Poríferos

Citología. Metazoos. Esponjas. Ascon. Sicon. Leucon. Tipos celulares

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TEMA XVIII …. PORÍFEROS

Iniciamos el estudio de los metazoos. Los metazoos son eucariotas pluricelulares, heterótrofos por ingestión. Su fecundación es anisogámica,, la meiosis gamética, y su ciclo de vida es diploide. Son potencialmente móviles; presentan en su citoplasma proteínas contráctiles. Pasan por un estadío de blástula en su desarrollo embrionario.

Las células pueden permanecer unidas gracias a una proteína extracelular; el colágeno. El ser pluricelular supone varias ventajas; por una parte, la especialización celular, y por otra, el aumento del tamaño del cuerpo. Esta última ventaja trae consigo dos consecuencias; la disminución de los depredadores y el aumento de la complejidad.

Podemos dividir los metazoos en 2 grandes niveles de organización:

· Parazoos: Carecen de verdaderos tejidos; son los poríferos.

· Eumetazoos: Poseen verdaderos tejidos.

El filo poríferos incluye a unas 9.000 especies. Se conocen con el nombre de esponjas. Son animales acuáticos, fundamentalmente marinos y dulciacuícolas. Se encuentran en todos los mares y en todas las profundidades, aunque predominan en aguas poco profundas. Son de tamaño variable; las hay desde un grano de arroz y otras pueden llegar a medir un metro de altura. Su forma es también variable; ramificados, tubulares... algunas se adaptan la forma del sustrato sobre el que viven. Estas últimas son de vida sésil, de crecimiento regular. Los colores pueden servirles para protegerlas de radiaciones solares, para advertir a otros animales, marcadores aposemáticos (es decir, que tienen espículas) son desagradables, aunque esto no siempre funciona.

CARACTERÍSTICAS DIAGNÓSTICAS:

Son metazoos sin verdaderos tejidos; parazoos.

Sus células son totipotentes (capaces de transformarse en otro tipo de células.

Poseen simetría radial o son asimétricas.

Poseen coanocitos (células flageladas que mueven el agua en el interior del cuerpo) que son fundamentales para la supervivencia.

Los adultos son sésiles y se alimentan por suspensión.

Carecen de membrana basal bajo las capas de células que forman su cuerpo, ya que carecen de tejidos.

Sus elementos esqueléticos son inorgánicos (espículas) y orgánicos (fibras de una proteína similar al colágeno.).

Tienen desarrollo indirecto (larva-adulto). La larva es librenadadora.

Son animales acuáticos, fundamentalmente marinos y también dulciacuícolas.

CLASIFICACIÓN:

Cl. Calcárea: Marinas, viven en aguas someras. Sus elementos esqueléticos son las espículas de CaCO3 y su organización puede ser ascon, sicon o leucon.

Cl. Desmosponjas: Marinas fundamentalmente, aunque a esta clase pertenecen también los dulciacuícolas que existen Viven en todas las profundidades. Sus elementos esqueléticos pueden ser espículas de silicio y fibras de esponjina (similar al colágeno), o bien sólo fibras de esponjina (esponjas de baño). Su organización es leucon.

Cl. Hexactinélidas: Son vítreas porque su esqueleto es de naturaleza inorganica. Las espículas son de silicio. Poseen seis puntas. Son marinas y viven a grandes profundidades. Su organización es particular o diferente.

ESTRUCTURA DEL CUERPO DE LAS ESPONJAS

La superficie externa de una esponja está tapizada por una capa de células llamada pinacodermo, porque estas células son los pinacocitos.La superficie interna está tapizada por el coanodermo, formado por coanocitos. Entre ambos está el mesohilo, formado por una matriz de fibras de colágeno en la que se sitúan las espículas y unas células que realizan movimientos ameboides llamadas amebocitos. estas 3 estructuras constituyen la pared del cuerpo, donde hay numerosos poros, que pueden ser de dos tipos:

1. Ostiolo. Rodeado por una sola célula.

2. Poro dérmico o dermal. Rodeado por varias células.

Esisten tres tipos diferentes de organización; ascon, sicon y leucon. No tienen valor taxonómico.

