, iespējams, ir saistīti ar maņu funkcijām.

Piemēram, kāpuru aizmugurējā daļā ir atrastas fotoreceptoru šūnas, kas regulē fototaksi. Faktiski kūniņa spēj izvēlēties substrātu, kurā notiks pieauguša cilvēka izveidošanās.

Evolūcija un filoģenēze

Patvēruma porifera sastāv no vecākajiem esošajiem planētas metazoāniem. Sūkļi ir grupa, kas radusies pirms Kambrijas. Droši vien kaļķakmens sūkļu grupa okupēja Paleozoic jūras; devona apstākļos strauji attīstījās stiklveida sūkļu grupa.

Saskaņā ar molekulāriem pētījumiem kaļķaini sūkļi pieder pie atsevišķas čalas no tiem sūkļiem, kas pieder Desmospongaie un Hexactenellida klasēm.

Molekulārie dati liecina, ka vecākā grupa ir Hexactinellida, savukārt Calcarea ir vistuvāk metazoaniem.

Ar šiem pierādījumiem ir izvirzītas divas iespējas: kaļķaini sūkļi ir silīcija sūkļu māsas grupa, vai kaļķaini sūkļi ir vairāk saistīti ar citiem metazoāniem, nevis ar silīcija dioksīda sūkļiem; pēdējā gadījumā Phife Porifera būtu parafītisks raksturs.

Atsauces

1. Hikmans, CP, Roberts, LS, Larsons, A., Obers, WC, & Garrison, C. (2001). Integrēti zooloģijas principi. Ņujorka: Makgreivs - Hils.
2. Kaas, JH (Red.). (2009). Evolūcijas neirozinātne. Akadēmiskā prese.
3. Ryan, JF, & Chiodin, M. (2015). Kur ir mans prāts? Kā sūkļi un placozoans var būt zaudējuši neironu šūnu tipus. Karaliskās biedrības B filozofiskie darījumi: Bioloģiskās zinātnes, 370 (1684), 20150059.
4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, ME, Mitros, T.,… & Larroux, C. (2010). Amphimedon queenslandica genoms un dzīvnieku sarežģītības evolūcija. Daba, 466 (7307), 720–726.
5. Van Soest, RWM, Boury - Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, NJ,… Hooper, JNA (2012). Sūkļu (Porifera) globālā daudzveidība. PLoS ONE, 7 (4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O.,… & Lavrov, DV (2012). Dziļā filoģenēze un sūkļu evolūcija (Phylum Porifera). In avanss jūras bioloģijā (61. sēj., 1. – 78. Lpp.). Akadēmiskā prese.