Sunđer riba. Živa zemlja - upoznaj svoj dom. Glavne vitalne funkcije spužvi
Prvi višećelijski organizmi na Zemlji bili su sunđeri koji su vodili privržen način života. Međutim, neki naučnici ih klasifikuju kao složene kolonije protozoa.
opći opis
Sunđeri su poseban tip u životinjskom carstvu sa oko 8.000 vrsta.
Postoje tri klase:
- Lime - imaju krečnjački skelet;
- staklo - imaju silikonski skelet;
- Obicno - imaju silikonski kostur sa spongin filamentima (spongin protein drži dijelove skeleta zajedno).
Rice. 1. Kolonija sunđera.
Opće karakteristike sunđera su date u tabeli.
|
sign |
Opis |
|
Lifestyle |
U prilogu. Formiraju kolonije. Usamljeni predstavnici se sastaju |
|
staništa |
Tijela slatke i slane vode u različitim klimatskim zonama |
|
Može doseći 1 metar visine |
|
|
Heterotrofno. Oni su filter hranilice. Unutrašnje flagele stvaraju struju vode koja prodire u tijelo. Organske čestice taložene na zidovima, plankton, detritus apsorbiraju ćelije |
|
|
reprodukcija |
Seksualno ili aseksualno. Tokom seksualnog razmnožavanja polažu jaja ili formiraju ličinke. Postoje hermafroditi. Kada su aseksualni, formiraju pupoljke ili se razmnožavaju fragmentacijom |
|
Životni vijek |
Ovisno o vrsti, mogu živjeti od nekoliko mjeseci do nekoliko stotina godina. |
|
prirodni neprijatelji |
Kornjače, ribe, puževi, morske zvijezde. Za zaštitu se koriste otrov i igle |
|
Odnosi |
Može formirati simbiozu sa algama, gljivama, cilijarnim crvima, mekušcima, rakovima, ribama i drugim vodenim organizmima |
Glavni predstavnici sunđera su čaša Neptuna, badyaga, korpa Venere, svetleći sunđer kliona.
Rice. 2. Klion.
Struktura
Unatoč činjenici da se radi o simetričnim životinjama sa svim znakovima živog organizma, uvjetno se nazivaju višećelijskim organizmima, jer. nemaju specifična tkiva i organe.
Struktura spužvi je primitivna, ograničena na dva sloja ćelija prožetih porama i skeletom. Vizualno, sunđeri izgledaju kao vrećice pričvršćene za podlogu đonom. Zidovi sunđera formiraju atrijalnu šupljinu. Vanjski otvor se naziva usta (osculum).
Odvojite dva sloja , između kojih se nalazi supstanca nalik na žele - mezoglea:
- ektoderm - vanjski sloj formiran od pinakocita - ravnih stanica koje nalikuju epitelu;
- endoderma - unutrašnji sloj formiran od hoanocita - ćelija koje liče na levke sa flagelama.
Mezoglea sadrži:
- mobilni amebociti koji probavljaju hranu i regeneriraju tijelo;
- polne ćelije;
- potporne ćelije koje sadrže spikule - silicijum, krečnjak ili iglice od roga.
Rice. 3. Struktura sunđera.
Spužvaste ćelije se formiraju od nediferenciranih ćelija - arheocita.
fiziologija
Uprkos odsustvu organskih sistema, spužve su sposobne za ishranu, disanje, reprodukciju i izlučivanje. Primanje kisika, hrane i oslobađanje ugljičnog dioksida i drugih metaboličkih produkata događa se zbog unutrašnjeg protoka vode koji nastaje oscilacijama flagela.
TOP 4 člankakoji je čitao uz ovo
Na isti način dolazi do oplodnje tokom polne reprodukcije. Sa protokom vode apsorbuju se spermatozoidi jednog sunđera, koji oplođuju jajašca u telu drugog sunđera. Kao rezultat, formiraju se larve koje izlaze. Neke vrste proizvode jaja. Pričvršćuju se za podlogu i kako rastu, pretvaraju se u odraslu osobu.
Svakih pet sekundi kroz sunđer prođe količina vode jednaka unutrašnjoj zapremini njenog tijela. Voda ulazi kroz pore, izlazi kroz usta.
Značenje
Za ljude, značenje spužvi leži u korištenju čvrstog skeleta u industrijske, medicinske i estetske svrhe. Mleveni kostur je korišćen kao abraziv i za pranje. Za filtriranje vode korištene su spužve mekog skeleta.
Danas se sušena i zgnječena badyaga koristi u narodnoj medicini za liječenje modrica i reume.
U prirodi su spužve prirodni pročišćivači vode. Njihov nestanak dovodi do zagađenja vode.
Šta smo naučili?
Iz izvještaja za čas biologije 7. razreda saznali smo o karakteristikama načina života, građi, značenju, ishrani i razmnožavanju spužvi. To su primitivne višećelijske životinje koje vode vezan način života i formirane su od dva sloja ćelija. Oni filtriraju vodu, uzimajući hranu, kiseonik i zametne ćelije iz nje za oplodnju. U vodu ulaze produkti metabolizma, spermatozoidi i oplođene ćelije ili larve. Zbog brze regeneracije, u stanju su da se razmnožavaju fragmentacijom.
