Spužve (Porifera): zgradba, filtriranje hrane in evolucija
Spužve (Porifera): odkrijte njihovo zgradbo, kako filtrirajo hrano in fascinantno evolucijo te najstarejše živalske skupine.
Goba je članica družine Porifera. Je preprosta žival s številnimi celicami, vendar brez ust, mišic, srca in možganov. Je sedeča: ne more se premikati s kraja na kraj tako kot večina živali. Goba je žival, ki raste na enem mestu, tako kot večina rastlin. Kljub temu so spužve zelo uspešne.
Zgradba telesa
Osnovni načrt telesa je želeju podobna plast, ki je stisnjena med dve tanki plasti celic. Njihova telesa so polna por in kanalov, ki omogočajo kroženje vode. Večina se jih hrani z bakterijami in drugimi mikroorganizmi. Nekaj jih je, ki se prehranjujejo z drobnimi raki.
Spužve nimajo organov v običajnem pomenu, vendar imajo več specializiranih vrst celic, ki opravljajo različne funkcije:
- Koanociti (ožemalke) – celice z ovratilom in bičem, ki ustvarjajo vodni tok in ujamejo delce hrane z ovratnimi filamenti.
- Pinacociti – ploske celice, ki obdajajo zunanjo površino telesa in deloma tvorijo kanale.
- Porociti – celice ob porah, skozi katere vstopa voda.
- Arheociti (amoeboidne celice) – sposobne fagocitoze, preskrbujejo prehrano, sodelujejo v razmnoževanju in lahko diferencirajo v druge vrste celic.
Notranjo oporo telesu zagotavlja skelet iz spikul (majhnih mineralnih iglic iz apnenca ali silicija) in/ali vlaknastega beljakovinskega materiala spongina. Glede na kompleksnost kanalov ločimo tri osnovne tipe telesnega sistema: askonoidni, si konoidni in leukonoidni, pri čemer so leuconoidni najbolj razvejani in najpogostejši pri večjih vrstah.
Prehrana in filtriranje
Vse spužve sprejemajo vodo skozi pore (majhne luknjice) v svojem telesu. Voda odteka skozi veliko cev v sredini. Večina gobic filtrira (jemlje) majhne koščke hrane iz vode, ki se pretaka skozi njihovo telo. Živali, ki na ta način pridobivajo hrano, imenujemo filtrirne hranilke.
Mehanizem filtriranja temelji predvsem na delovanju koanocitov: premikanje bičev ustvari stalen tok vode, delci pa se ujamejo v sluzavih ovratnikih in se nato vsrkajo ali prenesejo arheocitom za prebavo. Spužve filtrirajo ogromne količine vode in tako prispevajo k čiščenju morskih ekosistemov. Nekatere vrste gostijo simbiotske alge ali bakterije, ki dodatno prispevajo k prehrani in barvi gob.
Razmnoževanje in razvoj
Spužve se razmnožujejo spolno in nespolno. Mnoge vrste so hermafroditne (izmenično proizvajajo moške in ženske gamete). Pri spolnem razmnoževanju se izločajo spermiji v vodo, ki jih druga goba zajame in prenese na jajčne celice; nastane plavajoča ličinka, ki se nato usidra in razvije v novo spužvo.
Nespolno razmnoževanje poteka preko gemul ali brstenja: gemule so notranje tvorjene strukture, odporne na neugodne razmere (pomembno pri sladkovodnih vrstah), brsti pa so izrastki, ki lahko dozorejo v novo rastlino.
Evolucija in fosilni zapis
Spužve so med najstarejšimi znanimi večceličnimi živalmi. Spužve so najstarejše živali s fosilnimi dokazi (izpred ~635 milijonov let). Fosilni ostanki spužvam podobnih organizmov segajo v kambrij in tudi prej, kar kaže na zelo zgodnjo diverzifikacijo živalskega kraljestva. Molekularne študije nakazujejo, da se je linija Porifera morda ločila od drugih živali še prej, čeprav natančni datumi in podrobnosti evolucije ostajajo predmet raziskav.
Fosili spužv vključujejo ohranjene spikule in sedimentne odtise telesa; nekatere skupine so skozi geološki čas razvile zelo različne oblike in skeletne strukture.
Razširjenost, pomen in grožnje
Obstaja več kot 10.000 vrst gob. Večina gobic živi v oceanu. Nekaj jih živi v sladki vodi. Spužve naseljujejo različna življenjska okolja: od plitvih koralnih grebenov do globokomorskih pobočij in celo vročih virov. Velikost se giblje od nekaj milimetrov do več metrov pri nekaterih morski vrstah.
Spužve igrajo pomembno vlogo v ekosistemih: filtrirajo vodo, reciklirajo hranila, dajajo mikrohabitate drugim organizmom in sodelujejo v simbiozah. Nekatere vrste so vir bioaktivnih snovi, zanimivih za medicino, druge pa so zgodovinsko služile kot naravne gobice za čiščenje.