ORGANIZACIÓN ASCON:

Son las más sencillas. Se asemejan a un pequeño vaso de paredes finas (fotocopias). La cavidad interna del vaso es el atrio o espongocele. La superficie está perforada por poros, llamados ostiolos, y un único orificio de salida al exterior llamado ósculo. La superficie externa está tapizada por un pinacodermo, y el atrio por un coanodermo. entre ambos se sitúa el mesohilo.

El agua va al ostiolo, pasa al atrio y al ósculo, por donde sale al exterior.

Son de tamaño muy pequeño. Poseen simetría radial y sólo aparece en miembros de la clase calcárea. Son tan pequeños porque su organismo es muy sencillo; si aumentan de tamaño, el atrio es más grande. En consecuencia, la corriente necesaria para moverse es mayor, y los coanocitos no son capaces de realizar su función porque hay demasiada agua. Para poder aumentar el tamaño han adaptado como solución plegar la pared del cuerpo, como ocurre en las sicon y las leucon. Con el plegamiento se aumenta la superficie del coanodermo, con lo que aumenta el número de coanocitos, con lo que se mejora el flujo de agua. Otra consecuencia es que se reduce el tamaño del atrio, y por tanto, el volumen de agua a mover.

ORGANIZACIÓN SICON

El plegamiento es de tal manera que los coanocitos están restringidos a unos divertículos llamados canales radiales o cámaras vibrátiles o flageladas. El orificio de comunicación es el apopilo. El agua entra por los ostiolos, pasa a los canales radiales, pasa por los coanocitos, sale por el apopilo al atrio, de ahí al ósculo, y al exterior.

En algunas esponjas sicon el volumen del atrio es todavía más reducido, por lo que aumentan el volumen del mesohilo. En estas esponjas, el agua entra por otros poros dérmicos y pasa a los canales incurrentes o inhalantes. De ahí pasa al prosopilo (orificio), de ahí al coanodermo, al apopilo, al atrio, al ósculo, y de ahí, al exterior.

La organización sicon sólo aparece en algunas esponjas de la clase calcarea. A pesar de que parecen mantener simetría radial, son totalmente asimétricas.

ORGANIZACIÓN LEUCON

El plegamiento del coanodermo continúa,

de manera que los coanocitos quedan relegados a

los canales radiales, que se subdividen en cámaras

vibrátiles o flageladas.

Aumenta la superficie del mesohilo y

desaparece el atrio; son macizas. Aparecen los

canales excurrentes o exhalantes, que llevan el

agua hasta el o los ósculos.

Su cuerpo es un entramado de canales y

cámaras. Son asimétricas. La organización leucon

se da en algunas esponjas calcáreas y en todas las

desmosponjas.

TIPOS CELULARES

PINACOCITOS: Células aplanadas o fusiformes. En conjunto, forman el pinacodermo, que tapiza externamente el cuerpo de todas las esponjas. Existen pinacocitos en otras partes del cuerpo; en los canales inhalantes y en los canales exhalantes.

El atrio de las esponjas sicon está también tapizado por pinacocitos. En las leucon, los canales excurrentes están también tapizados por pinacocitos.

COANOCITOS: Poseen un único flagelo, rodeado por un collar de microvellosidades llamado coana. El conjunto de coanocitos constituye el coanodermo. Tapizan el atrio de las esponjas ascon, los canales radiales de las sicon, y las cámaras vibrátiles de las leucon. Producen una corriente de agua que mantiene todas las actividades del cuerpo de la esponja.

Los flagelos no baten sincrónicamente,

ni siquiera en una misma cámara vibrátil;

están dirigidos siempre hacia el apopilo.

Esto hace que el agua entre por el prosopilo

y salga por el apopilo.

