Gąbki (Porifera) to prymitywne, beztkankowe osiadłe zwierzęta wodne, które pełnią funkcję filtratorów. Są to organizmy wielokomórkowe, składające się z galaretowatego mezohylu, znajdującego się między dwiema cienkimi warstwami komórek. Są zwierzętami wielokomórkowymi i heterotroficznymi (organizm, który nie potrafi sam produkować pożywienia, pobierając je od innych organizmów).
Etymologia
Nazwa gąbka pochodzi od starogreckiego słowa spóngos. Nazwa naukowa Porifera pochodzi od nowołacińskiego terminu porifer, oznaczającego „por, otwór”, oraz -fer, oznaczającego „noszący” lub „przenoszący”.
Charakterystyka ogólna
Większość gąbek jest asymetryczna i ma kształt zoptymalizowany do efektywnego przepływu wody przez centralną jamę, skąd woda opuszcza organizm przez osculum. Większość żyje w morzach, od płytkich wód po głębokości przekraczające 8800 m, ale są też gatunki słodkowodne.
Z około 5000-10000 gatunków, gros żywi się bakteriami i drobnymi organizmami, a niektóre mają fotosyntetyzujące mikroorganizmy, które dostarczają dodatkowego pożywienia i tlenu. Nieliczne gąbki, żyjące w ubogich w jedzenie miejscach, polują na małe skorupiaki.
Rozmnażają się głównie płciowo, uwalniając komórki jajowe do wody, gdzie zapłodnione jaja rozwijają się w larwy. Mogą też rozmnażać się bezpłciowo przez pączkowanie lub regenerację z fragmentów. W trudnych warunkach produkują gemmule, które uśpione czekają na lepsze warunki do rozwoju.
Cechy charakterystyczne
Wszystkie znane gąbki mają zdolność przekształcania swoich ciał, ponieważ większość ich komórek jest zdolna do przemieszczania się wewnątrz organizmu, a niektóre mogą zmieniać swoje funkcje.
Chociaż niektóre gąbki mogą wytwarzać śluz, który pełni funkcję ochronną u innych zwierząt, żadna gąbka nie tworzy prawdziwej warstwy śluzu. Brak skutecznej ochrony przed mikroorganizmami w porowatej tkance może być powodem, dla którego gąbki nie mają bardziej złożonej budowy.
Podstawowa struktura
Ciało gąbki jest puste i utrzymywane w kształcie dzięki mezohylowi, galaretowatej substancji z kolagenu. Wewnętrzną powierzchnię pokrywają komórki z cylindrycznymi lub stożkowymi kołnierzami (choanocyty) z flagellą, które przepychają wodę przez jej organizm. Gąbki mają ostia, które prowadzą wodę do wnętrza, a większość z nich ma porocyty, które działają jak zawory wlotowe. Pinakocyty tworzą zewnętrzną skórę i pomagają w trawieniu dużych cząsteczek pokarmowych oraz zakotwiczają gąbkę.
Przepływ wody i struktura ciała
Gąbki działają jak kominy: zasysają wodę od dołu i wydalają przez osculum na górze. Mogą regulować przepływ wody, zamykając otwory wlotowe i zmieniając tempo ruchu wici. Najprostsze z nich (askon) mają kształt rurki i maksymalną średnicę 1 mm. Gąbki sykon mają pofałdowane ściany, co pozwala im osiągać kilka centymetrów średnicy. Gąbki leukon mają złożoną strukturę z siecią komór, osiągając ponad 1 m średnicy. Spowolniony przepływ wody wokół choanocytów ułatwia im wychwytywanie pokarmu.
Szkielet
Mezohyl pełni rolę szkieletu wewnętrznego u większości gąbek, szczególnie miękkich, które rosną na twardych powierzchniach. Często wzmacniany jest minerałami, włóknami gąbczastymi lub obu tymi elementami. Wstawki, wykonane z krzemionki lub węglanu wapnia, mogą mieć różne kształty i być połączone lub zlane. Niektóre gąbki tworzą także egzoszkielety na zewnątrz swoich ciał.
Funkcje życiowe
Ruch
Dorosłe gąbki są zasadniczo nieruchome, ale niektóre gatunki mogą poruszać się po dnie morskim z prędkością od 1 do 4 mm dziennie. Kilka gatunków potrafi kurczyć całe swoje ciało, a wiele z nich może zamykać osculum i ostia. Larwy dryfują lub pływają swobodnie.
Oddychanie, odżywianie i wydalanie
Gąbki nie mają układów krążenia, oddychania, trawienia ani wydalania. Zamiast tego wykorzystują przepływ wody przez swoje ciało. Filtrują pokarm z wody: większe cząstki są pochłaniane przez pinakocyty, a mniejsze, jak bakterie, przez choanocyty, które wychwytują większość pokarmu. Archeocyty transportują pożywienie między komórkami i usuwają blokujące cząstki, czasami wykorzystując je do budowy szkieletu.
