Biszkopt. Żywa ziemia - poznaj swój dom. Główne funkcje życiowe gąbek

03.11.2019

Pierwszymi organizmami wielokomórkowymi na Ziemi były gąbki prowadzące przywiązany tryb życia. Jednak niektórzy naukowcy klasyfikują je jako złożone kolonie pierwotniaków.

ogólny opis

Gąbki są osobną gromadą w królestwie zwierząt, liczącą około 8000 gatunków.
Istnieją trzy klasy:

Limonka - mieć szkielet wapienny;
szkło - mieć szkielet krzemowy;
Zwyczajny - mieć szkielet krzemowy z włóknami gąbczastymi (białko gąbczaste utrzymuje razem części szkieletu).

Ryż. 1. Kolonia gąbek.

Ogólną charakterystykę gąbek podano w tabeli.

*znak*	*Opis*
Styl życia	Przywiązany. Tworzą kolonie. Spotykają się samotni przedstawiciele
siedliska	Zbiorniki wód słodkich i słonych w różnych strefach klimatycznych
	Może osiągnąć 1 metr wysokości
	Heterotroficzny. Są to podajniki filtrów. Wici wewnętrzne tworzą strumień wody wnikający do organizmu. Cząsteczki organiczne osadzające się na ścianach, plankton, detrytus są wchłaniane przez komórki
reprodukcja	Seksualne lub bezpłciowe. Podczas rozmnażania płciowego składają jaja lub tworzą larwy. Są hermafrodyci. Bezpłciowe tworzą pąki lub rozmnażają się przez fragmentację
Długość życia	W zależności od gatunku mogą żyć od kilku miesięcy do kilkuset lat.
naturalni wrogowie	Żółwie, ryby, ślimaki, rozgwiazdy. Do ochrony używa się trucizny i igieł
Relacje	Może tworzyć symbiozę z glonami, grzybami, rzęskami, mięczakami, skorupiakami, rybami i innymi organizmami wodnymi

Głównymi przedstawicielami gąbek są kielich Neptuna, badyaga, kosz Wenus, świetlista gąbka klion.

Ryż. 2. Kliona.

Struktura

Pomimo tego, że są to zwierzęta symetryczne ze wszystkimi oznakami żywego organizmu, warunkowo określa się je mianem organizmów wielokomórkowych, ponieważ. nie mają określonych tkanek i narządów.

Budowa gąbek jest prymitywna, ograniczona do dwóch warstw komórek przesiąkniętych porami oraz szkieletu. Wizualnie gąbki wyglądają jak worki przymocowane do podłoża podeszwą. Ściany gąbki tworzą jamę przedsionkową. Zewnętrzny otwór nazywa się ustami (osculum).

Oddziel dwie warstwy , pomiędzy którymi znajduje się substancja galaretowata - mesoglea:

ektoderma - warstwa zewnętrzna utworzona przez pinakocyty - płaskie komórki przypominające nabłonek;
endoderma - warstwa wewnętrzna utworzona przez choanocyty - komórki przypominające lejki z wiciami.

Mezoglea zawiera:

ruchome amebocyty, które trawią pokarm i regenerują organizm;
komórki płciowe;
komórki podporowe zawierające spikule - igły krzemowe, wapienne lub rogowe.

Ryż. 3. Budowa gąbek.

Komórki gąbczaste powstają z niezróżnicowanych komórek - archeocytów.

Fizjologia

Pomimo braku układów narządów gąbki są zdolne do odżywiania, oddychania, rozmnażania i wydalania. Odbiór tlenu, pożywienia oraz uwalnianie dwutlenku węgla i innych produktów przemiany materii następuje dzięki przepływowi wody do wewnątrz, który powstaje w wyniku drgań wici.

TOP 4 artykułykto czytał razem z tym

W ten sam sposób zapłodnienie następuje podczas rozmnażania płciowego. Wraz z przepływem wody wchłaniane są plemniki jednej gąbki, które zapładniają jaja w ciele innej gąbki. W rezultacie powstają larwy, które wychodzą. Niektóre gatunki produkują jajka. Przyczepiają się do podłoża i w miarę wzrostu zamieniają się w dorosłego.

Co pięć sekund przez gąbkę przepływa ilość wody równa wewnętrznej objętości jej ciała. Woda wchodzi przez pory, wychodzi przez usta.

Oznaczający

Dla ludzi znaczenie gąbek polega na wykorzystaniu solidnego szkieletu do celów przemysłowych, medycznych i estetycznych. Szkielet szlifowany służył jako ścierniwo oraz do mycia. Do filtrowania wody użyto miękkich gąbek szkieletowych.

Obecnie suszona i pokruszona badyaga jest stosowana w medycynie ludowej do leczenia siniaków i reumatyzmu.

W naturze gąbki są naturalnymi oczyszczaczami wody. Ich zniknięcie prowadzi do zanieczyszczenia wody.

Czego się nauczyliśmy?

Z raportu z lekcji biologii dla 7. klasy dowiedzieliśmy się o cechach stylu życia, budowie, znaczeniu, odżywianiu i reprodukcji gąbek. Są to prymitywne zwierzęta wielokomórkowe, które prowadzą przywiązany tryb życia i składają się z dwóch warstw komórek. Filtrują wodę, pozyskując z niej pożywienie, tlen i komórki rozrodcze do zapłodnienia. Do wody dostają się produkty przemiany materii, plemniki i zapłodnione komórki lub larwy. Dzięki szybkiej regeneracji są w stanie rozmnażać się przez fragmentację.