POROCITOS: Forman los ostiolos. Son células cilíndricas y alargadas que, durante el desarrollo embrionario, se

enrrollan sobre sí mismas, y dejan un canal (ostiolo). Tienen la capacidad de contraerse, para regular el tamaño del poro.

Células del mesohilo:

ARQUEOCITOS: Son células ameboides (amebocitos) de gran tamaño. Son totipotentes; pueden transformarse en cualquier otro tipo celular. Su función más importantes es la de realizar la digestión de las partículas alimenticias de las que se alimentan las esponjas. Intervienen en la reproducción.

MIOCITOS: Rodea al o a los ósculos, así como a los canales internos, en ciertos tramos (inhalantes y exhalantes). Tiene capacidad de contraerse, ya que posee en su citoplasma microtúbulos y microfilamentos. Su función es regular el diámetro de los canales y del ósculo. Son las células homólogas del músculo liso de los metazoos.

COLENCITOS, LONFOCITOS Y ESPONGOCITOS: Son los encargados de producir la matriz de fibras de colágeno que constituyen el esqueleto orgánico de las esponjas. Los espongocitos producen las fibras de espongina. Lonfocitos y espongocitos son amebocitos. Colenocitos son células fijas.

ESCLEROCITOS: Son células encargadas de formas las espículas de naturaleza calcárea o silícea. La espícula de dos puntas se forma por la unión de dos esclerocitos, que se van separando a medida que se forma la espícula.

ELEMENTOS ESQUELÉTICOS

ESQUELETO ORGÁNICO: Formado por las fibras de naturaleza proteica que aparecen en el mesohilo. Esta proteína es similar al colágeno. Las desmoesponjas tienen un esqueleto formado por fibras de esponjina, muy similar al colágeno. Se diferencian de las fibras de colágeno en que son muy gruesas.

ESQUELETO INORGÁNICO: Formado por las espículas, de naturaleza calcárea o silícea. Aparece también en el mesohilo. La naturaleza del esqueleto inorgánico condiciona la clasificación de las esponjas.

Las esponjas calcáreas están limitadas a aguas poco profundas. Esto se debe a que poseen espículas calcáreas; el CaCO3 aumenta su solubilidad a medida que aumenta la profundidad.

Las esponjas silíceas están limitadas a aguas profundas, por lo contrario; el sílice disminuye su solubilidad con la temperatura. A medida que aumenta la profundidad, disminuye la temperatura. Sólo aparecen en aguas someras en la Antártida, ya que las aguas son frías.

ACTIVIDADES VITALES DE LAS ESPONJAS

Las actividades vitales de las esponjas dependen de la corriente de agua producida por los flagelos de los coanocitos;

  • ALIMENTACIÓN: Por suspensión. Usan los coanocitos para atrapar las partículas alimentícias, que flotan en la corriente de agua, que filtran gracias al collar de microvellosidades del coanocito. Son englobadas mediante fagocitosis en el coanocito. La digestión comienza en el coanocito, que pasa el alimento a los arqueocitos.

  • EXCRECIÓN: NH3. Lo excretan a la corriente.

  • INTERCAMBIO GASEOSO: Difusión directa a través del coanodermo.

  • IRRITABILIDAD: Carecen de sistema nervioso; responden a estímulos cerrando y abriendo los ósculos. El modo de producir las respuestas es desconocido. Se piensa que los miocitos se comportan como efectores independientes. Parece ser que existe una comunicación química entre los distintos tipos de células.

  • REPRODUCCIÓN: Las esponjas tienen una gran capacididad de regeneración. Esta capacidad está relacionada con que son totipotentes. Esta capacidad se aprovecha para cultivar esponjas comerciales.

La reproducción asexual no se da en todas las esponjas. Puede verificarse mediante formación de gémulas o por gemación.