Tematski kviz
Report Evaluation
Prosječna ocjena: 4.4. Ukupno primljenih ocjena: 297.
Vrsta spužve, čije ćemo strukturne karakteristike razmotriti u našem članku, do danas su misterija prirode. A u udžbenicima iz zoologije nema toliko podataka o njima. Ali spužve su vrsta višećelijskih životinja i široko su rasprostranjene u prirodi.
Podkraljevstvo Multicellular
S vremenom, kao rezultat evolucijskih transformacija, zajedno s najjednostavnijim u prirodi, pojavile su se i višestanične životinje. Imaju niz složenijih strukturnih karakteristika. A poenta nije samo u broju ćelija, već u njihovoj specijalizaciji za obavljanje različitih funkcija. Neki od njih služe za reprodukciju, drugi - osiguravaju kretanje, a treći - procese cijepanja tvari itd.
Grupe ćelija, identične po strukturi i funkciji, spajaju se u tkiva, a one zauzvrat formiraju organe.
Vrsta sunđera: opšte karakteristike
Spužve su najprimitivnije višećelijske životinje. Oni još ne formiraju prava tkiva, ali stanice se razlikuju po strogoj specijalizaciji.
Sunđeri su drevne životinje. Neke od njihovih vrsta poznate su još iz perioda prekambrija i devona. Naučnici smatraju da su krečnjački bičevi njihovi preci. No, ispostavilo se da je grana evolucije spužvi slijepa ulica.
Taksonomisti dugo vremena nisu mogli odrediti svoj položaj u sistemu organskog svijeta. Stoga su spužve nazvane zoofiti - organizmi koji imaju znakove i životinja i biljaka. Sve se promijenilo tek početkom 19. vijeka. Sunđeri su konačno dodijeljeni životinjskom carstvu. Ali naučnici se i dalje raspravljaju: da li su to kolonije protozoa ili pravi višećelijski organizmi.
Osnove klasifikacije
Prema vrstama strukture spužvi, oni se dijele u nekoliko klasa:
- Obicno. Među njima postoje usamljeni i kolonijalni oblici. Izgledaju kao izrasline, ploče, grudvice, mali grmovi, čija visina može doseći pola metra. Predstavnici ove klase su badyagi, toaletne i spužve za bušenje.
- Lime. Karakterizira ih prisustvo unutrašnjeg skeleta čije su iglice sastavljene od kalcijum karbonata. Oblik tijela je u obliku bureta ili cijevi. Predstavnici su sicon, ascetta, leucandra.
- Coral. Isključivo kolonijalni oblici. Unutrašnji skelet je sastavljen od kalcita ili silicijuma. Veličina kolonija u širini doseže metar. Ime su dobili zbog činjenice da žive među koraljnim grebenima Indijskog i Tihog okeana.
- Staklo ili sa šest zraka. Usamljeni primjerci u obliku pehara. Imaju kostur napravljen od silikona u obliku igala. Žive isključivo u okeanskim vodama. Zbog svog estetskog izgleda koriste se za izradu nakita.
Strukturne karakteristike
Većina predstavnika tipa Sunđer ima peharasto tijelo. Svojom bazom životinja je pričvršćena za podlogu - kamenje, dno rezervoara ili školjke. Gornji dio se otvara prema van sa rupom koja vodi u tjelesnu šupljinu. Zove se atrijalna.
Sve klase spužve su dvoslojne životinje. Vani je ektoderm. Ovaj sloj formiraju skvamozne ćelije epitela koji pokriva. Unutrašnji endoderm se sastoji od flagelnih ćelija koje se nazivaju hoanociti.
Zidovi nisu neprekinuti, već su probijeni velikim brojem pora. Preko njih dolazi do izmjene tvari sunđera sa okolinom. Između slojeva tijela nalazi se želatinasta tvar - mezoglea. Sadrži tri vrste ćelija. To su potporni koji čine kostur, polni i ameboid. Uz pomoć potonjeg, provodi se proces probave. Oni također osiguravaju regeneraciju spužvi, jer se mogu pretvoriti u bilo koju vrstu ćelije.
Veličina spužvi varira od 1 cm do 2 m, a boja je od mutno smeđe do svijetlo ljubičaste. Oblik tijela je također različit. Sunđeri mogu izgledati kao tanjir, lopta, lepeza ili vaza.
Ishrana
Prema načinu hranjenja, predstavnici tipa Sunđer su heterotrofni filter hranitelji. Voda se neprestano kreće kroz njihovu tjelesnu šupljinu. Zahvaljujući aktivnosti flagelarnih ćelija, ulazi u pore slojeva tijela, ulazi u atrijalnu šupljinu i izlazi kroz usta.
Istovremeno, amebociti hvataju protozoe, bakterije, fitoplankton i ostatke mrtvih organizama. To se događa fagocitozom - unutarćelijskom probavom. Neobrađeni ostaci hrane ponovo ulaze u šupljinu i izbacuju se kroz usta.