Quiz tematyczny

Ocena raportu

Średnia ocena: 4.4. Łączna liczba otrzymanych ocen: 297.

Rodzaj gąbki, którego cechy strukturalne rozważymy w naszym artykule, do dziś stanowią tajemnicę natury. A w podręcznikach zoologii nie ma o nich zbyt wiele informacji. Ale gąbki są rodzajem zwierząt wielokomórkowych i są szeroko rozpowszechnione w przyrodzie.

Podkrólestwo wielokomórkowe

Z czasem, w wyniku przemian ewolucyjnych, obok najprostszych z natury, pojawiły się także zwierzęta wielokomórkowe. Mają szereg bardziej złożonych cech strukturalnych. I nie chodzi tylko o liczbę komórek, ale o ich specjalizację do wykonywania różnych funkcji. Niektóre z nich służą do reprodukcji, inne zapewniają ruch, a jeszcze inne - procesy rozszczepiania substancji itp.

Grupy komórek o identycznej strukturze i funkcji są łączone w tkanki, które z kolei tworzą narządy.

Rodzaj gąbki: ogólna charakterystyka

Gąbki to najbardziej prymitywne zwierzęta wielokomórkowe. Nie tworzą jeszcze prawdziwych tkanek, ale komórki wyróżnia ścisła specjalizacja.

Gąbki to starożytne zwierzęta. Niektóre z ich gatunków są znane od czasów prekambru i dewonu. Naukowcy uważają wiciowców wapiennych za ich przodków. Ale gałąź ewolucji gąbek okazała się ślepym zaułkiem.

Przez długi czas taksonomiści nie mogli określić swojej pozycji w systemie świata organicznego. Dlatego gąbki nazwano zoofitami - organizmami, które mają oznaki zarówno zwierząt, jak i roślin. Wszystko zmieniło się dopiero na początku XIX wieku. Gąbki zostały ostatecznie przydzielone królestwu zwierząt. Ale naukowcy wciąż spierają się: czy są to kolonie pierwotniaków, czy prawdziwe organizmy wielokomórkowe.

Podstawy klasyfikacji

W zależności od rodzaju struktury gąbek łączy się je w kilka klas:

Zwyczajny. Wśród nich są formy samotne i kolonialne. Wyglądają jak narośla, talerze, grudki, małe krzaki, których wysokość może sięgać pół metra. Przedstawicielami tej klasy są badyagi, gąbki toaletowe i wiertarskie.
Limonka. Charakteryzują się obecnością szkieletu wewnętrznego, którego igły składają się z węglanu wapnia. Kształt korpusu ma kształt beczki lub tuby. Przedstawicielami są sicon, ascetta, leucandra.
Koral. Wyłącznie formy kolonialne. Szkielet wewnętrzny składa się z kalcytu lub krzemu. Wielkość kolonii na szerokość sięga metra. Swoją nazwę zawdzięczają temu, że żyją wśród raf koralowych Oceanu Indyjskiego i Pacyfiku.
Szkło lub sześciowiązkowa. Pojedyncze okazy w kształcie kielichów. Posiadają szkielet wykonany z silikonu w postaci igieł. Żyją wyłącznie w wodach oceanicznych. Ze względu na swój estetyczny wygląd służą do wyrobu biżuterii.

Cechy konstrukcyjne

Większość przedstawicieli typu Sponge ma korpus kielicha. Swoją podstawą zwierzę przyczepia się do podłoża - kamieni, dna zbiorników czy muszli. Górna część otwiera się na zewnątrz z otworem prowadzącym do jamy ciała. To się nazywa przedsionkowe.

Wszystkie klasy typu gąbki są zwierzętami dwuwarstwowymi. Na zewnątrz jest ektoderma. Warstwa ta jest utworzona przez płaskonabłonkowe komórki nabłonka pokrywającego. Wewnętrzna endoderma składa się z komórek wiciowych zwanych choanocytami.

Ściany nie są ciągłe, ale penetrowane przez dużą liczbę porów. Za ich pośrednictwem następuje wymiana substancji gąbek z otoczeniem. Pomiędzy warstwami ciała znajduje się galaretowata substancja - mesoglea. Zawiera trzy rodzaje komórek. Są to te wspierające, które tworzą szkielet, płciowy i ameboidalny. Za pomocą tego ostatniego przeprowadzany jest proces trawienia. Zapewniają również regenerację gąbek, ponieważ mogą przekształcić się w każdy rodzaj komórki.

Wielkość gąbek waha się od 1 cm do 2 m, a kolor jest od mętnego brązu do jasnofioletowego. Inny jest też kształt ciała. Gąbki mogą wyglądać jak talerz, piłka, wachlarz lub wazon.

Odżywianie

Zgodnie z metodą żywienia przedstawiciele typu Sponge są heterotroficznymi filtratorami. Woda nieustannie przepływa przez jamę ich ciała. Dzięki działaniu komórek wici przedostaje się do porów warstw ciała, do jamy przedsionkowej i wychodzi przez usta.

W tym samym czasie amebocyty wychwytują pierwotniaki, bakterie, fitoplankton i szczątki martwych organizmów. Dzieje się to przez fagocytozę - trawienie wewnątrzkomórkowe. Nieprzetworzone resztki jedzenia ponownie wchodzą do jamy i są wyrzucane przez usta.

Wśród gąbek są też drapieżniki. Nie posiadają systemu filtracji warstwy wodonośnej. Żywią się małymi skorupiakami i narybkiem, które przyklejają się do ich lepkich nitek. Następnie skracają się, podciągając się do ciała drapieżnika. Gąbka owija się wokół ofiary i trawi ją.