Gąbki drapieżne
Niektóre gąbki w ubogich w pokarm wodach polują na skorupiaki i drobne zwierzęta. Zidentyfikowano 137 takich gatunków, głównie w głębinach. Używają lepkich nici do chwytania ofiar, które potem trawią. Większość drapieżnych gąbek straciła system przepływu wody i choanocyty. Jeden gatunek, odkryty przy wulkanicznych kominach hydrotermalnych, żywi się bakteriami metanowymi.
Endosymbionty
Gąbki słodkowodne często żyją w symbiozie z zielonymi algami i korzystają z substancji odżywczych, które te algi produkują. Badacze odkryli, że wstawki z krzemionki przewodzą światło do mezohylu, gdzie żyją fotosyntetyzujące endosymbionty. Gąbki, które żyją w symbiozie z organizmami fotosyntetyzującymi, są najczęściej spotykane w wodach o ubogiej zawartości cząsteczek pokarmowych i często mają liściaste formy, które maksymalizują ilość pochłanianego światła słonecznego.
System immunologiczny
Gąbki mają prosty system odpornościowy. Odrzucają przeszczepy od innych gatunków, ale akceptują je od swojego. U niektórych gatunków komórki szare pomagają w odrzucaniu obcych materiałów, zatrzymując ruch komórek w dotkniętym obszarze i wydzielając toksyny, które niszczą intruzów. System ten może być aktywny przez kilka tygodni.
Cykl życiowy
Gąbki w strefach umiarkowanych żyją zazwyczaj kilka lat, podczas gdy niektóre gatunki tropikalne oraz głębinowe mogą osiągać wiek 200 lat lub więcej. Gąbki wapienne mogą rosnąć tylko o 0,2 mm rocznie, więc osobniki o szerokości 1 m mogą mieć nawet 5000 lat.
Ekologia
Gąbki występują na całym świecie, od wód polarnych po tropikalne. Preferują spokojne, czyste wody, ponieważ zanieczyszczenia spowodowane falami lub prądami mogą zatykać ich pory i utrudniać odżywianie oraz oddychanie. Najczęściej osiedlają się na twardych powierzchniach, takich jak skały, chociaż niektóre potrafią przyczepiać się do miękkiego osadu za pomocą korzenia. Są bardziej liczne, ale mniej zróżnicowane w wodach umiarkowanych niż tropikalnych, prawdopodobnie z powodu większej liczby drapieżników.
Produkcja tlenu
Gąbki, które mają fotosyntetyzujące endosymbionty, wytwarzają nawet trzykrotnie więcej tlenu i organicznej materii niż same konsumują.
Mechanizmy obronne
Wiele gąbek wytwarza spikule, które tworzą gęsty dywan, skutecznie odstraszający jeżowce, które mogłyby je atakować. Dodatkowo, produkują toksyczne substancje, które uniemożliwiają osiedlanie się innych organizmów w ich pobliżu.
Niektóre gatunki mogą wywołać poważne reakcje skórne u ludzi, którzy mają z nimi kontakt.
Niektóre gąbki wydzielają toksyny, które niszczą polipy koralowe, co pozwala im na wzrost na szkieletach koralowców. Inne stosują substancje żrące do wwiercania się np. w skały. Mogą usunąć do 1 metra materiału z raf rocznie, tworząc widoczne wgłębienia tuż poniżej poziomu wody przy odpływie.
Współpraca z innymi organizmami
Krewetki z rodzaju Synalpheus żyją w różnych gatunkach gąbek, z których każda pełni funkcję schronienia i źródła pokarmu. W jednej gąbce może mieszkać do 16.000 krewetek. Kraby pustelniki korzystają z gąbek jako ochrony, dopóki nie znajdą nowego domu.
Gąbki filtrują organiczne cząstki i mikroorganizmy z wody, pełniąc kluczową rolę w rafach koralowych jako detrytusożercy. Mogą przekształcać materię organiczną od koralowców w detrytus, który jest przekazywany w sieci pokarmowej rafy, oraz przyswajać materię przez bakterie konsumujące śluz koralowy.
Systematyka
Dotychczas naukowcy zidentyfikowali około 9.000 gatunków gąbek. Tradycyjnie gąbki dzielono na trzy klasy: gąbki wapienne (Calcarea), gąbki szklane (Hexactinellida) i demospongi (Demospongiae). W wyniku badań dodano czwartą klasę: Homoscleromorpha.
Gąbki klasyfikowane są na podstawie składu ich szkieletów.
Zastosowanie
Niektóre delfiny butlonose przymocowują gąbki morskie do swojego ryjka, co prawdopodobnie służy im do ochrony podczas poszukiwania pożywienia w piaszczystym dnie morskim.
W przeszłości wykorzystywano miękkie gąbki np. jako przenośne naczynia do picia oraz filtry do wody miejskiej, narzędzia czyszczące, aplikatory do farb.
Lecznictwo
Gąbki mogą mieć właściwości lecznicze dzięki chemikaliom, które znajdują się w nich lub w ich mikrobach. Mogą pomagać w zwalczaniu wirusów, bakterii, nowotworów i grzybów.
Źródło
1. https://en.wikipedia.org/wiki/Sponge [dostęp: 02.09.2024].
© Źródło zdjęcia głównego: Canva.
