Phylum porifera (esponjas)
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PHYLUM PORIFERA (que tiene poros) Por: Guzmán Martínez Luis Fernando
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Descripción del Phylum Porifera, clasificación y taxonomía.
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PHYLUM PORIFERA(que tiene poros)
Por: Guzmán Martínez Luis Fernando
Cerca de 9 000 especies descritas
Animales pluricelulares más primitivos
Carecen de tejidos u órganos verdaderos y sus células tienen un grado considerable de independencia
Sedentarios
Organismos filtradores
La mayoría marinos
Las células bombean el agua suficiente para realizar los intercambios esenciales.
La mayoría de forma irregular
Colores vivos hasta incoloras
Las esponjas bombean un alto volúmen de agua a través de los tejidos a baja presión
El cuerpo se compone de un sistema de poros, osteolos, canales y cámaras que conducen el agua que inhala hacia los ósculos (exhalación)
Los coanocitos (protozoos flagelados) realizan la conducción de la corriente de agua, forman el coanodermo
Pinacodermo es la capa más externa
Pinacodermo y coanodermo unidos por mesohilo
TIPOS DE CÉLULASDebido a que las esponjas no tienen un
tejido verdadero y el importante rol biológico que tienen sus células potenciales, sus células se han clasificado.
Pinacocito
Porosito
Espícula
Amebocito
Coanocito
Células de la superficieLa capa externa del cuerpo se llama
pinacodermo, cubre también los poros inhalantes y exhalantes.
Está compuesta por pinacocitos superpuestos.
En el interior por endopinacocitos, fusiformes, menos sobrepuestos. La ausencia de membrana basal lo distingue del epitelio de otros metazoarios
Pinacocito
Pinacodermo
Mesohilo
Pinacodermo
Mesohilo
Pinacocito en forma de T
Pinacocito fusiforme
*Los pinacocitos en forma de T se alternan con los fusiformes.
Células de la superficieEn el exterior por basopinacocitos,
células en forma de “T” Responsables de la secreción de un complejo de fibras de colágeno-polisacárido llamada enzima basal que es la actual estructura de sostén.
En especies dulceacuícolas, los basopinacocitos extienden estructuras parecidas a los filópodos para atrapar bacterias, e intervienen en procesos de osmoregulación.
Células de la superficieLos porocitos son cilíndricos, en
forma de tubo formando los osteolos.
Son contráctiles abriendo y cerrando el poro para regular el diámetro y así regulan la entrada de agua.
El agua entra a través del poro
Se dirige hacia el espongocele
Células de la superficieLos coanocitos son las células
flageladas que integran el coanodermo y crean las corrientes que llevan el agua a través del sistema acuífero.
Los coanocitos no realizan un batido coordinado, están alineados de manera que baten desde la base hacia afuera.
El agua por lo tanto es introducida a la cámara, llevada a través del coanodermo y luego sale por un canal exhalante.
Partícula de alimento atrapada
Vacuola alimenticia
Células ameboides en mesohilo
Flagelo
Collar
Cuerpo
Núcleo
Sección de coanodermo
Flujo del agua a través de los coanocitos
Cámara coanocítica
Célula central
Canal exhalante
EndopinacocitoApopilo
Coanocito
Células que secretan el esqueleto Existen varios tipos de células
ameboides en el mesohilo, algunas de ellas secretan los variados elementos del esqueleto de las esponjas.
En todas las esponjas la estructura de soporte se compone principalmente de fibrillas de colágeno.
Este material es secretado por: Colencitos, lofocitos y esponcitos (secretan espongina).
LOFOCITO
EsponginaESPONCITO
Fibras de colágeno
Células que secretan el esqueleto Los esclerocitos son responsables de
la producción de las espículas de esponjas calcáreas y silíceas. Usualmente se desintegran al después de completar la secreción de las espículas.
Las células contráctiles se llaman miocitos, fundados en el mesohilo. Usualmente fusiformes y se concentran alrededor de los ósculos y canales.
VacuolaEspícula rudimentaria
ESCLEROCITO
a. Los esclerocitos se asocian formando triadas de células fundadorasb. Comienzan la mitosis creando un núcleo central y uno periféricoc. El axón de calcita es secretado entre cada par de núcleos moviéndose gradualmented. La formación de la espícula termina, las células formadores migran hacia las orillas de los rayos.