Oddychanie i wydalanie

Zwierzęta należące do typu Sponge nie występują na lądzie. Dlatego są przystosowane do pochłaniania tlenu tylko z wody. Dzieje się to za pomocą dyfuzji. Wszystkie komórki ciała gąbek są zdolne do pochłaniania tlenu, a także usuwania dwutlenku węgla.

rozmnażanie bezpłciowe

Pomimo prymitywności konstrukcji, metody rozmnażania gąbek są dość zróżnicowane. Mogą rozmnażać się przez pączkowanie. W tym przypadku na ciele zwierzęcia pojawia się występ, który z czasem powiększa się. Kiedy na takiej nerce uformują się wszystkie rodzaje komórek, odłącza się ona od osobnika matki i przechodzi do niezależnego istnienia.

Kolejnym sposobem rozmnażania się gąbek jest fragmentacja. W efekcie korpus gąbki dzieli się na części, z których każda daje początek nowemu organizmowi. Proces ten nazywany jest również gemmulogenezą. Zwykle występuje wraz z wystąpieniem niekorzystnych warunków.

Powstałe części gąbek nazywane są klejnotami. Każdy z nich pokryty jest ochronną powłoką, a w środku zawiera zapas składników odżywczych. Klejnoty są uważane za etapy spoczynku gąbek. Ich zdolność do przetrwania jest po prostu niesamowita. Pozostają żywotne po ekspozycji na niskie temperatury do -100 stopni i długotrwałym odwodnieniu.

rozmnażanie płciowe

Proces seksualny jest realizowany przez wyspecjalizowane komórki. W tym przypadku plemnik opuszcza ujście jednej gąbki i wchodzi do drugiej ze strumieniem wody. Tam amebocyty dostarczają go do jaja.

W zależności od rodzaju rozwoju gąbek rozróżnia się jajorodność i żyworodność. W pierwszym przypadku podział zapłodnionego jaja i tworzenie larw następuje poza organizmem matki. Takie organizmy są zawsze dwupienne. Wśród przedstawicieli żyworodnych często spotyka się hermafrodytów. W nich rozwój zygoty odbywa się w jamie przedsionkowej.

Ekologia

W przypadku rozmieszczenia zwierząt typu gąbkowego bardzo ważna jest obecność określonego podłoża. Musi być solidny, ponieważ muł może zatykać pory. Prowadzi to do masowej śmierci zwierząt.

Charakterystyka typu Sponge byłaby niepełna bez wzmianki o symbiozie. W naturze znane są przypadki ich obopólnie korzystnego współżycia z innymi mieszkańcami wodnymi. Mogą to być glony, bakterie lub grzyby.

Przy takiej formie bytu metabolizm gąbek przebiega intensywniej. Na przykład mieszkając z glonami, uwalniają kilkakrotnie więcej tlenu i materii organicznej. Ponieważ dorosłe gąbki są niejadalne, wiele zwierząt używa ich do ochrony przed wrogami. Zdarzają się przypadki, gdy osiedlają się w nich skorupiaki. A kraby wolą nosić gąbki na swoich muszlach.

Znaczenie w przyrodzie i życiu człowieka

Gąbki mają ogromne znaczenie do czyszczenia zbiorników wodnych. Filtrując, nie tylko karmią, ale także usuwają zanieczyszczenia. Zwierzęta te odgrywają również swoją rolę w łańcuchach pokarmowych. Larwy gąbki żywią się mięczakami i niektórymi rodzajami ryb.

Gąbki są dla ludzi surowcem do farmakologii. Wszyscy znają maści na siniaki i siniaki na bazie gąbek - badyagi, a także leki zawierające jod. Znaczenie tych zwierząt wiąże się również z ich imieniem. Stosowane są od bardzo dawna do mycia ciała i różnych powierzchni. A teraz takie produkty syntetyczne nazywamy gąbkami.

Tak więc w artykule zbadaliśmy przedstawicieli podkrólestwa wielokomórkowego - rodzaj gąbki. Są to wielokomórkowe zwierzęta wodne, które prowadzą przywiązany styl życia. W ich ciele rozróżnia się dwie warstwy - ekto- i endodermę. Każdy z nich składa się z wyspecjalizowanych komórek. Gąbki nie tworzą prawdziwych tkanek.

Gąbki to żywe organizmy, które zalegają zarówno w słonych, jak i słodkich wodach. Cudowne życie tych podwodnych Meshkantów.
Przedstawiamy Państwu fakty dotyczące gąbek.

1. Słynna „myjka”, jakby dziś była wikariuszem do kąpieli, wzięła swoją nazwę od samego morza. Większość z nich to adiunkty do tych celów.

2. Zawdiaki do badań numerycznych przeprowadzonych nad tymi źródłami, okazało się, że smród zalegał w podwodnym świecie stworzeń.

3. Gąbki utrzymują się w wielkich rodzinach, ich skóra jest jednym przedstawicielem. Może to wspierać tylko jedno „towarzystwo”, które składa się z 5-12 takich singli.

4. Poza tym gąbki rosną jak szkielet, dzielą się na trzy klasy: vapnyan, vil i zvichayn. Na zdjęciu poniżej - przekleństwo.

5. Czy wiesz, że w starożytności gąbki były bardzo popularne w medycynie? Możesz je więc pokonać jak maskę z gazy i krwawiące zęby.

6. Czy wiesz, że jeśli oczyścimy wodę, położymy te same stworzenia?
W głębinach wody smród działa dobrze - pozwolić mu przejść przez siebie, wypełniając wszystko w środku twojego ciała waporyzatorem.

