Biologi for studerende II

maj 7, 2021
admin

Læringsmål

  • Beskriv de organisatoriske træk ved de enkleste flercellede organismer

Der findes mindst 5.000 navngivne arter af svampe, og der er sandsynligvis tusindvis af andre arter, som endnu ikke er blevet klassificeret. Morfologien hos de enkleste svampe har form af en uregelmæssig cylinder med et stort centralt hulrum, svampeskallen, som optager cylinderens inderside (figur 1). Vand trænger ind i svampeskallen gennem talrige porer, eller ostier, der skaber åbninger i kropsvæggen. Vand, der kommer ind i svampeskallen, udstødes gennem en stor fælles åbning kaldet osculum. Det skal dog bemærkes, at svampe udviser en række forskellige kropsformer, herunder variationer i størrelsen og formen af svampeskallen samt antallet og placeringen af fødekamre i kropsvæggen. Hos nogle svampe åbner flere fødekamre sig ud fra et centralt svampeskrog, og hos andre kan flere fødekamre, der er forbundet med hinanden, ligge mellem indgangsporerne og svampeskroget.

Mens svampe ikke udviser en egentlig vævslagsorganisation, har de en række funktionelle “væv”, der består af forskellige celletyper, der er specialiseret til forskellige funktioner. For eksempel danner epitellignende celler kaldet pinacocytter det yderste legeme, kaldet pinacoderm, der har en beskyttende funktion, som svarer til vores epidermis. Spredt blandt pinacodermen findes de åbninger, der tillader vand at trænge ind i svampens krop. Disse porer har givet svampene deres stamme navn Porifera-porebærere. Hos nogle svampe er porerne dannet af porocytter, enkelte rørformede celler, der fungerer som ventiler til regulering af vandstrømmen ind i svampeskallen. Hos andre svampe dannes hulrummene af folder i svampens kropsvæg. Mellem det ydre lag og svampens fødekamre er der en geléagtig substans kaldet mesohyl, som indeholder kollagene fibre. I mesohylen findes forskellige celletyper, bl.a. amøbocytter, svampens “stamceller”, og sclerocytter, som producerer skeletmaterialer. Den gel-lignende konsistens af mesohyl fungerer som et endoskelet og opretholder svampenes rørformede morfologi.

Foderkamrene inde i svampen er foret af choanocytter (“kraveceller”). Strukturen af en choanocyt er afgørende for dens funktion, som er at skabe en rettet vandstrøm gennem svampen og at fange og optage mikroskopiske fødepartikler ved hjælp af fagocytose. Disse fødeceller ligner i udseende de encellede choanoflagellater (Protista). Denne lighed tyder på, at svampe og choanoflagellater er nært beslægtede og sandsynligvis har fælles forfædre. Choanocyttens krop er indlejret i mesohyl og indeholder alle de organeller, der er nødvendige for normal cellefunktion. Ud i det “åbne rum” inde i fødekammeret stikker en netlignende krave bestående af mikrovilli med et enkelt flagellum i midten af søjlen. Flagellernes slag fra alle choanocytterne trækker vand ind i svampen gennem de mange åbninger, ind i de rum, der er beklædt med choanocytter, og til sidst ud gennem osculum (eller osculi, hvis svampen består af en koloni af tilknyttede svampe). Fødepartikler, herunder vandbårne bakterier og encellede organismer som alger og forskellige dyrelignende protister, bliver fanget af choanocytternes si-lignende krave, glider ned mod cellens krop og optages ved fagocytose. Choanocytterne har også en anden overraskende funktion: De kan differentiere sig til sædceller med henblik på seksuel reproduktion, hvorefter de løsnes fra mesohylen og forlader svampen med udvist vand gennem osculumet.

Se disse videoer for at se vandets bevægelse gennem svampekroppen.

Amoebocytterne (afledt af stamcellelignende arkæocytter), er navngivet sådan, fordi de bevæger sig gennem mesohylen på en amøbeagtig måde. De har en række forskellige funktioner: Ud over at levere næringsstoffer fra choanocytterne til andre celler i svampen, giver de også anledning til æg til seksuel reproduktion. (Æggene forbliver i mesohylen, mens sædcellerne frigives i vandet). Amøbocytterne kan differentiere sig til andre celletyper i svampen, f.eks. collenocytter og lophocytter, som producerer det kollagenlignende protein, der støtter mesohylen. Amøbocytterne kan også give anledning til sclerocytter, som producerer spicules (skeletformede pigge af silica eller calciumcarbonat) i nogle svampe, og spongocytter, som producerer proteinet spongin i de fleste svampe. Disse forskellige celletyper i svampe er vist i figur 1.