Núcleo periféricoNúcleo centralEspícula
Célula formadora
Espículas con variedad de formas:
Monoaxónicas
Triaxónicas
Tetraxónicas
Hexaxónicas
Poliaxónicas
Otro tipo de clasificación de las espículas es en:Megascleras. Espículas de mayor
tamaño, constituyen los principales elementos de sostén dele squeleto
Microscleras. Considerablemente más pequeñas
El esqueleto se localiza principalmente en el mesohilo
La presencia de espículas aumenta la rigidez general del tejido.
Otros tipos de células Los arqueocitos son células
ameboideas capaces de diferenciarse virtualmente en cualquier otro tipo de célula.
Son largas, gran movilidad con funciones mayormente digestivas y de transporte de alimento.
Son esenciales en el desarrollo de las esponjas y varios procesos asexuales.
ARQUEOCITO
Núcleo
Nucleolo
Agregación de células Todas las esponjas separadas
mecánicamente en condiciones apropiadas puede formar agregados y algunas pueden reconstruir su sistema acuífero.
SoporteEl esqueleto de las esponjas está
compuesto por dos elementos, uno orgánico y otro inorgánico.
Las esponjas son los únicos metazoarios que utilizan sílice hidratado como material de su esqueleto.
El colágeno se encuentra disperso en fibras delgadas intracelularmente u organizadas en una estructura llamada espongina en el mesohilo.
SoporteLas fibras incorporan espículas silíceas
en su estructura. La esponjina mantiene las espículas unidas en sus puntos de intersección.
Las espículas de las esponjas son producidas por esclerocitos. Puede ser por uno o varios.
La ventaja de incorporar materiales orgánicos en las estructuras calcáreas es comparado como reforzar concreto.
El éxito de estos organismos se debe a tres aspectos:
1. Totipotencialidad de las células
2. Sistema acuífero
3. Plasticidad de su forma del cuerpo
NUTRICIÓN
NUTRICIÓN
Las esponjas circulan el agua a través de su cuerpo, seleccionan las partículas de las que se alimentan con respecto a su tamaño gracias a que el arreglo del sistema acuífero crea una especie de tamices que decrece el tamaño del alimento.
NUTRICIÓN
Las partículas internas capturan sustancias entre 2-5 µm (algunos protozoos, algas unicelulares, detritus orgánico) a través de fagocitosis por arqueocitos que se mueven a la superficie de los canales inhalantes.
Las ondulaciones mueven las partículas alimenticias atrapadas debajo del cuerpo de los coanocitos, donde los ingieren por fagocitosis o pinocitosis.
NUTRICIÓN
En el caso de fagocitosis por arqueocitos, la digestión se lleva a cabo en la vacuola alimenticia formada en el momento de la captura.
En el caso de la captura por coanocitos, las partículas son parcialmente digeridas en los coanocitos y luego pasa rápidamente un arqueocito del mesohilo (o cualquier amebocito) para una digestión final.
NUTRICIÓN
En ambos casos, la movilidad de las células del mesohilo asegura el transporte de nutrientes a través del cuerpo de la esponja.
EXCRECIÓN E INTERCAMBIO GASEOSO
La excreción (principalmente amonio) y el intercambio de gases se lleca a cabo por simple difusión a través del coanodermo.
SENSIBILIDAD
No se ha reportado evidencia de neuronas u órganos sensitivos; sin embargo, pueden responder a una variedad de estímulos ambientales cerrando los osculos u osteolos con elobjetivo de reducir o detener el flujo de agua a través del sistema acuífero.
REPRODUCCIÓN
Todas las esponjas son capaces de reproducirse sexualmente, y son comunes algunos tipos de procesos asexuales.
Sus gametos y embriones se cnuentran en todo el mesohilo
Reproducción asexual
Probablemente todas las esponjas pueden regenerar adultos viables desde fragmentos gracias a una reorganización celular.
Algunas esponjas de la familia Spongillidae, producen gémulas en el inicio del invierno. Son altamente resistentes al congelamiento y sequías.
Otras esponjas producen cuerpos reducidos ricos en amebocitos.
Algunas otras, producen yemas de varios tipos.
Gemulación en esponjas
1. Las arqueocitos se concentran en el mesohilo y se empiezan a dividir por mitosis rápidamente
2. Trofocitos cubren a los arqueocitos y loes envuelven por fagocitosis.
3. El resultado es arqueocitos empaquetados que contienen reservorios de comida elaborados sacos vitelinos.
Gemulación en esponjas
4. Se recubre por tres capas de espongina y espículas en forma de anfidisco
5. La parte apical de la gémula no tiene espículas y se encuentra revestida solo por una capa de espongina. (micropilo)
Micropilo
Capa de espículas ambidiscas
Arqueocitos
Membrana interna
GÉMULA
Gemulación en esponjas• Cuando las condiciones ambientales son
favorables:6. El Micropilo se abre y empiezan a salir
los primeros arqueocitos, se colocan entre la gémula y el sustrato. Empiezan a construir la estructura del pinacodermo y coanodermo.