7. Czy wiesz, ile gąbek jest dostępnych do wykonania we współczesnym świecie? Ponad 300 tysięcy mnóstwo. Z grupy organizmów morskich krem myjek do kąpieli i spa, dzięki czemu sami przygotowują sholomi i materiał do wypychania na co dzień.

8. W Ameryce wiktoriańskie gąbki na samochodach są bliskie 95% do 100%.

9. Czy wiesz, jakie gąbki lubią dobrze jeść? Przeciętny smród ma około 2/3 mokrej masy ciała.

10. Czy wiesz, jakie pierwsze twarze, jakby stworzone do leczenia raka - narabinozyd cytozyny, powstały w organizmie tych stworzeń?

11. W międzyczasie, poprzez połączenie krążenia krwi, trawienia, układu nerwowego i całych narządów, gąbki mogą chhati.

12. W głębokich wodach oceanu gąbki mogą żyć około 200 lat. Ale tylko w takim przypadku, jeśli nie dostaniesz delfinów - dla tych stworzeń gąbki pełnią rolę „przynęty zapobiegawczej” przeciwko chorobie i bakteriom ich ślimaka.

Struktura i klasy gąbek

Gąbki to starożytne prymitywne zwierzęta wielokomórkowe. Żyją w morskich, rzadziej słodkich zbiornikach wodnych. Prowadzą ustalony tryb życia. Są to podajniki filtrów. Większość gatunków tworzy kolonie. Nie mają tkanek ani narządów. Prawie wszystkie gąbki mają wewnętrzny szkielet. Szkielet tworzy się w mezogleju i może być mineralny (wapienny lub krzemowy), zrogowaciały (gąbczasty) lub mieszany (krzemowo-gąbczasty).

Istnieją trzy rodzaje struktury gąbki: ascon (asconoid), sicon (syconoid), leukon (leuconoid) (ryc. 1).

Ryż. jeden.
1 - ascon, 2 - sicon, 3 - leucon.

Najprościej zorganizowane gąbki typu askonoidowego mają postać worka, który jest przymocowany do podłoża podstawą, a pysk (osculum) jest zwrócony do góry.

Zewnętrzną warstwę ściany worka tworzą komórki powłokowe (pinakocyty), warstwę wewnętrzną tworzą komórki wici kołnierza (choanocyty). Choanocyty pełnią funkcję filtracji wody i fagocytozy.

Pomiędzy warstwą zewnętrzną a wewnętrzną znajduje się bezstrukturalna masa - mesoglea, w której znajdują się liczne komórki, w tym tworzące spikule (igły szkieletu wewnętrznego). Całe ciało gąbki przesiąknięte jest cienkimi kanałami prowadzącymi do centralnej jamy przedsionkowej. Ciągła praca wici choanocytów powoduje przepływ wody: pory → kanały porów → jama przedsionkowa → osculum. Gąbka żywi się tymi cząstkami jedzenia, które przynosi woda.

Ryż. 2.
1 - igły szkieletowe otaczające usta, 2 - jama przedsionkowa,
3 - pinacocyt, 4 - choanocyt, 5 - gwiaździsta komórka podporowa,
6 - spikule, 7 - pory, 8 - amebocyt.

U gąbek sykonoidalnych mezogleja pogrubia się i tworzą się wewnętrzne wypustki, które wyglądają jak kieszonki wyłożone komórkami wiciowymi (ryc. 2). Przepływ wody w gąbce sykonoidalnej odbywa się w następujący sposób: pory → kanały porów → kieszonki wiciowe → jama przedsionkowa → osculum.

Najbardziej złożonym rodzajem gąbki jest leukone. Gąbki tego typu charakteryzują się grubą warstwą mezoglei z wieloma elementami szkieletu. Wewnętrzne występy zanurzają się głęboko w mezoglei i przyjmują postać wiciowych komór połączonych kanałami odprowadzającymi z jamą satrii. Jama przedsionkowa w gąbkach leukonoidalnych, a także w gąbkach sykonoidalnych jest wyściełana pinakocytami. Gąbki leukonoidowe zwykle tworzą kolonie z wieloma gębami na powierzchni: w postaci strupów, płytek, grudek, krzewów. Przepływ wody w gąbce leukoloidalnej odbywa się w następujący sposób: pory → kanały porów → komory wiciowe → kanały odprowadzające → jama przedsionkowa → osculum.

Gąbki mają bardzo dużą zdolność regeneracji.

Rozmnażają się bezpłciowo i płciowo. Rozmnażanie bezpłciowe odbywa się w postaci pączkowania zewnętrznego, pączkowania wewnętrznego, fragmentacji, tworzenia klejnotów itp. Podczas rozmnażania płciowego blastula rozwija się z zapłodnionego jaja, składającego się z pojedynczej warstwy komórek z wiciami (ryc. 3) . Następnie niektóre komórki migrują do wewnątrz i zamieniają się w komórki ameboidalne. Gdy larwa opadnie na dno, komórki wici przesuwają się do wewnątrz, stają się choanocytami, a komórki ameboidalne wychodzą na powierzchnię i zamieniają się w pinakocyty.

Ryż. 3.
1 – zygota, 2 – równomierne kruszenie, 3 – celoblastula,
4 - paranchymula w wodzie, 5 - osiadła paranchymula
z odwróceniem łóżka, 6 - młoda gąbka.