· Formación de gémulas:

La gémula es una especie de gema que se forma en las esponjas de agua dulce. Esta formada por células totipotentes. Presentan una cubierta formada por fibras de esponjina en la que están embebidas unas fibras especiales llamadas Anfidiscos. Cuando las condiciones son buenas, se abren las gémulas por el micropilo y salen los arqueocitos, que, al ser totipotentes, forman una nueva esponja.

· Gemación:

Se verifica mediante gemas externas. Se da en muy pocas esponjas. Aparecen gemas que se independizan.

En cuanto a la reproducción sexual, son hermafroditas, o bien gonocoristas (dioicos). La mayoría son hermafrodítas, bien protándricos (primero maduran los espermatozoides para evitar la autofecundación) o bien protoginos. El cambio de gametos puede producirse una vez en la vida, o producirse continuamente. En una misma población, puede darse el caso de haber individuos protándricos y protoginos.

Los espermatozoides se forman a partir de los coanocitos. En este proceso, el coanocito pierde el flagelo y migra al mesohilo. Una vez en el mesohilo, se divide y forma espermatogonias que quedan encerradas en una estructura llamada quiste espermático. Sufren meiosis y originan espermatoziodes. Puede suceder que todos los coanocitos de una cámara vibrátil se transformen en espermatogonias; entonces, la cámara vibrátil se transforma en el quiste espermático.

En cuanto a los óvulos, proceden o de coanocitos o, más comúnmente, de arqueocitos. En el primer caso, ocurre lo mismo que para los espermatozoides. En ambos casos, la célula engloba células nutritivas adyacentes para acumular sustancias de reserva. Se rodea de una serie de células, formando una especie de folículo. Permanece en el mesohilo.

Los espermatozoides salen del cuerpo de la esponja a través de la corriente de agua, y alcanzan otra esponja. Allí, el espermatozoide es atrapado por un coanocito, que actúa como célula transportadora. Ambas células pierden los flagelos y se dirigen al mesohilo para buscar un óvulo y realizar la fecundación. El coanocito transpasa al óvulo sólo el núcleo del espermatozoide, o bien se fusionan; el núcleo del espermatozoide fecunda al óvulo y el resto del coanocito es digerido por el óvulo.

Comienza el desarrollo embrionario. Tienen desarrollo indirecto, que comienza con la formación de una larva llamada parenquímula. En su interior hay una masa de células. Esta masa presenta todos los tipos de células excepto los coanocitos.

Sale a la corriente de agua. Es librenadadora durante un periodo de tiempo. Pasado este periodo, cae al sustrato, donde sufrirá la metamorfosis. La capa de células flageladas pierde el flagelo y las células que la componen migran al interior, donde forman los coanocitos. La masa de células se organiza para formar todos los tipos celulares de la esponja.

CLASE HEXACTINÉLIDAS.

Se llaman así porque poseen espículas triaxónicas (tres ejes) con 6 puntas (hexactinas). Estas espículas son de naturaleza silícea. Se disponen formando un entramado interno que recuerda a la fibra de vidrio. Por eso se les llama esponjas vítreas. El cuerpo de estas esponjas tiene forma de jarra de tamaño pequeño (10-30 cm). Son muy alargadas. Presentan un único ósculo, y un atrio interno bastante amplio.

Todas las células son de naturaleza sincitial. No hay pinacodermo ni coanodermo diferenciado. Las cámaras vibrátiles se disponen radialmente al atrio, y perpendiculares al eje mayor de la esponja. Dentro del tejido sincitial hay un sistema laminar interno que comunica el exterior con las cámaras vibrátiles y con el atrio. El coanosincítio es una estructura sincitial que tapiza las cámaras vibrátiles.

Las esponjas hexactinélidas son las que mejor conservan la simetría radial

FILOGENIA DEL FILO PORÍFEROS

Son parazoos; metazoos sin verdaderos tejidos. Esto ha llevado a considerarlos un grupo muy primitivo, que se originó muy pronto en la historia de los metazoos, que evolucionó de manera independiente al resto de los metazoos.

Se piensa que son un grupo de protozoos actuales; los coanoflagelados.