Među spužvama ima i grabežljivaca. Nemaju sistem za filtriranje vodonosnika. Hrane se malim rakovima i ribljom mlađi, koja se lijepi za njihove ljepljive niti. Zatim se skraćuju, privlačeći se do tijela grabežljivca. Sunđer obavija plijen i probavlja ga.
Disanje i izlučivanje
Životinje koje pripadaju tipu Sunđer ne nalaze se na kopnu. Zbog toga su prilagođeni da apsorbuju kiseonik samo iz vode. To se događa uz pomoć difuzije. Sve stanice tijela spužve sposobne su apsorbirati kisik, kao i ukloniti ugljični dioksid.
aseksualna reprodukcija
Unatoč primitivnosti strukture, metode reprodukcije spužvi su prilično raznolike. Mogu se razmnožavati pupanjem. U ovom slučaju na tijelu životinje pojavljuje se izbočina, koja se vremenom povećava. Kada se na takvom bubregu formiraju sve vrste ćelija, on se odvaja od jedinke majke i nastavlja samostalno postojanje.
Sljedeći način na koji se spužve razmnožavaju je fragmentacija. Kao rezultat toga, tijelo spužve je podijeljeno na dijelove, od kojih svaki stvara novi organizam. Ovaj proces se još naziva i gemulogeneza. Obično se javlja s pojavom nepovoljnih stanja.
Nastali dijelovi spužvi nazivaju se gemuli. Svaki od njih je prekriven zaštitnom ljuskom, a unutra sadrži zalihe hranjivih tvari. Gemule se smatraju stadijima mirovanja sunđera. Njihova sposobnost preživljavanja je jednostavno nevjerovatna. Ostaju održivi nakon izlaganja niskim temperaturama do -100 stepeni i dugotrajne dehidracije.
seksualna reprodukcija
Seksualni proces provode specijalizovane ćelije. U tom slučaju, spermatozoid napušta usta jednog sunđera i ulazi u drugi sa strujom vode. Tamo ga amebociti dostavljaju jajetu.
Prema vrsti razvoja među spužvama razlikuju se oviparne i živorodne. U prvom slučaju, podjela oplođenog jajeta i formiranje larve događa se izvan majčinog organizma. Takvi organizmi su uvijek dvodomni. Među živorodnim predstavnicima često se nalaze hermafroditi. Kod njih se razvoj zigote odvija u atrijalnoj šupljini.
Ekologija
Za distribuciju životinja spužvastog tipa od velike je važnosti prisustvo određenog supstrata. Mora biti čvrsta, jer se mulj može začepiti u pore. To dovodi do masovne smrti životinja.
Karakterizacija tipa Sunđer ne bi bila potpuna bez spominjanja simbioze. U prirodi su poznati slučajevi njihovog obostrano korisnog suživota s drugim vodenim stanovnicima. To mogu biti alge, bakterije ili gljivice.
Sa ovim oblikom postojanja, metabolizam spužvi se odvija intenzivnije. Na primjer, kada žive zajedno s algama, one oslobađaju nekoliko puta više kisika i organske tvari. Budući da su odrasle spužve nejestive, mnoge životinje ih koriste kako bi se zaštitile od neprijatelja. Postoje slučajevi kada se u njima naseljavaju rakovi. A rakovi više vole da nose sunđere na svojim školjkama.
Značaj u prirodi i ljudskom životu
Sunđeri su od velike važnosti za čišćenje vodenih tijela. Filtriranjem ne samo da hrane, već i uklanjaju nečistoće. Ove životinje također igraju svoju ulogu u lancima ishrane. Ličinke sunđera hrane se mekušcima i određenim vrstama riba.
Za ljude, spužve su sirovina za farmakologiju. Svi znaju masti za modrice i modrice na bazi spužvi - badyagi, kao i lijekove koji sadrže jod. Značenje ovih životinja povezano je i sa njihovim imenom. Koriste se jako dugo za pranje tijela i raznih površina. A sada takve sintetičke proizvode nazivamo spužvama.
Dakle, u članku smo ispitali predstavnike podkraljevstva Višećelijski - vrstu Sunđera. To su višećelijske vodene životinje koje vode vezan način života. U njihovom tijelu razlikuju se dva sloja - ekto- i endoderm. Svaku od njih formiraju specijalizirane ćelije. Sunđeri ne formiraju pravo tkivo.
Sunđeri su živi organizmi, koji vole da se zadržavaju i u slanim i u slatkim vodenim putevima. Predivan život ovih podvodnih Meškanata.
Predstavljamo vam činjenice o sunđerima.
1. Čuveni "peršer", kao da je zamjenski dan za kupanje, oduzeo je ime po samom moru. Većina njih su dodaci za ove svrhe.
2. Zavdyaky numeričkim istraživanjima sprovedenim nad ovim izvorima, otkriveno je da je smrad ležao na podvodnom svijetu stvorenja.
3. Sunđeri žive u velikim porodicama, njihova koža je jedan predstavnik. To može podržati samo jedno „društvo“, koje se sastoji od 5-12 takvih pojedinaca.