Ponadto larwa zamienia się w młodą gąbkę. Oznacza to, że ektoderma pierwotna (małe komórki wici) zajmuje miejsce endodermy, a endoderma zajmuje miejsce ektodermy: listki zarodkowe zamieniają się miejscami. Na tej podstawie zoolodzy nazywają gąbki zwierzętami wywróconymi na lewą stronę (Enantiozoa).

Larwa większości gąbek jest miąższem, w swojej strukturze prawie całkowicie odpowiada hipotetycznej „fagocytelli” I.I. Miecznikow. W związku z tym obecnie hipoteza o pochodzeniu gąbek od przodka fagocytella jest uważana za najbardziej uzasadnioną.

Rodzaj Gąbki dzielą się na klasy: 1) Gąbki Limonkowe, 2) Gąbki Szklane, 3) Gąbki Zwykłe.

Gąbki klasy Lime (Calcispongiae lub Calcarea)

Gąbki morskie samotne lub kolonialne o szkielecie wapiennym. Igły szkieletowe mogą być trzy-, cztero- i jednoosiowe. Sicon należy do tej klasy (ryc. 2).

Gąbki szklane klasy (Hyalospongia lub Hexactinellida)

Morskie gąbki głębinowe z silikonowym szkieletem składającym się z sześcioosiowych kolców. W wielu gatunkach igły są lutowane, tworząc amfidyski lub złożone siatki.

Są zwierzęta, które mają szczęście. Żaden podręcznik zoologii nie może się bez nich obejść.

Wszyscy je znają. Infusoria-but, hydra, cross-pająk, raki, chrabąszcz, żaba... A reszta? Co, są mniej ważne? A może nie tak interesujące? Więc nie. Po prostu podręcznik, bez względu na to, jak bardzo chcieliby autorzy, nie może ogarnąć ogromu.

Ale świat zwierząt jest ogromny. Wśród zwierząt „niepodręcznikowych” jest wiele zaskakująco interesujących. Z różnych punktów widzenia: ewolucyjnych, ze względu na ich zachowanie, praktyczne znaczenie, legendy i związane z nimi uprzedzenia. Tutaj porozmawiamy o nich.

Na świecie istnieje około 5000 gatunków gąbek, z których ponad 300 żyje w morzach Rosji. Większość z nas jest daleko od mórz, ale gąbki nie są tak trudne do znalezienia. Gąbki słodkowodne żyją w rzekach i strumieniach - badyagi, przedstawiciele rodzajów Spongilla oraz Efidacja. Uwielbiają czystą wodę i mogą służyć jako wskaźnik czystości zbiornika.

Ile wiemy o gąbkach? Jeśli pytanie jest skierowane do ucznia, odpowiedź będzie jednoznaczna - nic, jeśli nauczycielka - no, więc coś słyszałem, raz przekazałem, potem zapomniałem jako niepotrzebne. Tak, a większość podręczników wspomina gąbki jakoś mimochodem, niezbyt szczegółowo i wydaje się, że niezbyt chętnie. O co chodzi, dlaczego jest to tak pechowe dla całego gatunku zwierzęcia, dość licznego i rozpowszechnionego?

Najbardziej prawdopodobna odpowiedź jest następująca. Nie tylko autorzy podręczników, ale wszyscy zoolodzy wciąż nie wiedzą dokładnie, gdzie, w jakim miejscu królestwa zwierząt umieszczać gąbki. Albo są to kolonie pierwotniaków, czyli organizmów jednokomórkowych, albo prymitywne, ale wciąż wielokomórkowe zwierzęta. A gąbki uzyskały status organizmów zwierzęcych dopiero w 1825 r., a wcześniej, wraz z kilkoma innymi zwierzętami bezszypułkowymi, klasyfikowano je jako zoofity - pół zwierzęta, pół rośliny.

Zewnętrznie gąbki nie są szczególnie atrakcyjne. W większości wyglądają jak nieruchome skorupy, grudki, czasami rozgałęzione (ryc. 1-3), najczęściej niepozornie zabarwione (choć niektóre są bardzo jaskrawo zabarwione). Są absolutnie nieruchome. Możesz je rozerwać rękoma, przeciąć nożem, jednym słowem robić z nimi co chcesz. Gąbka nie zareaguje. Innymi słowy, brakuje im dwóch zasadniczych cech odróżniających zwierzęta od roślin i grzybów: ruchliwości i stosunkowo szybkiej reakcji na wpływy zewnętrzne. Dlaczego nadal przypisujemy je królestwu zwierząt?

Ryż. 2.
Ta ogromna (do 1,5 m wysokości) gąbka nazywa się
Misa Neptuna i mieszka w tropikalnych morzach

Aby odpowiedzieć na to pytanie, spróbujmy szczegółowo zrozumieć budowę gąbek. Podobnie jak koelenteraty ułożone są jak dwuwarstwowy worek, który otwiera się otworem od góry - usta, lub okular. Przeciwległy koniec korpusu gąbki przylega do podłoża – kamieni, glonów, powierzchni ciała innych zwierząt. Wnęka wewnątrz „worka” nazywa się przedsionkowy, lub parażołądkowy. Chociaż przypomina jamę żołądkową (jelitową) koelenteratów, podobieństwo to jest czysto zewnętrzne, ponieważ nie zachodzi w nim trawienie.

