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Tema 1: Poríferos

Zoología - Biología UAM

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Profesor: María Jose Luciañez

Idioma: Castellano

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TEMA 8: FILO PORIFERA (PORÍFEROS O ESPONJAS) Los fósiles más antiguos son blástulas de vida libre correspondientes a una esponja, que aparecieron en el yacimiento marino de Doushantoo. La única blástula de vida libre que existe son larvas de esponja. La larva de esponja se fija a un sustrato y forma el adulto. Las esponjas tienen una gran diversidad de formas: masivas, irregulares (Chondrosia, Petrosia), ramificadas, tubulares (Aplysina), en forma de abanico, de cono, incrustantes... Aplysina fistularis Las características generales son: Animales con una organización sencilla, sin órganos ni tejidos verdaderos. Realizan digestión intracelular (no hay una cavidad donde se produzca la digestión), excreción y respiración por difusión a través de las paredes de las células. Con simetría radiada o sin simetría. Son acuáticas y la mayoría son marinos, aunque hay de agua dulce. ESQUELETO De manera general, el esqueleto es una estructura que da sostén y aporta protección al animal. Además, permite la transmisión de fuerzas (está implicado en el movimiento del animal). Hay dos tipos: Endoesqueleto: es el esqueleto interno. Dentro del endoesqueleto está el hidroesqueleto o esqueleto hidrostático, que es una estructura basada en un modelo fluido. Para que el fluido forme parte del hidroesqueleto, se cumple: El volumen del hidroesqueleto debe ser constante. El fluido está implicado en el movimiento. Generalmente, los animales tienen hidroesqueleto de manera total o parcial. Exoesqueleto: es el esqueleto externo. No se da en poríferos. Las esponjas tienen un hidroesqueleto que se divide en dos: Esqueleto orgánico: formado por fibras de espongina. Esqueleto inorgánico o mineral: formado por carbonato cálcico (CaCO3), que las poseen las calcáreas, o sílice (SiO3), que las poseen las demospongias y hexactinélidas. Se organizan formando espículas, que se entraman unas con otras y forman el esqueleto. Los esclerocitos configuran las espículas de manera diferente. Hay dos tipos de espículas: macroescleras y microescleras. La forma de cada espícula es característica de cada especie. Fibras de espongina Esqueleto calcáreo de Sycon Espícula silícea de Euplectella Espículas CLASIFICACIÓN DE LAS ESPONJAS Las esponjas se subdividen en clases: Calcáreas (Calcispongia): tienen un esqueleto de carbonato cálcico (CaCO3) del que salen unas espículas (espinas). Son de aguas superficiales. Demospongias (Demospongia): tienen un esqueleto de sílice (SiO2) y/o espongina (colágeno). Forman el 95% de las esponjas. Tienen organización leuconoide. Hexactinélidas (Hexactinelida): viven en fondos marinos a gran profundidad y no son muy abundantes. Tienen unas espículas llamadas hexactinas que son silíceas y tienen 6 radios. Otra particularidad es que presentan un sincitio, sus células no están individualizadas. ESTRUCTURA Una esponja, en su forma más sencilla, tiene forma de saco y si hacemos un corte tiene una pared simple con una cavidad llena de agua. En la pared tiene poros: unos más pequeños, que es por donde entra el agua, llamados ostiolos, y otro orificio mayor, por donde sale el agua, llamado ósculo. La cavidad central se llama atrio o espongiocele. Hay distintos tipos celulares en esponjas: Coanocitos: son células con un collar y un flagelo cuya función es generar corrientes de agua, capturan las partículas de alimento por fagocitosis y realizan la digestión intracelular. Pinacocitos: son células aplanadas y con forma geométrica. Se localizan tapizando toda la cara externa del cuerpo de la esponja. Tienen como función proteger y revestir la esponja. Esclerocitos: se encargan de formar las espículas y hay 2 tipos: Calcoblastos: forman las calcáreas. Silicoblastos: forman las silíceas. Espongocitos: segrega las fibras de espongina. Porocitos: es una célula cilíndrica contráctil que se encuentra formando los poros para la entrada del agua en el interior de los canales de la esponja. Arqueocitos o amebocitos: tienen capacidad de diferenciarse en cualquier otro tipo celular. Miocitos: están organizados entorno al ósculo y los ostiolos y tienen una cierta capacidad de contracción (contiene en su interior filamentos de actina y miosina) para controlar el paso de agua. Si hacemos un pequeño corte y estudiamos al microscopio, sabemos que la pared contiene una fila de células planas de revestimiento llamados pinacocitos y constituyen una estructura llamada pinacodermo. Hay una capa interna de células formada por coanodermo. Entre la capa externa y la interna hay un espacio relleno de fluido, que es matriz extracelular y recibe el nombre de mesohilo, donde están incluidas las células. El mesohilo es el blastocele de la blástula. En el mesohilo de la esponja, hay una célula ameboidea totipotente que se denomina arqueocito (es la célula madre de la esponja). Esta célula se desplaza por el mesohilo libremente. Si el transporte por el fluido se realiza a través de difusión, la distancia del transporte tiene que ser muy corta y, por lo tanto, el mesohilo tiene que ser muy fino (menor a 1 mm). Realmente una esponja no puede llegar a ser muy alta, ya que debido a su pared tan fina, se doblaría. Pero no todas las esponjas son tan pequeñas, algunas miden hasta 1 m. Una esponja (ascon), para crecer, repliega su coanodermo. El coanodermo se invagina hacia el mesohilo y con ello, las distancias para la difusión de nutrientes es la misma (sycon). Para llegar a alcanzar mayor altura, el coanodermo se repliega cada vez más (leucon). Cada repliegue de coanodermo se denomina cámara de coanocitos. Hay un cambio en el atrio y en el ósculo, que se reducen, pero el mesohilo sin embargo aumenta. Las esponjas están formadas por unas células llamadas coanocitos, que a través de su flagelo, generan corrientes de agua para que el animal pueda nutrirse y respirar. Tienen diferentes tipos de organización: Ascon: el agua entra a través de los poros hacia el atrio o cavidad central y sale por el ósculo. Sycon: el agua entra por los poros, llega a unas cavidades en la pared de la esponja y, finalmente, sale a la cavidad central de la esponja a través de conductos. Leucon: hay una red de canales mucho más compleja, el agua entra a través de los poros, llega a las pequeñas cavidades que están intercomunicadas y sale finalmente al atrio (aunque en algunos casos no existe cámara central). Son las que alcanzan mayor talla, ya que han aumentado su superficie de absorción y son más eficientes. Hay dos tipos de cámaras: flageladas y vibrátiles. Ascon Sycon Leucon FISIOLOGÍA En cuanto a la fisiología, el flujo del agua comienza en los poros, luego a las cámaras internas, finalmente a la cavidad central, se produce la filtración por parte de los coanocitos y el agua sale por el ósculo. Por procesos de fagocitosis los nutrientes pasan a los coanocitos. Las moléculas básicas (glúcidos, lípidos y proteínas) pueden pasar de célula a célula por comunicación intercelular a los amebocitos. Las células tienen una cierta capacidad de respuesta, aunque no están especializadas. Las células de las esponjas son totalmente independientes (no forman tejidos), pero forman colonias. Si una esponja se rompe, las células que constituyen esa esponja se vuelven a reorganizar y forman dos individuos diferentes. Las esponjas son animales asimétricos, en general. El filo tiene unas 8.000 especies en la actualidad, lo cual nos dice que tienen un éxito ecológico y reproductivo debido a 2 características: Sistema acuífero muy eficaz en su funcionamiento. Todas las funciones de la esponja se basan en el sistema acuífero. Totipotencia celular, es decir, todas las células de la esponja se pueden convertir en cualquier tipo de células, aunque esto es matizable: este rasgo depende de las especies. NUTRICIÓN En el coanodermo, al mover el flagelo, el coanocito recoge los nutrientes por fagocitosis o pinocitosis. Luego, lo expulsa al exterior y el arqueocito lo puede recoger en el mesohilo. Los poríferos tienen un transporte interno por difusión simple. Este transporte está relacionado con la respiración, que es el paso de O2 al interior de la esponja y la expulsión de CO2 y desechos de la digestión. Un tipo de esponja llamada Asbestopluma (formada por 8.000 especies) no tiene coanocitos y, al no tener este modo de nutrición, es una esponja carnívora. Se nutre mediante unos filamentos capturando pequeñas especies y alimentándose por el ósculo. Asbestopluma EXCRECCIÓN Es la expulsión de los desechos del organismo, especialmente compuestos nitrogenados (como amonio). Las esponjas realizan la excreción igual que la expulsión de CO2. COMUNICACIÓN Los poríferos son los únicos tipos de animales que no tienen sistema nervioso, pero sí que tienen una coordinación. La comunicación se realiza mediante unión celular o molecular: desmosomas, uniones tipo GAP... Pero hay dos características que implica que las esponjas no tengan tejidos: No realizan zónula adherens. No tienen lámina basal. Los poríferos no tienen órganos sensoriales, pero son sensibles a estímulos externos. Algunas esponjas incluso se pueden desplazar. En las hexactinélidas, el coanodermo es sincitial, interrumpido por algún canal. No tienen un pinacodermo definido como tal, es decir, tienen una membrana dermal que cubre la esponja externamente. REPRODUCCIÓN Las esponjas pueden tener reproducción asexual y sexual. La reproducción asexual se produce de tres modos: Gemación: se produce la formación de yemas externas en el animal que dan lugar a nuevos individuos. Consiste en una proyección de la pared externa y cuando esa proyección tiene un tamaño considerable, se rompe la unión del progenitor, cae al sustrato y genera un individuo nuevo (descendencia clónica). Fragmentación, partición o fisión: generación de individuos nuevos a partir de un fragmento del progenitor. Las e

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