4. Uz to, spužve rastu kao kostur, dijele se na tri klase: vapnyan, vil i zvichayn. Na fotografiji ispod - prokletstvo.
5. Da li znate da su u davna vremena sunđeri bili veoma popularni u medicini? Dakle, možete ih pobijediti kao masku od gaze i krvarenje zuba.
6. Znate li da ćemo, ako očistimo vodu, položiti ista takva stvorenja?
U dubini vode, smrad je zauzet dobrim pravom - pustiti ga da prođe kroz sebe, ispunjavajući sve u sredini vašeg tijela.
7. Znate li koliko sunđera postoji za pravljenje u modernom svijetu? Više od 300 hiljada tona. Iz grupe morskih organizama, krema za kupanje i banje, pa sami pripremaju šolomi i materijal za punjenje za svakodnevni život.
8. U Americi, spužva vikorista na automobilima je blizu 95% do 100%.
9. Znate li šta sunđeri vole dobro jesti? Prosječan smrad ima oko 2/3 mokre tjelesne mase.
10. Znate li koja su prva lica, stvorena za liječenje raka - citozin narabinozid, nastala u organizmu ovih stvorenja?
11. U međuvremenu, kroz brak cirkulacije krvi, jetkanja, nervnog sistema i vzagali čitave organe, sunđeri mogu chhati.
12. U dubokim vodama okeana, sunđeri mogu da žive oko 200 godina. Ali samo u tom slučaju, ako ne dobijete dupine - za ova stvorenja spužve igraju ulogu "preventivnog mamaca" protiv bolesti i bakterija njihovog puža.
Struktura i klase sunđera
Spužve su drevne primitivne višećelijske životinje. Žive u morskim, rjeđe slatkovodnim tijelima. Vode fiksni stil života. Oni su filter hranilice. Većina vrsta formira kolonije. Oni nemaju tkiva ni organe. Gotovo sve spužve imaju unutrašnji skelet. Skelet se formira u mezoglei i može biti mineralni (vapnenasti ili silicijumski), rožnati (spužvasti) ili mješoviti (silicijsko-spužvasti).
Postoje tri tipa strukture sunđera: askon (askonoid), sikon (sikonoid), leukon (leukonoid) (slika 1).
pirinač. jedan.
1 - ascon, 2 - sicon, 3 - leucon.
Najjednostavnije organizovane spužve askonoidnog tipa su u obliku vrećice, koja je bazom pričvršćena za podlogu, a usta (osculum) okrenuta prema gore.
Vanjski sloj zida vrećice čine integumentarne ćelije (pinakociti), unutrašnji sloj formiraju ogrlice flagelarnih stanica (hoanociti). Hoanociti obavljaju funkciju filtracije vode i fagocitoze.
Između vanjskog i unutrašnjeg sloja nalazi se bezstrukturna masa - mezoglea, u kojoj se nalaze brojne ćelije, uključujući i one koje formiraju spikule (iglice unutrašnjeg skeleta). Cijelo tijelo spužve je prožeto tankim kanalima koji vode do središnje atrijalne šupljine. Kontinuiranim radom flagela hoanocita stvara se protok vode: pore → kanali pora → atrijalna šupljina → oskulum. Sunđer se hrani onim česticama hrane koje voda donosi.
pirinač. 2.
1 - skeletne iglice koje okružuju usta, 2 - atrijalna šupljina,
3 - pinakocit, 4 - hoanocit, 5 - zvezdasta noseća ćelija,
6 - spikula, 7 - pora, 8 - amebocit.
Kod sunđera sikonoidnog tipa mezogleja se zadeblja i formiraju se unutrašnje izbočine, koje izgledaju kao džepovi obloženi bičastim ćelijama (sl. 2). Protok vode u sikonoidnom sunđeru odvija se sljedećim putem: pore → porni kanali → bičasti džepovi → atrijalna šupljina → osculum.
Najkompleksniji tip sunđera je leukon. Spužve ove vrste karakteriše debeli sloj mezogleje sa mnogo skeletnih elemenata. Unutrašnje izbočine uranjaju duboko u mezogleu i poprimaju oblik flagelarnih komora povezanih eferentnim kanalima sa šupljinom satria. Atrijalna šupljina kod leukonoidnih sunđera, kao i kod sikonoidnih sunđera, obložena je pinakocitima. Leukonoidne spužve obično formiraju kolonije s mnogo ušća na površini: u obliku kora, ploča, grudvica, grmova. Protok vode u leukonoidnom sunđeru odvija se sljedećim putem: pore → porni kanali → flagelarne komore → eferentni kanali → atrijalna šupljina → osculum.
Sunđeri imaju veoma visoku sposobnost regeneracije.
Razmnožavaju se aseksualno i seksualno. Aseksualna reprodukcija se odvija u vidu spoljašnjeg pupljenja, unutrašnjeg pupljenja, fragmentacije, formiranja gemula itd. Tokom polnog razmnožavanja iz oplođenog jajeta se razvija blastula koja se sastoji od jednog sloja ćelija sa flagelama (slika 3.) . Tada neke od ćelija migriraju prema unutra i pretvaraju se u ameboidne ćelije. Nakon što se larva slegne na dno, flagelarne ćelije se kreću prema unutra, postaju hoanociti, a ameboidne ćelije izlaze na površinu i pretvaraju se u pinakocite.
pirinač. 3.