Ryż. 3.
Szkielet z głębinowej gąbki szklanej Euplectella aspergillum,
który znajduje się u wybrzeży Japonii, jest nie tylko niesamowicie piękny,
ale także niezwykle solidna konstrukcja

Zewnętrzną warstwę korpusu gąbek tworzą płaskie komórki powłokowe - pinakocyty, wśród których znajdują się duże cylindryczne komórki penetrujące ciało na wskroś, - porocyty. Kanały porocytów łączą środowisko zewnętrzne z jamą wewnętrzną. Wewnętrzną warstwę ciała tworzą komórki wiciowe - Choanocyty, niezwykłe, ponieważ ich wici otoczone jest plazmowym kołnierzem. Takie obroże występują tylko w jednej grupie pierwotniaków wiciowców - wiciowców. W większości gąbek choanocyty tworzą warstwę nie bezpośrednio w jamie przedsionkowej (choć czasami tak się dzieje), ale w jej specjalnych kieszonkach lub w komorach znajdujących się między warstwą zewnętrzną i wewnętrzną i połączonych kanałami ze środowiskiem zewnętrznym i jamą wewnętrzną (ryc. 4).

Pomiędzy dwiema warstwami komórek (waha się nazwać je tkankami; wyjaśnię dlaczego nieco później) znajduje się warstwa pozbawionej struktury galaretowatej substancji - mezoglea. Posiada również komórki. To są komórki szkieletowe skleroblasty, komórki gwiaździste – kolektycy, który wraz z twardówka(igły) pełnią funkcję podtrzymującą, ruchome amebocyty i wreszcie niezróżnicowane archeocyty, zdolny do przekształcania się w inne typy komórek, w tym komórki płciowe (ryc. 5). Jak działa ten cały system?

Ryż. 5. Przekrój przez ścianę korpusu gąbki

Synchroniczne ruchy wici choanocytów powodują przepływ wody skierowany z zewnątrz do jamy przedsionkowej, a z niej do jamy ustnej. Łatwo się upewnić. Jeśli drobno zmielony karmin lub tusz w proszku wsypiemy do akwarium żywą gąbką, po chwili zobaczymy czerwone lub czarne strumyczki wychodzące z ust.

Przepływ wody zaopatruje w tlen wszystkie komórki gąbki. Ponadto, wraz z przepływem wody, małe (nie większe niż 10 mikronów) cząstki pokarmu zawieszone w wodzie unoszą się obok choanocytów. Cząsteczki te są wychwytywane przez choanocyty, a następnie częściowo przenoszone do ruchliwych komórek amebocytów. Tak więc gąbki są heterotroficzne, jak wszystkie zwierzęta.

Ale ... Ale ich trawienie jest wyłącznie wewnątrzkomórkowe (fagocytoza). W rzeczywistości każda komórka żywi się samodzielnie, co zbliża je do pierwotniaków i odróżnia je od większości prawdziwych organizmów wielokomórkowych. Ponadto komórki jednego typu mogą w razie potrzeby zamienić się w komórki innego. Dlatego przynajmniej ryzykowne jest w tym przypadku mówienie o prawdziwej ekto- i endodermie. W końcu kim oni są: pierwotniakami kolonialnymi czy wielokomórkowymi? Jak i od kogo pochodzą?

Być może badanie rozmnażania i rozwoju gąbek pomoże odpowiedzieć na to pytanie? Rozmnażanie bezpłciowe zachodzi w nich przez pączkowanie. Często skutkiem tego jest tworzenie się kolonii, w których czasami można policzyć liczbę gęb i na tej podstawie ocenić liczbę osobników tworzących kolonię, a czasami nie da się ich policzyć. Co ciekawe, wiele gąbek charakteryzuje się wewnętrznym pączkowaniem. Z niezróżnicowanych komórek archeocytów wielu morskich i słodkowodnych gąbek bajkalskich powstają wewnętrzne pąki - soryt. Każdy soryt powstaje z pojedynczego archeocytu, który jednak żywi się innymi otaczającymi go archeocytami, które połączyły się ze sobą. Z sorytu wyłania się larwa, która następnie osiada na podłożu i zamienia się w dorosły organizm. W słodkowodnych gąbkach badyag tworzą się wewnętrzne pąki o innej strukturze - gemmules (ryc. 6). Składają się z grupy archeocytów otoczonych chitynową otoczką z warstwą powietrza zawierającą szkieletowe igły, często tworzące regularny i dość piękny wzór. Gemmules hibernują, przeżywając nawet śmierć gąbki, a w sprzyjających warunkach nagromadzenie żywych komórek opuszcza torebkę przez specjalny por i daje początek nowej gąbce.

Ciekawski? Tak. Ale aby rozwiązać kwestię miejsca gąbek w systemie świata organicznego, o wiele ważniejsze jest zapoznanie się z ich rozmnażaniem płciowym. Gąbki to hermafrodyty. Ich komórki zarodkowe powstają kosztem tych samych niezróżnicowanych komórek archeocytów w galaretowatej mezoglei znajdującej się między dwiema warstwami komórek. Następnie plemniki z prądem wody dostają się do jamy wewnętrznej, są wychwytywane przez choanocyty i przenoszone do ruchomych amebocytów i już dostarczają je do jajeczek. Czasami jednak dostarczanie to jest przeprowadzane przez same choanocyty, odrzucając wici i przyjmując postać ameboidalną.