Grožnje za spužve vključujejo onesnaženje, spremembe temperature in kisline v oceanih, poškodbe habitatov ter invazivne vrste. Ohranitev morskih habitatov in nadzor ekologije sta pomembna za ohranjanje raznolikosti Porifera.
Dodatne zanimivosti
- Spužve lahko regenerirajo velike dele svojega telesa in celo ponovno sestavijo posamezne celice v novo posamezno spužvo.
- Nekatere vrste tvorijo spektakularne barvne preproge ali velike kolonije, druge so drobne in neopazne.
- Raziskave spužv prispevajo k razumevanju zgodnje evolucije živali in osnovni celični diferenciaciji.
Po čem se razlikujejo
|
| Gobice | Cnidariji in ktenofore |
| Živčni sistem | Ne | Da, preprosto |
| Celice v plasti so povezane skupaj | Ne, le da imajo Homoscleromorpha bazalne membrane. | Da: medcelične povezave; bazalne membrane |
| Celice v srednji plasti "želeja" | Veliko | Nekaj |
| Celice se lahko preselijo, spremenijo funkcije | Da | Ne |
Spužve so preproste živali. Od drugih živali se razlikujejo le po nekaj stvareh.
- Živa goba lahko spremeni obliko svojega telesa. Večina celic v njenem telesu se lahko premika; nekaj celic se lahko celo spremeni iz ene vrste celic v drugo.
- Podobno kot gobavci (meduze itd.) in ktenofore (česalne želeje) ter za razliko od vseh drugih znanih metazoanov je telo spužve sestavljeno iz nežive želeju podobne mase, ki je vstavljena med dva glavna sloja celic.
- Spužve nimajo živčnega sistema. V njihovih srednjih želatinastih plasteh je veliko različnih vrst celic. Nekatere vrste celic v zunanjih plasteh se lahko preselijo v srednjo plast in spremenijo svoje funkcije.
Različne vrste gobic
Poznamo štiri razrede gobic. Razlika med njimi je v tem, kako je zgrajen njihov skelet.
- V razred Demosponges spada večina spužv. Spužve iz tega razreda gradijo svoj skelet iz spongina. Spongin je posebna beljakovina. V tem razredu so vse velike spužve.
- Kostne spužve za izdelavo okostja uporabljajo kalcijev karbonat. Znane so pod imenom Calcarea. Običajno so zelo majhne, velike le 3-4 centimetre. Od približno 15.000 znanih gobic jih je približno 400 iz rodu Calcarea.
- Steklene gobice za izdelavo okostja uporabljajo silicijev dioksid. Včasih jih imenujemo Hexactinellida. Večina jih živi zelo globoko v oceanu. Obstaja približno 500 različnih vrst steklenih spužv, ki spadajo v 17 različnih družin. Te spužve predstavljajo približno 7 % vseh znanih spužv.
- Homoscleromorpha je razred, ki je bil del Demosponges. Pravzaprav so dobro ločeni od demospong.
Življenjske funkcije
Gibanje
Spužve so sedeče, živijo na enem mestu, kjer so pritrjene na tla. Nekaj spužv lahko spremeni svoj položaj, premikajo se s hitrostjo od 1 do 4 mm na dan. To počnejo podobno kot amebebe. Nekaj vrst se lahko skrči s celotnim telesom. Mnoge lahko zaprejo svoje odprtine/odprtine.
Mesojede spužve
Nekaj vrst živi v vodah, kjer je na voljo zelo malo hrane. Zato so se spremenile in postale plenilci. Prehranjujejo se z majhnimi raki in drugimi majhnimi živalmi. Večina teh gobic spada v družino Cladorhizidae, nekaj pripadnikov družin Guitarridae in Esperiopsidae pa je tudi mesojedih. V večini primerov je le malo znanega o tem, kako dejansko lovijo plen. Nekatere vrste naj bi uporabljale lepljive niti ali kljukaste spikule. Večina mesojedih spužv živi v globokih vodah, do 8840 m, z razvojem tehnik raziskovanja globokih oceanov pa naj bi jih odkrili še nekaj. Vendar so eno vrsto našli v sredozemskih jamah na globini 17-23 m poleg bolj običajnih spužv, ki se hranijo s filtri. V jamah živeči plenilci ujamejo rake, krajše od 1 milimetra, tako da jih zapletejo s tankimi nitmi, jih v nekaj dneh prebavijo tako, da jih ovijejo z nadaljnjimi nitmi, nato pa se vrnejo v svojo običajno obliko; ni dokazov, da bi uporabljali strup.