1 - zigota, 2 - jednolično drobljenje, 3 - celioblastula,
4 - parahimula u vodi, 5 - staložena parahimula
sa inverzijom kreveta, 6 - mladi sunđer.
Nadalje, larva se pretvara u mladu spužvu. To jest, primarni ektoderm (male flagelarne ćelije) zauzima mjesto endoderme, a endoderm zauzima mjesto ektoderma: zametni slojevi mijenjaju mjesta. Na osnovu toga, zoolozi spužve nazivaju životinjama okrenutim naopačke (Enantiozoa).
Larva većine spužvi je parenhimula, po strukturi gotovo u potpunosti odgovara hipotetičkoj "fagociteli" I.I. Mechnikov. U tom smislu, trenutno se hipoteza o porijeklu spužvi od pretka nalik fagociteli smatra najrazumnijom.
Tip sunđera se dijele na klase: 1) spužve od kreča, 2) staklene spužve, 3) Obične spužve.
Klasa limetovih sunđera (Calcispongiae ili Calcarea)
Morske usamljene ili kolonijalne spužve s vapnenastim skeletom. Skeletne igle mogu biti tro-, četvoro- i jednoosne. Ovoj klasi pripada i sikon (slika 2).
Klasa staklenih spužvi (Hyalospongia ili Hexactinellida)
Morske dubokomorske spužve sa silikonskim skeletom koji se sastoji od šestoosnih bodlji. Kod brojnih vrsta igle su zalemljene, formirajući amfidiske ili složene rešetke.
Postoje životinje koje imaju sreće. Bez njih ne može ni jedan udžbenik zoologije.
Svi ih znaju. Infuzorija-cipela, hidra, pauk krstaš, rak, kokoš, žaba... A ostalo? Šta, oni su manje bitni? Ili nije tako zanimljivo? Pa ne. Samo udžbenik, ma koliko autori htjeli, ne može obuhvatiti neizmjernost.
Ali životinjski svijet je ogroman. Među životinjama koje nisu iz udžbenika ima mnogo iznenađujuće zanimljivih. Sa različitih stajališta: sa evolutivnog, zbog njihovog ponašanja, praktičnog značaja, legendi i predrasuda povezanih s njima. Ovdje ćemo govoriti o njima.
U svijetu postoji oko 5.000 vrsta sunđera, od kojih više od 300 živi u morima Rusije. Većina nas je daleko od mora, ali spužve nije tako teško pronaći. Slatkovodne spužve žive u rijekama i potocima - badyagi, predstavnici rodova Spongilla i Ephydatia. Vole čistu vodu i mogu poslužiti kao pokazatelj čistoće rezervoara.
Koliko znamo o sunđerima? Ako je pitanje upućeno školarcu, odgovor će biti nedvosmislen - ništa, ako nastavnik - pa, znači, čuo sam nešto, jednom sam to predao, pa sam zaboravio kao nepotrebno. Da, i većina udžbenika pominje sunđere nekako usputno, ne baš detaljno, i, čini se, ne baš voljno. U čemu je stvar, zašto je to tako nesrećno za čitavu vrstu životinje, prilično brojnu i rasprostranjenu?
Najvjerovatniji odgovor je sljedeći. Ne samo autori udžbenika, već svi zoolozi još uvijek ne znaju tačno gdje, na koje mjesto životinjskog carstva postaviti spužve. Ili su to kolonije protozoa, odnosno jednostaničnih organizama, ili primitivne, ali ipak višestanične životinje. A spužve su dobile status životinjskih organizama tek 1825. godine, a prije toga, zajedno sa nekim drugim kitnjacima, svrstavane su u zoofite - pola životinje, pola biljke.
Izvana, spužve nisu posebno privlačne. Uglavnom izgledaju kao nepokretne kore, grudvice, ponekad razgranate (sl. 1–3), najčešće neupadljivo obojene (iako su neke vrlo jarke boje). Oni su apsolutno nepomični. Možete ih kidati rukama, rezati nožem, jednom riječju, raditi s njima šta hoćete. Neće biti reakcije od sunđera. Drugim riječima, nedostaju im dvije bitne karakteristike koje razlikuju životinje od biljaka i gljiva: pokretljivost i relativno brza reakcija na vanjske utjecaje. Zašto ih još uvijek pripisujemo životinjskom carstvu?
Rice. 2.
Ova ogromna (do 1,5 m visoka) spužva se zove
Neptunova zdjela i živi u tropskim morima
Da bismo odgovorili na ovo pitanje, pokušajmo detaljno razumjeti strukturu spužvi. Poput crijevnih šupljina, raspoređeni su kao dvoslojna vreća, koja se otvara rupom odozgo - usta, ili osculum. Suprotni kraj tijela spužve prianja za podlogu - kamenje, alge, površinu tijela drugih životinja. Šupljina unutar "torbe" se zove atrijalna, ili paragastrični. Iako podsjeća na želučanu (crijevnu) šupljinu koelenterata, sličnost je čisto vanjska, jer u njoj ne dolazi do probave.
