Origen de Metazoa

Ciliados polinucleados

Flagelado colonial

Dos teorías . . .

Origen de Metazoa(organismos multicelulares)

Teoría colonial

Colonia de células derivada de un cigoto desarrollaron uniones celulares permitiendo intercambio de nutrientes y posteriormente su especialización Coanoflagelado Proterospongia (1886) Similitud morfológica con coanocitos Filogenias moleculares recientes

Características del metazoario ancestral Coanoblastea

Contacto estrecho entre células Intercambio de nutrientes, especialización Reproducción sexual (pérdida en coanoflagelados) Gametos haploides

Cenoblastea avanzado Polaridad, células anteriores sin collar (fijación)

Aumento de tamaño por cámaras coanocí-ticas

Mayor inversión en la formación de gametos

Larvas lecitotróficas con locomoción mejo-rada (ondas metacro-nales)

Internalización de células ciliadas Circulación dirigida del agua Estado pelágico como larva

Linajes derivados de este ancestro Silicea Esqueleto silíceo (SiO

2)

Euradiculata (larvas con raíces ciliares estriadas)

Calcarea (espículas calcá-reas)

Proepitheliozoa (colágeno IV en membrana basal, pri-meras etapas de unión in-tercelular)

Homoscleromorpha Eumetazoa

ESPONJAS

Phylum SiliceaPhylum CalcareaPhylum Homoscleromorpha

¿Qué son las esponjas?

ANIMALES sin órganos (ni tejidos**) Acuáticos Sésiles Desde mm hasta más de 1 metro Gran variedad de colores y formas Ciclos de vida complejos Biorrelaciones variadas e importantes Explotadas por fenicios, egipcios y griegos Clasificadas como vegetales hasta siglo XVIII, Phylum

Porifera hasta mediados del siglo XIX, tres Phyla siglo XXI

9000 especies, 150 de agua dulce

PHYLUM SILICEA

DEMOSPONGIAHEXACTINELLIDA

Phylum Silicea

4,800 especies actuales

Sésiles, acuáticos

Grupos diferentes estructuralmente pero relacionados estrechamente por datos mo-leculares, y por el componente de su es-queleto

CLASE DEMOSPONGIAEEspículas de sílice (micro- y megascleras) y/o redes de es-pongina. Leucon. Mayores a 30cm. Marinas de aguas some-ras y abisales, dulceacuícolas en condiciones de alta oxige-nación y luminosidad. Larva anfiblástula, desarrollo directo o larva parenquímula, vivíparas.

Ianthella basta

CLASE HEXACTINELLIDA

Espículas de sílice, micro- y megascleras. Pared corporal cavernosa, red esquelética fusionada. Sicon y leucon. Entre 10 y 30 cm, marinas, sólo a profundidades mayores a 200m

Euplectella aspergillum

PHYLUM CALCAREA 400 especies Espículas calcáreas (carbonato de Calcio) No diferenciadas por tamaño No esponjina Tres tipos de organización del S. A. Marinas de aguas someras

PHYLUM HOMOSCLEROMORPHA

Sólo 60 especies Antes parte de Demospongia Características morfológicas y moleculares

lo identifican como grupo hermano de Eu-metazoa (comparten genes de adhesión y señali-zación celular)

Pinacodermo y coanodermo con membra-na basal con colágeno tipo IV

Espículas de sílice formadas intracelular-mente, con un filamento axial

Las esponjas al desnudo . . .

PIN

AC

OD

ER

MO

COANODERMO

ó MESOHILO

Tipos celulares = diferentes funciones Pinacocitos

Basopinacocitos Endopinacocitos

Porocitos Actinocitos o miocitos Esclerocitos Arqueocitos Colencitos y Lofocitos Esponjocitos Coanocitos

Mesohilo Mineral: espículas (megascle-

ras, microscleras y gemoscle-ras)

Calcáreas Silíceas

Orgánico: fibras de colágeno Espongina (sólo en Demospon-

giae)

¿Cómo es su esqueleto?

Sistema acuífero (S.A.)

