PORIFEROUS: CHARAKTERISTIKY, KLASIFIKACE, REPRODUKCE - BIOLOGIE - 2025

Porifera jsou nejjednodušší a Phylum Porifera patří do mnohobuněčných živočichů, obecně známých jako houby. Tato zvířata jsou zcela vodní, v moři žije asi 15 000 druhů hub a jen asi 150 se nachází ve sladkých vodách.

Houby jsou velmi variabilní ve velikosti: mohou měřit od několika milimetrů do více než dvou metrů v průměru. Jsou to velmi barevné organismy, protože v buňkách dermis mají více pigmentů.

Pokud jde o jejich stravu, jsou schopni přijímat částice jídla suspendované ve vodě, protože jsou to přisedlé organismy a nejsou schopny aktivně hledat své jídlo. Existuje však rodina masožravých hub, které narušují způsob podávání filtru.

Kostry houby mohou být tuhé a / nebo vláknité. Vláknité části kostry jsou tvořeny kolagenovými vlákny, jako je spongin, zabudovanými do buněčné matrice. Naproti tomu tuhá část je složena z vápenatých nebo křemičitých struktur nazývaných spikly.

Houby hrají důležitou roli v biogeochemických cyklech, jako je cyklus dusíku. Rovněž mohou vytvářet symbiotická spojení s jinými organismy, od mikroskopických po ryby, polychaety, mezi jinými. V současné době je Phylum Porifera rozdělena do čtyř tříd: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae a Homoscleromorpha.

vlastnosti

Organismy patřící do kmene Phylum Porifera jsou charakterizovány jako mnohobuněčná, diblastická a acellomovaná zvířata složená z různých typů buněk.

Morfologicky je uspořádána řada pórů, kanálů a komor, které umožňují průchod vody uvnitř zvířete, a tak získávají jídlo a kyslík.

Na rozdíl od jiných zvířat jsou houby - ve svém dospělém stavu - zcela přisedlé a jsou ukotveny k substrátu, jako jsou korály, skály nebo jiné povrchy.

Tvar houby je poměrně variabilní, může vykazovat radiální symetrii nebo nevykazuje žádnou symetrii. Mohou růst v široké škále tvarů, od vzpřímených až po rozvětvené nebo lobované houby a obecně žijí v koloniích.

Žádné orgány ani tkáně

Houby nemají skutečné orgány ani tkáně; proto trávení potravinových částic probíhá intracelulárně a procesy dýchání a vylučování difúzí. Mají nervový systém považovaný za rozptýlený, ačkoli přítomnost nervového systému v poriferech je kontroverzní otázkou.

Houby se mohou pochlubit neuvěřitelným procesem regenerace buněk. Ve skutečnosti, pokud je houba rozřezána na kousky, může každý fragment vyvinout novou houbu procesem zvaným somatická embryogeneze.

Historicky byly houby klasifikovány jako mořské rostliny. V polovině roku 1765 však vědci zaznamenali jeho nepochybnou živočišnou povahu.

Houby jsou rozmístěny po celém světě a mohou obývat širokou škálu vodních prostředí, od klidných a mělkých vod po polární oblasti.

Houba vzory

Tělesný plán hub je extrémně jednoduchý: vnější buněčná vrstva zvaná pinakoderm, která odděluje vnitřní oblast zvanou mesoglea nebo mesohilo, želatinová oblast složená z kolagenu. Vnitřní povrchy jsou obklopeny choanocyty, válcovými buňkami s bičíkem.

Oblasti, které nejsou lemovány choanocyty, jsou lemovány jiným buněčným typem zvaným pinakocyty.

Druhy vzorů

Houby mají tři typy vzorů, které se liší v umístění choanocytů, což je třída bičovaných buněk, které vytvářejí proud, který usnadňuje tok vody a živin. Lze rozlišit následující typy:

Asconoidové houby

Asconoidové houby jsou malé, primitivní, jednoduché formy perforované vytvořením pórů, které se otevírají do dutiny zvané spongocele. Spongocele se otevírá ven přes osculum.

Asconoidní typ houby představuje neefektivní primitivní morfologii, protože objem vody, v níž je spongocele uložena, je vysoký a její vypuzení ven je obtížné.

Houbičky Sycon

Sykonické houby mají ve stěně těla horizontální záhyby, které jsou složité a silné. Voda vstupuje skrze vznikající kanály přes dermální póry, ostioly a vyzařované kanály - pokryté choanocyty - přes prosopilou, což jsou jemné otvory.

Leuconoidové houby

Leuconoidové houby vykazují větší stupeň složitosti díky přítomnosti záhybů v bičíkových kanálech za účelem vytvoření komor, které výrazně zvyšují povrchovou plochu pro získávání živin.