Rice. 3.
Kostur dubokomorskog staklenog sunđera Euplectella aspergillum,
koji se nalazi na obali Japana, ne samo da je neverovatno lep,
ali i izuzetno robusna konstrukcija
Vanjski sloj tijela spužve formiraju plosnate integumentarne ćelije - pinakociti, među kojima su velike cilindrične ćelije koje prodiru kroz tijelo, - porociti. Porociti kanali povezuju spoljašnju sredinu sa unutrašnjom šupljinom. Unutrašnji sloj tela formiraju flagelarne ćelije - hoanociti, izvanredne po tome što je njihov flagelum okružen plazma ogrlicom. Takve ogrlice nalaze se samo u jednoj grupi flagelatnih protozoa - hoanoflagelatima. Kod većine spužvi, hoanociti ne formiraju sloj direktno u atrijalnoj šupljini (iako se to dešava), već u njenim posebnim džepovima ili u komorama koje se nalaze između vanjskog i unutrašnjeg sloja i kanalima su povezane s vanjskim okruženjem i unutrašnjom šupljinom (sl. . 4).
Između dva sloja ćelija (ustručavam se da ih nazovem tkivima; malo kasnije ću objasniti zašto) nalazi se sloj želatinozne supstance bez strukture - mesoglea. Takođe ima ćelije. Ovo su skeletne ćelije skleroblasti, zvezdaste ćelije – collencites, koji zajedno sa sclera(igle) obavljaju potpornu funkciju, pokretne amebociti i konačno nediferencirani arheociti, sposobne da se transformišu u druge tipove ćelija, uključujući i polne ćelije (slika 5). Kako funkcioniše ceo ovaj sistem?
Sinhroni pokreti flagela hoanocita stvaraju protok vode usmjeren izvana u atrijalnu šupljinu, a iz nje u usta. Lako se uvjeriti. Ako se fino mljeveni karmin ili mastilo u prahu sipamo u akvarij živim sunđerom, nakon nekog vremena vidjet ćemo crvene ili crne mlazove koji izlaze kroz usta.
Strujanje vode obezbjeđuje kiseonik za sve ćelije sunđera. Osim toga, uz protok vode, male (ne veće od 10 mikrona) čestice hrane suspendirane u vodi plutaju pored hoanocita. Ove čestice hvataju hoanociti, a zatim se djelimično prenose u pokretne ćelije amebocita. Dakle, spužve su heterotrofne, kao i sve životinje.
Ali... Ali njihova probava je isključivo intracelularna (fagocitoza). Zapravo, svaka se stanica hrani sama, što ih približava protozoama i razlikuje ih od većine pravih višećelijskih organizama. Osim toga, ćelije jedne vrste mogu se, ako je potrebno, pretvoriti u ćelije druge. Stoga je u ovom slučaju u najmanju ruku rizično govoriti o pravom ekto- i endodermu. Pa na kraju krajeva, ko su oni: kolonijalne protozoe ili višećelijske? Kako i od koga potiču?
Možda će proučavanje reprodukcije i razvoja spužvi pomoći u odgovoru na ovo pitanje? Aseksualno razmnožavanje se kod njih događa pupanjem. Često je rezultat toga formiranje kolonija, u kojima je ponekad moguće izbrojati broj usta i iz toga suditi o broju jedinki koje čine koloniju, a ponekad ih je nemoguće izbrojati. Zanimljivo je da mnoge spužve karakteriše unutrašnje pupanje. Od nediferenciranih ćelija arheocita mnogih morskih i slatkovodnih bajkalskih spužvi formiraju se unutrašnji pupoljci - sorites. Svaki sorit proizlazi iz jednog arheocita, koji se, međutim, hrani drugim arheocitima koji ga okružuju, a koji su se spojili. Iz sorita izlazi larva, koja se potom taloži na supstratu i pretvara u odrasli organizam. Kod slatkovodnih badyag sunđera formiraju se unutrašnji pupoljci drugačije strukture - gemule (slika 6). Sastoje se od grupe arheocita okruženih hitinskom kapsulom sa zračnim slojem koji sadrži skeletne iglice, često formirajući pravilan i prilično lijep uzorak. Gemule hiberniraju, čak prežive i smrt sunđera, a kada nastupe povoljni uslovi, akumulacija živih ćelija napušta kapsulu kroz posebne pore i stvara novi sunđer.