Poros, canales y cavi-dades

Elemento más impor-tante: coanocitos

Tres tipos de organi-zación con base en la disposición de poros, canales y cavidades

Tipo ASCON (no más de 10cm) Ostiolo - espongiocelo - ósculo Coanodermo de una sola capa celular de grosor, sim-

ple y continuo

Tipo SICON simple Ostiólos-prosópilo-cámara coanocítica-apopilo-espon-

giocelo-ósculo Plegamiento de coanodermo, mesohilo y pinacodermo

Tipo SICON complejo Ostiólos-canal incurrente-prosópilo-cámara coanocíti-

ca-apópilo-espongiocelo-ósculo Engrosamiento del mesohilo y plegamiento del coano-

dermo

Tipo LEUCON poro dérmico-canal incurrente-prosópilo-cámara co-

anocítica-apopilo-canal excurrente-ósculo Mayor engrosamiento del mesohilo y plegamiento del

coanodermo

Partículas de entre 50µm y 100µm

Arqueocitos fagocitan las de entre 2µm y 5µm (protozoos, algas, detritus)

Sus collares atrapan las de 0.1µm y 1.5µm (bacterias, moléculas orgánicas)

Células del mesohilo transportan nutrientes

Excreción de amonio e intercambio de gases por difusión a través del coanodermo

Fisiología

Reproducción y desarrollo

Reproducción asexual

Fragmentación / Reagregación Regeneración Gemación

Formación de gémulas Agregado de células especializadas (arqueocitos) cubier-

tas por tres capas de colágeno con espículas inmersas (gemoscleras)

Resisten temperaturas extremas, desecación y anoxia

Reproducción sexual Dioicos Hermafroditismo secuencial (protandria, protoginia, al-

ternancia) Coanocitos forman esperma Arqueocitos y coanocitos forman óvulos El esperma llega a los ovocitos gracias a las corrien-

tes del sistema acuífero Larva móvil lecitotrófica

formada por arqueocitos, pinacocitos, esclerocitos y coanocitos

puede asentarse de inmediato o nadar por horas o días

Reproducción y desarrollo

Ecología

Dinámica poblacional en función de disponibilidad de micro-hábitats, algunas especies muy competitivas

Influencian el reciclaje de nutrientes, la producción primaria y la disponibilidad de elementos del resto de la cadena trófica

A mayor profundidad, Menor diversidad, aumenta Hexactinellida,disminuye Calcarea Cambian tamaño, características morfológicas (desarrollo de

raíces y tallos), biomasa, hábitos alimenticios y abundancia de individuos

Biorrelaciones

Algas simbiontes intracelulares (relación facultativa u obligada)

Intercambian compuestos como N, P o CO2 por C

Contribuyen entre 50-80% al crecimiento de la esponja Bacterias metanotróficas

Especies de grandes profundidades depredadoras

Epi- y endobiosis, formando comunidades complejas Desde una y hasta más de 100 especies asociadas Riqueza y abundancia en correlación con el volumen total

Biotoxicidad

compuestos químicos que afectan invertebra-dos, vertebrados, bacterias y hongos

en su superficie o expulsados al medio circun-dante

especies estudiadas son capaces de

Inhibir la aparición (por mutágenos y carci-nógenos) de lesiones en el ADN

Bio-transformar compuestos

Bio-indicadores

Toleran fluctuaciones físico-químicas De fácil recolección e identificación “trampas de partículas biológicas”: colec-

tan y concentran contaminantes tanto suspendidos como disueltos

En varias especies se han registrado al-tas concentraciones de hidrocarburos, compuestos organo-clorados y metales

Precámbrico,origen Cámbrico, registro de hexactinélidas, calcáreas y demosponjas (1000 géneros, sólo

20% actuales) Paleozoico, hexactinellidas comunes en aguas someras durante Pérmico, calcáreas formadoras de arrecifes Cretácico, todos los órdenes actuales de demosponjas

Características (Bauplan) de es-ponjas

1. Metazoarios con grado celular de organización (Parazoa: ca-recen de las capas germinales embrionarias del resto de los animales), sin tejidos verdaderos

2. Células totipotenciales3. Con coanocitos, células flageladas que movilizan el agua a

través de poros, canales y cámaras que forman el sistema acuífero

4. Adultos asimétricos o radiales, sésiles, filtradores; estados larvarios móviles

5. Dos capas celulares una interna y una externa carecen de membrana basal

6. Mesohilo, capa intermedia que contiene células móviles y elementos esqueléticos

7. Esqueleto de fibras de colágeno, carbonato de calcio y sílice (espículas)