7. La segundo ola de arqueocitos colonizan la estructura dando origen a cada tipo de célula de una esponja adulta.
Membrana externa
Membrana interna
Pinacodermo en desarrollo
Arqueocitos
Arqueocitos saliendo por el micropilo
Reproducción sexual
La mayoría de las especies son hermafroditas, pero producen huevos y espermas en diferentes momentos.
El cambio de sexo puede ocurrir una vez o puede alternarse repetidamente entre machos o hembras.
En algunos individuos parecen tener su sexo determinado.
Sin embargo, en todos los cosas la fertilización cruzada probablemente tiene lugar.
Reproducción sexual
Los espermas parecen originarse de los coanocitos o arqueocitos.
Ovocitos solitarios se desarrollan en células cubiertos por una capa de células foliculares y trofocitos.
FOLÍCULO ESPERMÁTICO
OVOCITOTrofocito libre
Trofocito capturado
Núcleo
Reproducción sexual
La meiosis comienza después de que una ovogonia ha acumulado suficiente alimento de reserva (trofocitos).
El esperma es expulsado al ambiente a través del sistema acuífero. La expulsión de los espermas puede ser sincronizado en una población local o restringido a algunos organismos.
Reproducción sexual
Una vez en el agua, los espermas son captados por el sistema acuífero de las esponjas vecinas que contienen ovocitos.
Los espermas atraviesan el coanodermo para llegar al mesohilo, localizan los ovocitos, penetran la barrera folicilar y fertilizan el huevo.
El zigoto se transforma en blástula.
Ovocito
EspermaCoanocito de transferencia
Coanocito
Mesohilo
FERTILIZACIÓN DE OVOCITO
Reproducción sexual
El desarrollo de los embriones ocurre rápidamente desde la fertilización teniendo lugar en el mesohilo.
Cuando el embrión está terminado, es una larva móvil que nadará por algunas horas o días antes de establecerse.
Después de establecerse comenzará a crecer para convertirse en un nuevoindividuo adulto.
CLASIFICACIÓN
La clasificación de las esponjas puede estar basada en la estructura de su esqueleto y la forma del cuerpo:
Ascon
Sycon
Leucon
ASCON Forma de tubo PequeñaConstan de racimos de individuos
tubulares fusionados a lo largo de sus ejes longitudinales o por sus bases
Perforada por muchos poros inhalantes o incurrentes
Los poros desembocan en la cavidad interior: Espongocele, que conduce hacia el exterior (Ósculo)
La pared del cuerpo es relativamente simple
superficie exterior cubierta por pinacocitos, integran el pinacodermo
Los márgenes son contráctiles, de modo que puede reducir todo su tamaño.
Los pinacocitos secretan el material para fijar la esponja al sustrato
Cada célula está formada por un porocito formando un ostiolo que se abre o cierra
Debajo del pinacodermo se encuentra el mesohilo formado por una matriz de proteína gelatinosa que contiene material esquelético y células ameboideas.
Esqueleto puede constar de espículas calcáreas, silíceas, fibras de espongina proteínica o una combinación.
Osteolo
Coanocito
Espongocele
Osculo
ASCON
SICONSe observan como las asconoides, pero
más largas. Mantienen la forma de tubo y sus
individuos terminan es un solo ósculo. La pared del cuerpo es más complejo, y
el espongocele está delineado por los pinacocitos.
Los coanocitos asemejan un arreglo de canales radiales en serie.
Ósculo terminal protegido por una faringe de espículas monoaxónicas formando un collar oscular.
No se encuentran en colonias. El espongocele evaginó para formar
canales radiales de coanocitos alineados (canales coanocíticos). El espacio entre ellos son llenados con canales incurrentes.
Los prosópilos (pequeñas aberturas) conectan el coanodermo con los canales incurrentes.
El agua circula por el osteolo, dentro de los canales incurrentes, atraviesa los prosópilos y llega a los canales coanocíticos. Aquí los coanocitos ingestan la comida.
Los flagelos de los coanocitos conducen el agua para pasar al osteolo que conecta los conales coanocíticos con el espongocele, aquí emerge a través del ósculo.
La mesoglea es similar a la de los asconoides.