Radoznao? Da. Ali da bi se riješilo pitanje mjesta spužvi u sistemu organskog svijeta, mnogo je važnije upoznati se s njihovom seksualnom reprodukcijom. Sunđeri su hermafroditi. Njihove zametne ćelije nastaju na račun svih istih nediferenciranih ćelija arheocita u želatinoznoj mezoglei koja se nalazi između dva sloja ćelija. Zatim spermatozoidi sa strujom vode ulaze u unutrašnju šupljinu, zahvaćaju ih hoanociti i prenose u pokretne amebocite i već ih isporučuju u jajne ćelije. Međutim, ponekad ovu isporuku provode sami hoanociti, odbacujući flagele i poprimajući ameboidni oblik.
a izvana - hitinska ljuska i zračni sloj sa spikulama
Cijepanje oplođenog jajeta najčešće se događa unutar tijela spužve. Kao rezultat toga, tzv coeloblastula, koji se sastoji od jednog sloja ćelija prekrivenih flagelama. Neki od njih migriraju prema unutra, formirajući unutrašnji sloj. Ispada dvoslojni embrion (larva-parenhimula), koji odgovara sljedećoj fazi razvoja životinje - gastrule. Za neke spužve stvari se dešavaju drugačije - jednoslojni amphiblastula, koji se, međutim, također sastoji od dvije vrste ćelija: malih bičastih sprijeda i velikih, bez bičaka, iza. opet se ispostavlja, takoreći, dva zametna sloja, samo što se ne nalaze jedan unutar drugog, već jedan za drugim.
Ali... Opet, ovo je "ali"! Nakon nekog vremena plivanja, larve se pričvršćuju za podlogu i... okreću se naopačke (slika 7). U parenhimuli slojevi klica su obrnuti. Bičaste ćelije su unutra, pretvarajući se u hoanocite, a ćelije bez flagela formiraju spoljašnji sloj. Slično putovanje čine ćelije amfiblastule - bičaće ćelije su unutra, a nebičaće ćelije su izvan. Dakle, gdje je ovdje ektoderm, a gdje endoderm? Koji od ta dva procesa - formiranje dva sloja ćelija ili zamjena njihovih mjesta - se smatra gastrulacijom? Idi shvati! Nijedan drugi višećelijski organizam nema takvu "perverziju" zametnih slojeva. Zoolozi su čak smislili nešto poput posebne taksone za spužve koja nema rang - Enantiozoa- "okrenuti naopačke".
Potkraljevstvo (drugi ga smatraju kraljevstvom) višećelijskih životinja ( Metazoa) se sada najčešće dijeli na dva dijela (pododjeljke): Parazoa kojoj pripada vrsta sunđera Porifera, i Eumetazoa Kome pripadaju svi ostali tipovi. Ne upuštajući se u sporove taksonoma oko ranga svojti, napominjemo da spužve imaju poseban položaj među životinjama.
Smatrati organizam sunđera jednostavno kolonijom protozoa takođe je nepravedno: njihove ćelije su previše različite i specijalizovane, njihova organizacija, fiziologija i reprodukcija su previše složeni. Da, nemaju integrirajući nervni sistem. Istina, zvjezdaste stanice su obojene srebrom na preparatima, kao i nervne ćelije drugih organizama, ali to još nije dokaz njihove neurokonduktivne funkcije. Da, spužve nemaju motorni sistem - imaju kontraktilne ćelije, ali nemaju miofibrile, stoga su njihove mogućnosti zanemarljive. Pa ipak, očigledno, spužve treba smatrati višećelijskim životinjama. Vrlo nesavršen, slabo integriran, ali višećelijski. Dodatni argument u prilog tome je činjenica da skeletne ćelije svake vrste sunđera razvijaju specifičan skelet za ovu vrstu (slika 3).
Unutrašnji skelet je različito uređen i formiran od različitih supstanci u različitim klasama sunđera. Skeletne iglice - spikule - mogu se sastojati od silicijum dioksida ili kreča. Osim toga, skelet mnogih spužvi uključuje organsku tvar spongin, od koje se formiraju bizarne rešetke. Kostur je glavna karakteristika po kojoj se spužve dijele na klase. Obično ih ima tri.
spužve od limete ( kalcispongija, ili Calcarea). Isključivo morski, obično vrlo mali i neizražajni sunđeri. Najčešće nisu ni na koji način obojene, a njihov skelet predstavljaju vapnenačke tro-, četverogredne i jednoosne iglice.
Staklene spužve ( Hyalospongia). Morski, a najčešće dubokomorski organizmi. Oni su i usamljeni i kolonijalni. Žive spužve su obično neupadljive, izblijedjele boje, iako dostižu prilično velike veličine - 50 cm visine. U nekim staklenim sunđerima, skeletne iglice rastu zajedno na svojim krajevima, formirajući nevjerovatno lijepe ažurne strukture koje podsjećaju na Ajfelov toranj. Ova sličnost nije slučajna: i tu i tamo susrećemo se sa modelom inženjerske konstrukcije maksimalne čvrstoće uz minimalnu težinu. Neki stakleni sunđeri, odnosno njihov skelet, nakon uklanjanja mekih delova, koriste se u Japanu kao ukrasi, a kažu da su prilično skupi.
Većina sunđera pripada klasi obične sunđere (Demospongia). Njihov skelet se sastoji od silicijum dioksida, ponekad u kombinaciji sa sponginom, ponekad predstavljen jednim sponginom, ili, što je neuobičajeno za spužve, potpuno ga nema.