Klasifikace

Phylum Porifera je rozdělen do tří tříd houby: třída Calcarea, třída Hexactinellida a třída Demospongiae. Níže podrobně popíšeme každou třídu:

Třída Calcarea

Porifery třídy Calcarea mají jehly ve tvaru jehly nebo se třemi nebo čtyřmi paprsky, složené z uhličitanu vápenatého. Druhy v této třídě jsou malé a zřídka přesahují 10 centimetrů.

V některých ústí řek však bylo zjištěno, že houba Sycon ciliatum může dosáhnout až 50 centimetrů. Podobně druhy Leucetta avokádo a Pericharax heteroraphis obývají korálové útesy v Tichomoří a dosahují 20 centimetrů.

Obvykle se považují za mělké vodní druhy, i když existují důkazy o tom, že mohou obývat propastné oblasti hluboké mezi 4 000 a 6 000 metrů.

Všechny druhy jsou mořské a představují tři typy kanálových systémů: asconoid, syconoid a leuconoid. Je známo asi 300 druhů, některé příklady jsou: Leucosolenia complicata, Sycon gelatinosum, Grantia compresa a Clathrina.

Třída Hexactinellida

Houby, které patří do této skupiny, se nazývají sklovité houby, protože se obvykle skládají do sítě a jsou složeny z křemíku a mají šest paprsků (triaxonické).

Všechny druhy jsou mořské, převládají v Antarktidě a obývají hlubokou vodu. Bičí komory jsou typu syconoid a leuconoid. Z těchto Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes je známo asi 500 druhů.

Třída Desmopongiae

Mají křemičité spikly, které nejsou triaxonické, ale mohou být monoaxonické, tetraxonické nebo polyaxonické. Kromě toho mohou představovat pouze houbičky nebo obojí.

V této třídě jsou slavné houby do koupele, patřící do čeledi Spongiidae, které mají hojné houby.

Většina z nich žije v mořském prostředí, i když byla hlášena rodina žijící ve sladkovodních prostředích, jako je Spongilia lacustris a Ephidatia fluviatilis. Jsou typu leukoidů.

Kromě houbiček do koupele lze zmínit další relevantní rody patřící do této třídy, jako například: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion a Callyspongia.

V této třídě je velmi zvláštní řád Poecilosclerida, který se vyznačuje zvláštním masožravým zvykem krmení.

Ve srovnání se svými filtračními příbuznými nemají masožravé houby aquiferový systém (s výjimkou rodu Chondrocladia) s choanocyty, což je diagnostická charakteristika poriferů.

Kořist v tomto pořadí zahrnuje drobné bezobratlé, většinou korýše. V rodině Cladorhizidae v osmi rodech je asi 119 masožravých hub, mezi nimi Cladorhiza, Asbestopluma a Chondrocladia.

Třída Homoscleromorpha

Je to nejmenší třída poriferů tvořená pouze 87 druhy patřící k následujícím rodům: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella a Plakortis.

Vyznačují se bičíkovitými bičíky; kostra je variabilní, se spikulemi oxidu křemičitého nebo bez nich a mají bazální membránu.

Pokud je kostra přítomna, skládá se ze čtyř paprskových křemíkových tetraxonických spikul. Většina druhů má polštářové tvary a různě se liší v jejich zbarvení, vykazují mimo jiné odstíny modré, fialové, zelené, žluté, červené.

Obývají tmavé nebo polotmavé ekosystémy a mohou být umístěny jak v mělké vodě, tak v hloubkách větších než 100 metrů.

Dříve to bylo považováno za podtřídu patřící Desmospongiae. Nedávno studie založené na molekulárních důkazech navrhly vytvoření této čtvrté třídy hub.

Reprodukce

Nepohlavní reprodukce

Houby mohou zažít sexuální i asexuální reprodukci. V asexuálně houba produkuje vnější pupeny, které rostou, a když dosáhnou vhodné velikosti, odpojí se od mateřské houby a vytvoří nového menšího jednotlivce. Může také zůstat členem kolonie.

Proces asexuální reprodukce může také nastat vytvořením vnitřních pupenů, nazývaných gemmuly.

V počátečním stavu se shlukují typy buněk zvaných archeocyty a jsou obklopeny vrstvou spiculů a sponginů. Tyto struktury mohou uniknout tělu rodičů a vytvořit novou houbu.

Gemmules jsou produkovány, když jsou podmínky prostředí pro houbu nepříznivé a jsou také způsobem kolonizace nových stanovišť.

Gemmules může vstoupit do spícího období během nepříznivých období (například v zimě nebo při nízkých teplotách), a když jsou tyto konce, jsou reaktivovány a dochází k tvorbě nového jednotlivce; proto jsou považovány za adaptaci houby na přežití nepříznivých podmínek.