Las esponjas tipo sicon, pasan por un estadío de ascon en su desarrollo embrionario.
Los canales coanocíticos se forman simplemente por la evaginación de la pared del cuerpo.
Osteolo
Prosopilo
Canal coanociticoCoanocito
Apopilo
Sicon (simple)
CortexPoro dermalCanal incurriente
Coanocitos
Prosopilo
Canal coanociticoCanal incurrenteApopilo
SICON (COMPLEJO)
LEUCONSon las esponjas con mayor grado de
complejidad. Forman grandes masas conteniendo
muchos osculos. Cada ósculo maraca un miembro de la
colonia, pero los límites entre ellos son indefinidos.
Los canales coanociticos envuelven un canal excurriente dentro del que descargan el agua.
Pequeños canales excurrientes se unen para formar uno largo, convergiendo todos en el canal excurriente mayor a través del cual el agua llega al ósculo para salir.
Formas leuconides componen las clases calcarea y demospongia
Osculo
Apopilo
Cámara coanocítica
Prosópilo
Canal incurrentePoro dermal
Canal excurrente
LEUCON
TAXONOMÍA
las esponjas se engloban en cuatro clases:
Calcárea (calcispongiae)
Hexactinellida (hyalospongiae)
Demospongiae
Sclerospongiae
Clase calcáreaEsponjas calcáreasEspículas de carbonato de calcioTodas las espículas del mismo tamaño
general y son monoaxónicas, triaxónicas o tetraxónicas.
No tienen fibras de esponginaPueden presentar Ascon, Sicon y
Leucon. Colores: pardo, amarillas, rojas,
lavanda. Menos de 10 cmAguas costeras de poca profundidad
Clase HexactinellidaEsponjas vítreasEspículas triaxónicas con seis puntas Algunas espículas se fusionan entre sí
entre sí para formar un esqueleto de tipo silíceo; constan de largas fibras silíceas que se parecen a la fibra de vidrio (esponjas vítreas)
Simétricas e individualizadas. Forma de jarra, cáliz o urna10 – 30 cm de alturaColores claros
Espongocele bien desarrollado y el único ósculo está cubierto a veces por una placa cribada. (una cubierta a modo de tamiz formada por espículas fusionadas entre sí.
La presencia de penachos basales de fibras espiculares, implantados en la arena permite que muchas especies vivan en fondos marinos.
Sobretodo en aguas profundasCosmopolitas; dominantes en Antártida
La histología de las hexactinélidas es diferente:Todas las superficies expuestas al
agua no están cubiertas por un pinacodermo, sino por una capa sincitial a través de la cual asoman varias espículas.
Las cámaras flageladas están cubiertas por otro sincitio que contiene flagelos con collares.
Los arqueocitos son uno de los pocos tipos celulares definidos.
Cámaras flageladas en forma de dedal
Superficialmente de forma sicon.
Especies del género Euplectella (canastas de Venus) mantienen relación comensal con algunos camarones (Spongicola) quedando atrapados en su espongocele y se alimentan del plancton. Además relaciones comensales con un cangrejo (Chorilla) y un isópodo (Aega).
Clase Demospongiae90 % de las esponjasDesde aguas someras hasta grandes
profundidadesColoraciones vivas (presencia de
gránulos de pigmento localizado en los amebocitos)
Esqueleto variable; de fibras de espongina o espículas silíceas (monoaxónicas o tetraxónicas, nunca triaxónicas –hexactinas-)
LeuconoidesEnorme variedad de formas debido a la
limitación de espacio, pendiente del sustrato o velocidad de las corrientes
Algunas esponjas tienen hábitos incrustantes, lo que les permite vivir dentro de conchas de moluscos o entre corales. (Familia Clionidae)
Esponjas dulceacuícolas (Familia Spongillidae)
Esponjas comúnes de baño (Familia Spongiidae)
Esponjas de baño comerciales (Spongia e Hippospongia)
El esqueleto de estos animales es formado exclusivamente por fibras de espongina
Las esponjas las pescan buceadores y luego se deja que el tejido vivo se descomponga dentro del agua, se lava el esqueleto formado por fibras de espongina anastomosadas.
Las “esponjas” de colores que se expenden normalmente son en realidad un producto sintético.
Clase SclerospongiaeEsponjas que viven en grutas y en
túneles de arrecifes de coralLeuconoidesEsqueleto interno de espículas silíceas
y fibras de espongina, pero estos elementos y el tejido vivo circundante descansa sobre un esqueleto basal sólido de carbonato de calcio