Del a viser et tværsnit af en svamp, som er vaseformet. Den centrale åbning kaldes svampeskallen. Kroppen er fyldt med et gel-lignende stof kaldet mesohyl. Porer i kroppen, kaldet ostier, tillader vand at trænge ind i svampeskallen. Vandet kommer ud gennem en åbning i toppen, der kaldes et osculum. Del b viser et forstørret billede af svampekroppen. Den ydre overflade er dækket af celler kaldet pinacocytter, som danner huden. Pinacocytterne optager store fødepartikler ved hjælp af fagocytose. Den indre overflade er beklædt med celler kaldet choanocytter, som har flageller, der bevæger vand gennem kroppen. Mesohylen er indlejret mellem den ydre og den indre overflade. Der findes forskellige celletyper i dette lag. Disse omfatter kollagenudskillende lophocytter, amoebocytter, som udfører en række forskellige funktioner, og oocytter. Sklerocytter i dette lag producerer silica-spicules, der strækker sig uden for svampens krop. Porocytter, hule rørformede celler, der spænder over svampens krop, regulerer vandets bevægelse gennem ostierne.

Figur 1. Svampens (a) grundlæggende kropsplan og (b) nogle af de specialiserede celletyper, der findes i svampe, er vist.

Øvelsesspørgsmål

Hvilket af følgende udsagn er forkert?

  1. Choanocytter har flageller, der driver vand gennem kroppen.
  2. Pinacocytter kan omdanne sig til enhver celletype.
  3. Lophocytter udskiller kollagen.
  4. Porocytter styrer vandstrømmen gennem porerne i svampekroppen.
Vis svar

Sætning b er falsk.

Tag en videotur på nært hold gennem svampen og dens celler.

Som vi har set, støttes de fleste svampe af små knogleagtige spicules (som regel små spidse strukturer lavet af calciumcarbonat eller silica) i mesohylen. Spicules giver støtte til svampens krop og kan også afskrække rovdyr. Tilstedeværelsen og sammensætningen af spicules danner grundlaget for at skelne tre af de fire klasser af svampe Figur 2.

Svampe i klassen Calcarea producerer calciumkarbonatspicules og ingen spongin; dem i klassen Hexactinellida producerer seksstråede kiselholdige (glasagtige) spicules og ingen spongin; og dem i klassen Demospongia indeholder spongin og kan have eller ikke have spicules; hvis de er til stede, er disse spicules kiselholdige. Svampe i denne sidste klasse er blevet brugt som badesvampe. Spicules er mest iøjnefaldende hos glassvampene, klasse Hexactinellida. Nogle af spidserne kan være af gigantisk størrelse. For eksempel er nogle af de basale spicula hos hexactinelliden Monorhaphis chuni i forhold til typiske glassvampspicula, hvis størrelse generelt ligger mellem 3 og 10 mm, enorme og kan blive op til 3 meter lange! Glassvampene er også usædvanlige, fordi de fleste af deres kropsceller er smeltet sammen og danner et multinukleært syncytium. Fordi deres celler er forbundet med hinanden på denne måde, har hexactinellid-svampene ingen mesohyl.

En fjerde klasse af svampe, Sclerospongiae, blev beskrevet ud fra arter opdaget i undervandstunneler. Disse kaldes også korallinske svampe efter deres flerlagede calciumkarbonatskeletter. Dateringer baseret på hastigheden af aflejringen af skeletlagene tyder på, at nogle af disse svampe er flere hundrede år gamle.

Foto A viser Clathrina clathrus, en gul svamp, der består af mange garnlignende tråde, der er smeltet sammen, hvilket giver udseendet af et net. Foto B viser Stauroclayptus, en cremefarvet svamp med en kandeform. Foto C viser Acarnus erthacus, en flad orange svamp med fremspring, der ligner vulkaner. Hver vulkan-lignende fremspring har en pore i midten.

Figur 2. Flere klasser af svampe (a) Clathrina clathrus tilhører klassen Calcarea, (b) Staurocalyptus spp. (fællesnavn: gul Picassosvamp) tilhører klassen Hexactinellida, og (c) Acarnus erithacus tilhører klassen Demospongia. (kredit a: ændring af arbejde af Parent Géry; kredit b: ændring af arbejde af Monterey Bay Aquarium Research Institute, NOAA; kredit c: ændring af arbejde af Sanctuary Integrated Monitoring Network, Monterey Bay National Marine Sanctuary, NOAA)

Brug den interaktive svampeguide til at identificere arter af svampe på grundlag af deres ydre form, mineralskelet, fibre og skeletarkitektur.

Afprøv det

Bidrag!

Har du en idé til at forbedre dette indhold? Vi vil gerne have dit input.

Forbedre denne sideLær mere

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret.