Porífero: Características, Classificação, Reprodução - Ciência - 2023

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o porífero eles são os animais multicelulares mais simples e pertencem ao Filo Porifera, comumente conhecido como esponjas. Esses animais são totalmente aquáticos, aproximadamente 15.000 espécies de esponjas habitam os mares e apenas cerca de 150 são encontradas em águas doces.

As esponjas são extremamente variáveis em tamanho: podem medir de alguns milímetros a mais de dois metros de diâmetro. São organismos muito coloridos, pois têm vários pigmentos nas células da derme.

Em relação à alimentação, são capazes de levar partículas de alimentos em suspensão na água, por serem organismos sésseis e não conseguirem buscar alimento ativamente. No entanto, existe uma família de esponjas carnívoras que quebra o padrão de alimentação do filtro.

Esqueletos de esponja podem ser rígidos e / ou fibrosos. As partes fibrosas do esqueleto são constituídas por fibras de colágeno, como a esponja, incorporadas na matriz celular. Em contraste, a porção rígida é composta de estruturas calcárias ou semelhantes a sílica chamadas espículas.

As esponjas desempenham um papel importante nos ciclos biogeoquímicos, como o ciclo do nitrogênio. Da mesma forma, podem formar associações simbióticas com outros organismos, desde microscópicos a peixes, poliquetas, entre outros. Atualmente o Filo Porifera está dividido em quatro classes: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae e Homoscleromorpha.

Caracteristicas

Os organismos pertencentes ao Filo Porifera são caracterizados por serem animais multicelulares, diblásticos e acelomizados compostos por diferentes tipos de células.

Morfologicamente, organizam-se uma série de poros, canais e câmaras que permitem o trânsito da água no interior do animal, obtendo assim alimento e oxigênio.

Ao contrário de outros animais, as esponjas - em seu estado adulto - são completamente sésseis e estão ancoradas em um substrato, como corais, rochas ou outras superfícies.

O formato da esponja é bastante variável, podendo apresentar simetria radial ou não apresentar simetria. Eles podem crescer em uma ampla variedade de formas, desde esponjas eretas a ramificadas ou lobadas, e geralmente vivem em colônias.

Sem órgãos ou tecidos

As esponjas não possuem órgãos ou tecidos reais; portanto, a digestão das partículas de alimentos ocorre intracelularmente e os processos de respiração e excreção por difusão. Possuem sistema nervoso considerado difuso, embora a presença de sistema nervoso nos poríferos seja um assunto controverso.

As esponjas apresentam um incrível processo de regeneração celular. Na verdade, se uma esponja é cortada em pedaços, cada fragmento pode desenvolver uma nova esponja por um processo chamado embriogênese somática.

Historicamente, as esponjas foram classificadas como plantas marinhas. No entanto, em meados de 1765, os pesquisadores notaram sua indiscutível natureza animal.

As esponjas estão distribuídas em todo o mundo e podem habitar uma ampla variedade de ambientes aquáticos, desde águas calmas e rasas até as regiões polares.

Desenhos de esponja

O desenho corporal das esponjas é extremamente simples: uma camada celular externa denominada pinacoderme que separa a região interna denominada mesoglea ou mesohilo, uma região gelatinosa composta por colágeno. As superfícies internas são circundadas por coanócitos, células cilíndricas com flagelo.

As regiões que não são revestidas com coanócitos são revestidas com outro tipo de célula chamado pinacócitos.

Tipos de projetos

As esponjas têm três tipos de desenhos que diferem na localização dos coanócitos, uma classe de células flageladas que criam uma corrente que facilita o fluxo de água e nutrientes. Os seguintes tipos podem ser distinguidos:

Esponjas asconóides

As esponjas asconóides são formas pequenas, primitivas e simples perfuradas por poros que se abrem em uma cavidade chamada espongocele. A espongocele se abre para o exterior através do osculum.

O tipo de esponja asconóide constitui uma morfologia primitiva ineficiente, pois o volume de água que abriga a espongocele é alto e sua expulsão para o exterior é difícil.

Esponjas sicônicas

As esponjas sicônicas apresentam dobras horizontais na parede do corpo, que são complexas e espessas. A água entra pelos canais de entrada pelos poros dérmicos, os ostíolos e nos canais irradiados - recobertos pelos coanócitos - pelos prosopilos, que são orifícios finos.

Esponjas leuconóides

As esponjas leuconóides apresentam um maior grau de complexidade graças à presença de dobras nos canais flagelados para formar câmaras, que aumentam muito a área de superfície para a obtenção de nutrientes.

Classificação

O Filo Porifera é dividido em três classes de esponjas: classe Calcarea, classe Hexactinellida e classe Demospongiae. Descreveremos cada classe em detalhes abaixo:

Aula Calcarea

Poríferos da classe Calcarea possuem espículas em forma de agulha ou com três ou quatro raios, compostas por carbonato de cálcio. As espécies desta classe são pequenas e raramente excedem 10 centímetros.

No entanto, em alguns estuários, verificou-se que a esponja Sycon ciliatum pode atingir até 50 centímetros. Da mesma forma, a espécie Abacate leucetta YPericharax heteroraphis eles habitam os recifes de coral no Pacífico e chegam a 20 centímetros.

Geralmente são consideradas espécies de águas rasas, embora haja evidências de que podem habitar áreas abissais, entre 4.000 e 6.000 metros de profundidade.

Todas as espécies são marinhas e apresentam os três tipos de sistemas de canais: asconóide, siconóide e leuconóide. Cerca de 300 espécies são conhecidas, alguns exemplos são: Leucosolenia complicata, Sycon gelatinosum, Compressa Grantia Y Clathrina.

Classe Hexactinellida

As esponjas pertencentes a esse grupo são chamadas de esponjas vítreas, pois as espículas geralmente se agrupam para formar uma rede e são compostas por silício e possuem seis raios (triaxônicos).

Todas as espécies são marinhas, predominam na Antártica e habitam águas profundas. As câmaras flageladas são do tipo síconóide e leuconóide. São conhecidas cerca de 500 espécies, entre estasHexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes, entre outras.

Classe Desmopongiae

Possuem espículas de sílica que não são triaxônicas, mas podem ser monoaxônicas, tetraxônicas ou poliaxônicas. Além disso, podem apresentar-se apenas esponjosos ou ambos.

Nesta classe encontram-se as famosas esponjas de "banho", pertencentes à família Spongiidae, que possuem abundante esponja.

A maioria vive em ambientes marinhos, embora uma família que vive em ambientes de água doce tenha sido relatada, como Spongilia lacustris Y Ephidatia fluviatilis. Eles são do tipo leuconóide.

Além das esponjas de banho, podem ser citados outros gêneros relevantes pertencentes a essa classe, como: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion Y Callyspongia.

Dentro desta classe existe uma ordem muito particular, a Poecilosclerida, caracterizada por seu peculiar hábito alimentar carnívoro.

Em comparação com seus parentes alimentadores de filtro, as esponjas carnívoras não possuem um sistema aqüífero (com exceção do gênero Condrocládia) com coanócitos, uma característica diagnóstica de poríferos.

Presas nesta ordem incluem pequenos invertebrados, principalmente crustáceos. Existem cerca de 119 esponjas carnívoras dentro da família Cladorhizidae em oito gêneros, entre estesCladorhiza, Asbestopluma Y Chondrocládia.

Classe Homoscleromorpha

É a menor classe de poríferos composta por apenas 87 espécies pertencentes aos seguintes gêneros: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella Y Plakortis.

Eles são caracterizados por terem pinacócitos flagelados; o esqueleto é variável, com ou sem espículas de sílica, e possuem membrana basal.

Quando o esqueleto está presente, ele é composto de espículas tetraxônicas de silício de quatro raios. A maioria das espécies possui formato de almofada e varia muito na coloração, exibindo tons de azul, roxo, verde, amarelo, vermelho, entre outros.

Eles habitam ecossistemas escuros ou semi-escuros e podem ser encontrados em águas rasas e em profundidades superiores a 100 metros.

Anteriormente, era considerada uma subclasse pertencente a Desmospongiae. Recentemente, estudos baseados em evidências moleculares propuseram a criação desta quarta classe de esponjas.

Reprodução

Reprodução assexuada

As esponjas podem ter reprodução sexual e assexuada. No assexual, a esponja produz botões externos que crescem e, quando atingem o tamanho adequado, se desprendem da esponja mãe e formam um novo indivíduo menor. Também pode permanecer como membro da colônia.

O processo de reprodução assexuada também pode ocorrer pela formação de botões internos, chamados gêmulas.

Em um estado inicial, um tipo de células chamadas de arqueócitos se agrupam e são circundadas por uma camada de espículas e esponjas. Essas estruturas podem escapar do corpo do pai e formar uma nova esponja.

As gemas são produzidas quando as condições ambientais são desfavoráveis para a esponja e também são uma forma de colonizar novos habitats.

As gêmulas podem entrar em um período de dormência durante os períodos desfavoráveis (como inverno ou baixas temperaturas) e, quando estes terminam, são reativadas e ocorre a formação de um novo indivíduo; portanto, são considerados uma adaptação das esponjas para sobreviver a condições adversas.

Reprodução sexual

A maioria das esponjas possui células sexuais masculinas e femininas no mesmo indivíduo. Essa condição dupla é chamada de "monóica" ou hermafrodita.

Os gametas (óvulos e espermatozoides) são gerados a partir de coanócitos ou também de arqueócitos, dependendo da espécie. Os espermatozoides são liberados no meio aquático e entram no corpo de outra esponja, onde entra na câmara do flagelo e encontra o óvulo.

Na maioria dos casos, a esponja-mãe retém o zigoto após a fertilização e, em seguida, uma larva com cílios e é liberada. A larva é capaz de nadar e é móvel, ao contrário do adulto séssil. Em outros casos, os óvulos e espermatozóides são liberados na água.

Em alguns casos específicos, ocorre a formação de uma blástula oca, que experimenta a abertura de uma "boca" e ocorre a inversão da blástula; assim, as células que foram previamente expostas à blastocele estão voltadas para o lado de fora.

Digestão e excreção

As esponjas não possuem sistema digestivo ou excretor. Em vez disso, o sistema de canais de transporte de água cumpre essas funções essenciais para a vida de um organismo.

As esponjas se alimentam principalmente de partículas suspensas na água que são bombeadas para dentro da esponja.

A água entra por pequenos poros localizados em um leito celular externo. Dentro da esponja, o material alimentar é coletado pelos coanócitos e, assim, é realizada a alimentação em suspensão.

Partículas menores podem entrar nos coanócitos por meio de um processo de fagócitos. Dois outros tipos de células, pinacócitos e arqueócitos, também estão envolvidos na captação de partículas. Por outro lado, a respiração e a excreção ocorrem por processos de difusão simples.

Sistema nervoso

As esponjas não têm células nervosas ou "neurônios verdadeiros"; no entanto, foi demonstrado que esses animais podem responder a estímulos externos.

As esponjas possuem células contráteis que respondem ao ambiente por meio de um tipo de condução lenta devido à transmissão protoplasmática.

Em 2010, um grupo de pesquisadores descobriu que no genoma da esponja Amphimedon queenslandica existem genes associados a células neuronais semelhantes aos encontrados em cnidários e em outros animais.

Dentre esses genes, destacam-se aqueles associados à transmissão sináptica rápida, enzimas envolvidas na síntese de neurotransmissores, entre outros.

Ao caracterizar os tipos de células das larvas de A. queenslandica, foi possível propor certos tipos de células que provavelmente estão associadas a funções sensoriais.

Por exemplo, células fotorreceptoras que regulam a fototaxia foram encontradas na parte posterior das larvas. Na verdade, a larva é capaz de selecionar o substrato onde ocorrerá o estabelecimento do adulto.

Evolução e filogenia

O Filo Porifera é formado pelos mais antigos metazoários existentes no planeta. As esponjas são um grupo que se originou antes do Cambriano. Provavelmente, um grupo de esponjas semelhantes a calcários ocupou os mares do Paleozóico; um rápido desenvolvimento do grupo de esponjas vítreas ocorreu no Devoniano.

De acordo com estudos moleculares, as esponjas calcárias pertencem a um clado separado das esponjas pertencentes às classes Desmospongaie e Hexactenellida.

Os dados moleculares sugerem que o grupo mais antigo é Hexactinellida, enquanto Calcarea é o mais próximo do Filo dos metazoários.

Com essa evidência, duas possibilidades foram levantadas: as esponjas calcárias são o grupo irmão das esponjas de sílica, ou as esponjas calcárias estão mais relacionadas a outros metazoários do que às esponjas de sílica; no último caso, o Filo Porifera seria parafilético.

Referências

Hickman, C. P., Roberts, L. S., Larson, A., Ober, W. C., & Garrison, C. (2001). Princípios integrados de zoologia. Nova York: McGraw - Hill.
Kaas, J.H. (Ed.). (2009). Neurociência evolutiva. Academic Press.
Ryan, J. F., & Chiodin, M. (2015). Onde está minha mente? Como as esponjas e os placozoários podem ter perdido os tipos de células neurais. Transações filosóficas da Royal Society B: Ciências Biológicas, 370(1684), 20150059.
Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, M. E., Mitros, T.,… & Larroux, C. (2010). O genoma de Amphimedon queenslandica e a evolução da complexidade animal. Natureza, 466(7307), 720–726.
Van Soest, R. W. M., Boury - Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, N. J.,… Hooper, J. N. A. (2012). Diversidade Global de Esponjas (Porifera). PLoS ONE, 7(4), e35105.
Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O.,… & Lavrov, D. V. (2012). Filogenia profunda e evolução de esponjas (Filo Porifera). No Avanços na biologia marinha (Vol. 61, pp. 1-78). Academic Press.