Iglice običnih spužvi su vrlo raznolike i ponekad bizarne: izgledaju kao obostrano zašiljene igle, buzdovani, sidra, zvijezde i tako dalje (slika 8). U onim spužvama u kojima je skelet predstavljen samo sponginom, on čini složenu prostornu strukturu. To su, na primjer, toaletne spužve (slika 9). Njihov skelet je veoma delikatan, a nekada su se ovi sunđeri zaista osušili i koristili za pranje tela. Imajte na umu da njihove gumene i pjenaste nasljednike tradicionalno nazivamo i spužvama. Sada se toaletne spužve koriste, možda, samo za posebno fino poliranje optičkog stakla *. Kako ih u prirodi nema mnogo, ljudi su naučili da ih uzgajaju, koristeći sposobnost spužvi da se regenerišu. Mali komadići sunđera se žicom pričvrste za neku nepokretnu podlogu na dnu i ostave nekoliko godina, nakon čega se „žetva“ skida.
I ovi i drugi zadivljuju svojom elegancijom i neobičnošću. Skala na slici nije uočena
A slatkovodni badyagi, koji također spada u klasu običnih spužvi, u obliku praha, koji se uglavnom sastoji od iglica spikula, prodaju se u ljekarnama i koriste kao trljanje kod reume i hematoma. Mnoge spužve koje sadrže jod pomažu u liječenju Gravesove bolesti.
Među predstavnicima klase običnih spužvi postoje i organizmi za bušenje. Oni koji su bili na Crnom moru sjećaju se kako su često morali baciti školjku pontske kapice jer je bila sva pojedena, izrešetana prolazima. Ovo je rad sunđera za bušenje Clione.
Iako morske spužve preferiraju tropske i suptropske plitke vode, nalaze se posvuda, uključujući vode Arktika i Antarktika. Samo je manje pregleda. Ali na dubini od oko 100 m, spužve formiraju neprekidnu ogrlicu oko antarktičkog kontinenta.
Spužve proučava nekoliko zoologa. To se jednostavno objašnjava - nemaju mnogo praktičnog značaja, spolja nisu baš privlačni, ne poput, na primjer, ptica, tigrova ili morskih zvijezda. Istovremeno, ime jednog od najvećih ruskih stručnjaka za morske spužve svima je poznato. Sada se malo ljudi sjeća da je veliki ruski putnik, etnograf i antropolog Nikolaj Nikolajevič Miklukho-Maclay po obrazovanju bio zoolog. Učenik i asistent velikog Ernsta Hekela, mnogo je proučavao sunđere naših mora. Na kraju mnogih naučnih imena sunđera koji žive u severnim morima susrećemo ime autora opisa vrste - Miclucho-Maclay.
No, vratimo se pitanju porijekla sunđera, koje je nekako ostalo po strani. Nema sumnje da su daleki preci svih višećelijskih organizama bili jednoćelijski flagelati. Struktura spužvastih hoanocita, njihova sličnost sa hoanoflagelatnim flagelatima svjedoče o tome s punim dokazima. Kolonijalni flagelati bili su sljedeća faza u nastanku višećelijskih organizama. Među modernim kolonijama flagelata poznajemo one koje se sastoje od 4, 8, 16, 32, 64–128, 512–1048 ćelija. One. 2n - jasno je da je do nastanka kolonija došlo zbog neraspadanja ćelija koje se dijele.
Ako se držimo najšire prihvaćene teorije o poreklu višećelijske, odnosno teorije I.I. Mečnikova, dalji događaji su se razvijali na sledeći način. Neke ćelije, nakon što su uhvatile čestice hrane, našle su se u nepovoljnom položaju - morale su se i kretati i jesti. Pogodan izlaz u ovom slučaju bila je migracija, ostavljajući ispod sloja flagelarnih ćelija. Vremenom je ovaj proces postao obavezan i tako se pojavio dvoslojni predak svih višećelijskih organizama. Spoljni sloj bičastih ćelija i sloj unutrašnjih ćelija postali su polazna tačka za ektoderm i endoderm.
Lako je to vidjeti phagocytella- tako je Mečnikov nazvao ovo hipotetičko stvorenje - praktički se ne razlikuje od parenhimule spužvi, pa čak i od planule - ličinki crijevnih šupljina. Ova sličnost je vrlo jak argument u prilog gornje teorije.
Ali tokom prelaska stvorenja sličnih fagociteli na sjedilački način života, njihov način hranjenja pokazao se krajnje neefikasnim. Uostalom, flagelarne ćelije su potrebne vani upravo u mobilnoj fazi - one pružaju kretanje. Upravo je nepokretnost „odraslih“ formi „kriva“ što se kod larvi sunđera, kada se talože na podlogu, „izopačuju“ embrionalni slojevi – bićarske ćelije mogu stvoriti usmeren tok vode samo kada se nalaze se unutar paragastrične šupljine.
Prijelaz predaka višećelijskih životinja sličnih fagociteli na sjedilački način života doveo je do pojave dva debla filogenetskog stabla - spužvi i koelenterata. Ispostavilo se da su spužve slijepa grana evolucije, od njih niko nije potekao. Sudbina ostalih potomaka fagocitela bila je drugačija. Ali ovo je potpuno drugačiji razgovor.