Ryż. 6. Gemmula badyagi: wewnątrz wyraźnie widoczne archeocyty,
a na zewnątrz - chitynowa skorupa i warstwa powietrza z kolcami

Rozszczepienie zapłodnionego jaja najczęściej następuje wewnątrz ciała gąbki. W rezultacie tzw celoblastula, składający się z pojedynczej warstwy komórek pokrytych wiciami. Niektóre z nich migrują do wewnątrz, tworząc wewnętrzną warstwę. Okazuje się, że zarodek dwuwarstwowy (larwa-parenchymula), odpowiadający kolejnemu etapowi rozwoju zwierząt - gastrule. W przypadku niektórych gąbek wszystko dzieje się inaczej - jednowarstwowe amfiblastula, który jednak składa się również z dwóch rodzajów komórek: małych wiciowanych z przodu i dużych, pozbawionych wici z tyłu. znowu okazuje się, że są to niejako dwie listki zarodkowe, tyle że nie znajdują się one jedna w drugiej, ale jedna po drugiej.

Ale… Znowu jest to „ale”! Po pewnym czasie pływania larwy przyczepiają się do podłoża i… wywracają na lewą stronę (ryc. 7). W miąższu listki zarodkowe są odwrócone. Komórki z wiciami znajdują się wewnątrz, zamieniając się w choanocyty, a komórki bez wici tworzą warstwę zewnętrzną. Podobną drogę przemierzają komórki amfiblastuli – komórki wiciowce znajdują się wewnątrz, a komórki nieuwiciowane znajdują się na zewnątrz. Więc gdzie jest ektoderma, a gdzie endoderma? Który z dwóch procesów - tworzenie dwóch warstw komórek lub wymiana ich miejsc - jest uważany za gastrulację? Idź to rozgryźć! Żadne inne organizmy wielokomórkowe nie mają takiego „zboczenia” listków zarodkowych. Zoolodzy wymyślili nawet coś w rodzaju specjalnego taksonu dla gąbek, który nie ma rangi - Enancjo- "wywrócony na lewą stronę".

Ryż. 7. Tak więc w miąższu (na górze) i amfiblastuli (na dole) następuje „odwrócenie na lewą stronę”.

Podkrólestwo (inni uważają to za królestwo) zwierząt wielokomórkowych ( Metazoa) jest obecnie najczęściej podzielony na dwie sekcje (podsekcje): Parazoa do którego należy rodzaj gąbek Porifera, oraz Eumetazoa Do którego należą wszystkie inne typy. Nie zagłębiając się w spory taksonomów dotyczące rangi taksonów, zauważamy, że gąbki zajmują szczególną pozycję wśród zwierząt.

Traktowanie organizmu gąbki po prostu jako kolonii pierwotniaków jest również niesprawiedliwe: ich komórki są zbyt różne i wyspecjalizowane, ich organizacja, fizjologia i rozmnażanie są zbyt złożone. Tak, nie mają integrującego układu nerwowego. To prawda, komórki gwiaździste są barwione srebrem na preparatach, podobnie jak komórki nerwowe innych organizmów, ale nie jest to jeszcze dowód ich funkcji neuroprzewodzącej. Tak, gąbki nie mają narządu ruchu – mają komórki kurczliwe, ale nie mają miofibryli, dlatego ich możliwości są znikome. A jednak najwyraźniej gąbki należy uważać za zwierzęta wielokomórkowe. Bardzo niedoskonały, słabo zintegrowany, ale wielokomórkowy. Dodatkowym argumentem przemawiającym za tym jest fakt, że komórki szkieletowe każdego gatunku gąbek wykształcają specyficzny szkielet dla tego gatunku (ryc. 3).

Szkielet wewnętrzny jest różnie ułożony i uformowany przez różne substancje w różnych klasach gąbek. Igły szkieletowe – kolce – mogą składać się z krzemionki lub wapna. Ponadto w skład szkieletu wielu gąbek wchodzi substancja organiczna spongin, z której powstają dziwaczne siatki. Szkielet jest główną cechą, według której gąbki dzielą się na klasy. Zwykle są trzy.

gąbki limonkowe ( Calcispongia, lub Calcarea). Gąbki wyłącznie morskie, zazwyczaj bardzo małe i niewyraźne. Najczęściej nie są one w żaden sposób zabarwione, a ich szkielet reprezentują igły wapienne trójbelkowe, czterobelkowe i jednoosiowe.

Gąbki szklane ( Hyalospongia). Morskie, a najczęściej głębinowe organizmy. Są zarówno samotnikami, jak i kolonialnymi. Żywe gąbki są zwykle niepozorne, wyblakłe, choć osiągają dość duże rozmiary – 50 cm wysokości. W niektórych szklanych gąbkach szkieletowe igły zrastają się na końcach, tworząc niesamowicie piękne ażurowe struktury przypominające wieżę Eiffla. To podobieństwo nie jest przypadkowe: tu i tam mamy do czynienia z próbką konstrukcji inżynierskiej o maksymalnej wytrzymałości przy minimalnej wadze. Niektóre szklane gąbki, a właściwie ich szkielety, po usunięciu miękkich części, są używane w Japonii jako ozdoby i podobno są dość drogie.

Większość gąbek należy do tej klasy zwykłe gąbki (Demospongia). Ich szkielet składa się z krzemionki, czasami w połączeniu z gąbką, czasami reprezentowaną przez jedną gąbkę lub, co jest nietypowe dla gąbek, w ogóle nie występuje.