Večina znanih mesojedih gobic je popolnoma izgubila sistem pretoka vode in choanocite. Vendar pa rod Chondrocladia uporablja zelo spremenjen sistem pretoka vode za napihovanje balonom podobnih struktur, ki se uporabljajo za lovljenje plena.
Razmnoževanje pri spužvah
Nespolno razmnoževanje
Spužve se običajno razmnožujejo, ko se odlomijo majhni koščki. Če ima tak košček prave vrste celic, lahko zraste in postane nova goba. Nekaj gobic lahko uporablja tudi razmnoževanje. Pri tem majhna goba zraste na starševski gobi; ko preneha rasti, preprosto odpade. Kadar so pogoji slabi, lahko nekatere gobice razvijejo tudi grude nespecializiranih celic. Te se ne bodo razvile, dokler se razmere ne izboljšajo. Takrat lahko naredijo novo gobo ali pa uporabijo okostje starševske gobe (ki je odmrla).
Spolno razmnoževanje
Večina gobic se razmnožuje spolno. Ustvarijo lahko semenske celice, ki se sprostijo v vodo. Te spermije ujame druga goba, nato pa se prenesejo v jajčne celice starševske gobe. To je znano kot viviparous. Obe celici se združita v ličinke, ki lahko odplujejo in si poiščejo primerno mesto za naselitev.
Pri drugem načinu, znanem kot jajčeca, se v vodo sprostijo tako semenčice kot jajčne celice. Te se nato združijo zunaj gobice.
Uporaba kot orodje
Z delfini
V poročilu iz leta 1997 je bilo opisano, kako so delfini v zalivu Shark Bay uporabljali spužve kot orodje: Delfini si lahko morsko gobo pritrdijo na rostrum (smrčku podoben izrastek). Menijo, da goba ščiti rostrum, ko delfin išče hrano na peščenem morskem dnu, vendar znanstveniki tega niso potrdili. To vedenje, znano kot gobanje, je bilo opaženo le v tem zalivu in ga kažejo skoraj izključno samice. Študija iz leta 2005 je pokazala, da matere tega vedenja učijo svoje hčere in da so vsi uporabniki gob tesno povezani. To kaže na to, da gre za dokaj svežo inovacijo. Delfini gobice uporabljajo tudi kot piling, ko drgnejo kožo ob gobico, pritrjeno na skalo, da se znebijo stare/suhe kože.
Po ljudeh
Zaradi kalcijevega karbonata ali silicijevega dioksida je večina spužv preveč groba za večino uporab, vendar imata dva rodu, Hippospongia in Spongia, mehko, v celoti vlaknato ogrodje. Zgodnji Evropejci so mehke spužve uporabljali za številne namene, med drugim za oblazinjenje čelad, prenosne pripomočke za pitje in občinske vodne filtre. Do izuma sintetičnih gobic so jih uporabljali tudi kot orodje za čiščenje, za slikanje in kot kontracepcijsko sredstvo. V 20. stoletju je problem prekomerni ribolov. To je povzročilo, da so živali in tudi industrija, ki stoji za tem, tik pred izumrtjem.
Številni predmeti z gobasto teksturo so zdaj izdelani iz snovi, ki ne izvirajo iz poriferanov. Sintetične "gobe" vključujejo osebna in gospodinjska čistila, prsne vsadke in kontracepcijske gobe.
Goba luffa, ki se pogosto prodaja za uporabo v kuhinji ali kopeli, ni pridobljena iz živali, temveč iz vlaknatega "skeleta" bučnic (Cucurbitaceae).
Prikaz naravnih spužv za prodajo na Kalimnosu v Grčiji
Galerija
· 
Diagram gobe
· 
Spužve, ki rastejo ob robu oceana
Vprašanja in odgovori
V: Kaj je goba?
O: Goba je članica vrste Porifera, ki je preprosta žival s številnimi celicami, vendar brez ust, mišic, srca ali možganov.
V: Kako se goba premika?
O: Goba je sedeča, kar pomeni, da se ne more premikati s kraja na kraj tako kot večina živali.
V: Kako se goba prehranjuje?
O: Večina gobic se hrani z bakterijami in drugimi mikroorganizmi, nekaj pa se jih prehranjuje z drobnimi raki. Iz vode, ki se pretaka skozi njihovo telo, filtrirajo (jemljejo) majhne koščke hrane.
V: Kje živi večina spužv?
O: Večina gobic živi v oceanu, nekaj pa jih živi v sladki vodi.
V: Kako voda kroži po telesu gobic?
O: Telo gobice je polno por in kanalov, ki omogočajo kroženje vode.
V: Koliko je vrst gob?
O: Obstaja več kot 10.000 vrst gob.
V: V čem so gobice edinstvene v živalskem kraljestvu?
O: Spužve so najstarejše živali s fosilnimi dokazi, ki segajo v obdobje pred ~635 milijoni let.
Iskati