Sexuální reprodukce

Většina houbiček má mužské a ženské pohlavní buňky u stejného jedince. Tato duální podmínka se nazývá „monoecious“ nebo hermafroditic.

Gamety (vajíčka a spermie) jsou generovány z choanocytů nebo také z archeocytů, v závislosti na druhu. Spermie jsou vypouštěny do vodního prostředí a vstupují do těla další houby, kde vstupují do bičíkové komory a nacházejí vajíčko.

Ve většině případů si rodičovská houba zachovává zygotu po oplodnění a poté se uvolní larva s řasinkami. Larva je na rozdíl od dospělého dospělého schopna plavat a je pohyblivá. V ostatních případech jsou vejce a spermie vypouštěny do vody.

V některých specifických případech dochází k vytvoření duté blastuly, která zažívá otevření „úst“ a dochází k inverzi blastuly; tedy buňky, které byly dříve vystaveny blastocele, směřují ven.

Trávení a vylučování

Houby nemají trávicí systém ani vylučovací systém. Místo toho systém kanálů přepravujících vodu plní tyto základní funkce pro život organismu.

Houby se živí hlavně tím, že vezmou částice suspendované ve vodě, které jsou čerpány do houby.

Voda vstupuje přes malé póry umístěné ve vnějším buněčném loži. Uvnitř houby je potravinový materiál sbírán choanocyty, čímž je dosaženo přísunu suspenze.

Menší částice mohou vstupovat do choanocytů fagocytárním procesem. Na absorpci částic se podílejí také dva další buněčné typy, pinakocyty a archeocyty. Na druhé straně k dýchání a vylučování dochází jednoduchými difúzními procesy.

Nervový systém

Houby postrádají nervové buňky nebo "opravdové neurony"; ukázalo se však, že tato zvířata mohou reagovat na vnější podněty.

Houby mají kontraktilní buňky, které reagují na životní prostředí prostřednictvím typu pomalého vedení v důsledku protoplazmatického přenosu.

V roce 2010 skupina vědců zjistila, že v genomu houby Amphimedon queenslandica jsou geny spojené s neuronálními buňkami podobné těm, které se vyskytují u cnidariánů a jiných zvířat.

Mezi těmito geny vynikají geny spojené s rychlým synaptickým přenosem, mimo jiné enzymy podílející se na syntéze neurotransmiterů.

Při charakterizaci buněčných typů larev A. queenslandica bylo možné navrhnout určité typy buněk, které jsou pravděpodobně spojeny se senzorickými funkcemi.

Například fotoreceptorové buňky, které regulují fototaxi, byly nalezeny v zadní části larev. Ve skutečnosti je larva schopna vybrat substrát, kde dojde k usazení dospělého.

Evoluce a fylogeneze

Phylum Porifera se skládá z nejstarších existujících metazoanů na planetě. Houby jsou skupina, která vznikla před Cambrianem. Paleozoická moře pravděpodobně obsadila skupina vápenatých hub; v devonu došlo k rychlému vývoji skupiny sklivců.

Podle molekulárních studií patřily vápenaté houby do odděleného kladu od hub, které patří do tříd Desmospongaie a Hexactenellida.

Molekulární údaje naznačují, že nejstarší skupinou je Hexactinellida, zatímco Calcarea je nejblíže k Metazoanům.

Na základě těchto důkazů byly vzneseny dvě možnosti: vápenaté houby jsou sesterskou skupinou houby na bázi oxidu křemičitého nebo vápenaté houby jsou spřízněny více s jinými metazoany než houby na bázi oxidu křemičitého; ve druhém případě by byl Phylum Porifera parafyletický.

Reference

1. Hickman, CP, Roberts, LS, Larson, A., Ober, WC, & Garrison, C. (2001). Integrované základy zoologie. New York: McGraw - Hill.
2. Kaas, JH (Ed.). (2009). Evoluční neurověda. Academic Press.
3. Ryan, JF, a Chiodin, M. (2015). Kde je má mysl? Jak mohou houby a placozoany ztratit typy nervových buněk. Filozofické transakce královské společnosti B: Biological Sciences, 370 (1684), 20150059.
4. Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, ME, Mitros, T.,… & Larroux, C. (2010). Genom Amphimedon queenslandica a vývoj složitosti zvířat. Nature, 466 (7307), 720-726.
5. Van Soest, RWM, Boury - Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, NJ,… Hooper, JNA (2012). Globální rozmanitost hub (Porifera). PLoS ONE, 7 (4), e35105.
6. Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O.,… & Lavrov, DV (2012). Hluboká fylogeneze a vývoj hub (Phylum Porifera). In Pokroky v mořské biologii (svazek 61, s. 1–78). Academic Press.