Igły zwykłych gąbek są bardzo różnorodne, a czasem dziwaczne: wyglądają jak dwustronne igły, maczugi, kotwice, gwiazdy i tak dalej (ryc. 8). W tych gąbkach, w których szkielet jest reprezentowany tylko przez gąbkę, tworzy złożoną strukturę przestrzenną. Są to np. gąbki toaletowe (ryc. 9). Ich szkielet jest bardzo delikatny, a kiedyś gąbki te były naprawdę wysuszone i używane do mycia ciała. Zauważ, że tradycyjnie nazywamy ich spadkobierców gumowymi i piankowymi gąbkami. Teraz gąbki toaletowe są używane prawdopodobnie tylko do szczególnie dokładnego polerowania szkła optycznego *. Ponieważ w naturze nie pozostało ich zbyt wiele, ludzie nauczyli się je hodować, wykorzystując zdolność gąbek do regeneracji. Niewielkie kawałki gąbki przyczepia się drutem do nieruchomego podłoża na dole i pozostawia na kilka lat, po czym „żniwo” jest usuwane.

Ryż. 8. Spikule gąbki występują w dwóch odmianach: duże makrotwardówki (powyżej) i małe mikrotwardówki (poniżej).
Zarówno te, jak i inne zachwycają elegancją i dziwacznością. Skala na rysunku nie jest przestrzegana

A słodkowodne badyagi, również należące do klasy zwykłych gąbek, w postaci proszku, który składa się głównie z igieł kolczastych, są sprzedawane w aptekach i używane jako środki do nacierania przy reumatyzmie i krwiakach. Wiele gąbek zawierających jod pomaga w leczeniu choroby Gravesa-Basedowa.

Wśród przedstawicieli klasy zwykłych gąbek są również organizmy wiertnicze. Ci, którzy byli nad Morzem Czarnym, pamiętają, jak często musieli wyrzucać muszlę pontyjskiego przegrzebka, ponieważ wszystko było zjedzone, podziurawione korytarzami. To jest praca gąbki do wiercenia Clione.

Chociaż gąbki morskie preferują płytkie wody tropikalne i subtropikalne, można je znaleźć wszędzie, w tym w wodach Arktyki i Antarktyki. Jest tylko mniej widoków. Ale na głębokości około 100 m gąbki tworzą ciągły naszyjnik na całym kontynencie antarktycznym.

Gąbki są badane przez kilku zoologów. Wyjaśnia się to po prostu - nie mają one dużego znaczenia praktycznego, zewnętrznie nie są zbyt atrakcyjne, nie tak jak na przykład ptaki, tygrysy czy rozgwiazdy. Jednocześnie nazwisko jednego z największych rosyjskich specjalistów od gąbek morskich jest znane wszystkim. Teraz niewiele osób pamięta, że wielki rosyjski podróżnik, etnograf i antropolog Nikołaj Nikołajewicz Miklukho-Maclay był z wykształcenia zoologiem. Uczeń i asystent wielkiego Ernsta Haeckela, dużo studiował gąbki naszych mórz. Na końcu wielu naukowych nazw gąbek żyjących w morzach północnych spotykamy nazwisko autora opisu gatunku – Miclucho-Maclay.

Ryż. 9. Część gąbczastego szkieletu gąbki toaletowej

Wróćmy jednak do kwestii pochodzenia gąbek, które jakoś pozostały na uboczu. Nie ma wątpliwości, że odległymi przodkami wszystkich organizmów wielokomórkowych były jednokomórkowe wiciowce. Świadczą o tym z całą wyrazistością budowa choanocytów gąbczastych, ich podobieństwo do wiciowców choanoflagellate. Wiciowce kolonialne były kolejnym etapem powstawania organizmów wielokomórkowych. Wśród współczesnych kolonii wiciowców znamy takie, które składają się z 4, 8, 16, 32, 64–128, 512–1048 komórek. Tych. 2n - jasne jest, że pojawienie się kolonii było spowodowane nierozdzieleniem dzielących się komórek.

Jeśli będziemy trzymać się najszerzej akceptowanej teorii pochodzenia wielokomórkowości, a mianowicie teorii I.I. Miecznikow, dalsze wydarzenia rozwijały się następująco. Niektóre komórki, po wychwyceniu cząstek pokarmu, znalazły się w niekorzystnej sytuacji - musiały się poruszać i jeść. Wygodnym wyjściem w tym przypadku była migracja, pozostawiająca pod warstwą komórek wiciowych. Z biegiem czasu proces ten stał się obowiązkowy i pojawił się dwuwarstwowy przodek wszystkich organizmów wielokomórkowych. Zewnętrzna warstwa komórek wici i warstwa komórek wewnętrznych stały się punktem wyjścia dla ektodermy i endodermy.

Łatwo to zauważyć fagocytella- tak Mechnikov nazwał to hipotetyczne stworzenie - praktycznie nie różni się od miąższu gąbek, a nawet planuli - larw jam jelitowych. To podobieństwo jest bardzo mocnym argumentem przemawiającym za powyższą teorią.

Jednak podczas przechodzenia stworzeń przypominających fagocytelę do siedzącego trybu życia ich sposób żywienia okazał się wyjątkowo nieefektywny. W końcu komórki wici są potrzebne na zewnątrz właśnie na etapie mobilnym – zapewniają ruch. To właśnie unieruchomienie „dorosłych” form jest „winne” za to, że u larw gąbczastych, osadzając się na podłożu, warstwy zarodkowe są „wypaczane” - komórki wici mogą tworzyć ukierunkowany przepływ wody tylko wtedy, gdy znajdują się w jamie przyżołądkowej.

Przejście przodków fagocytelli zwierząt wielokomórkowych do siedzącego trybu życia doprowadziło do pojawienia się dwóch pni drzewa filogenetycznego - gąbek i koelenteratów. Gąbki okazały się ślepą gałęzią ewolucji, nikt z nich nie wyszedł. Inaczej potoczyły się losy pozostałych potomków fagocytelli. Ale to zupełnie inna rozmowa.