A szivacsoknak legalább 5000 nevesített faja van, és valószínűleg még több ezer fajt kell osztályozni. A legegyszerűbb szivacsok morfológiája szabálytalan henger alakú, a henger belsejét egy nagy központi üreg, a szivacshéj foglalja el (1. ábra). A víz a szivacshéjba számos póruson, vagy ostiumon keresztül jut be, amelyek a test falában nyílásokat képeznek. A spongocoelbe belépő víz egy nagy közös nyíláson, az osculumon keresztül távozik. Meg kell azonban jegyeznünk, hogy a szivacsok testformái igen változatosak, beleértve a szivacshéj méretének és alakjának, valamint a testfalon belüli táplálkozókamrák számának és elrendezésének eltéréseit. Egyes szivacsokban több táplálkozókamra nyílik egy központi szivacshéjból, míg másokban a belépő pórusok és a szivacshéj között több, egymással összekötő táplálkozókamra is elhelyezkedhet.

Míg a szivacsok nem mutatnak valódi szövetréteg-szerveződést, számos funkcionális “szövettel” rendelkeznek, amelyek különböző funkciókra specializálódott sejttípusokból állnak. Például a pinacocitáknak nevezett hámszerű sejtek alkotják a legkülső, pinacodermának nevezett testet, amely a mi epidermiszünkhöz hasonló védelmi funkciót lát el. A pinakodermában elszórtan találhatók az ostiumok, amelyek lehetővé teszik a víz bejutását a szivacs testébe. Ezek a pórusok adták a szivacsoknak a Porifera-pórushordozók törzsnevet. Egyes szivacsokban az ostiumokat porociták alkotják, egyetlen cső alakú sejtek, amelyek szelepként szabályozzák a víz beáramlását a szivacshéjba. Más szivacsokban az ostiumokat a szivacs testfalának redői alkotják. A szivacs külső rétege és a táplálkozókamrák között egy kocsonyaszerű anyag, a mezohil található, amely kollagénrostokat tartalmaz. A mezohilben különböző sejttípusok laknak, köztük amőbociták, a szivacsok “őssejtjei”, és szklerociták, amelyek vázanyagot termelnek. A mezohil gélszerű állaga endoszkeletonként működik, és fenntartja a szivacsok csőszerű morfológiáját.

A szivacs belsejében lévő táplálkozókamrákat choanociták (“gallérsejtek”) bélelik. A choanocita felépítése kritikus fontosságú a funkciója szempontjából, amely a szivacson keresztül irányított vízáramlást hoz létre, valamint a mikroszkopikus táplálékrészecskék befogása és lenyelése fagocitózis útján. Ezek a táplálkozó sejtek megjelenésükben hasonlítanak az egysejtű choanoflagellákhoz (Protista). Ez a hasonlóság arra utal, hogy a szivacsok és a choanoflagellák szoros rokonságban állnak egymással, és valószínűleg közös ősökkel rendelkeznek. A choanocita teste mezohilbe ágyazott, és tartalmazza a normál sejtműködéshez szükséges összes organellumot. A táplálkozókamra belsejében lévő “nyitott térbe” egy mikrovillákból álló hálószerű gallér nyúlik ki, amelynek közepén egyetlen flagellum található. Az összes kórósejtből származó flagellák dobogása a számos ostia révén vizet vonz a szivacsba, a kórósejtek által bélelt terekbe, és végül az osculumon (vagy osculi-kon, ha a szivacs összekapcsolt szivacsok kolóniájából áll) keresztül kifelé. A táplálékrészecskéket, beleértve a vízben élő baktériumokat és az olyan egysejtű szervezeteket, mint az algák és különböző állatszerű protiszták, a choanociták szitaszerű gallérja csapdába ejti, lecsúszik a sejttest felé, és fagocitózis útján bekebelezi. A choanociták egy másik meglepő funkciót is ellátnak: Az ivaros szaporodáshoz spermiumokká differenciálódhatnak, ilyenkor leválnak a mezohilről, és az osculumon keresztül kilökött vízzel együtt elhagyják a szivacsot.

Az amőbociták (amelyek az őssejt-szerű archeocitákból származnak) azért kapták ezt a nevet, mert amőba-szerűen mozognak a mezohilben. Különböző funkciókat látnak el: Amellett, hogy a choanocitákból tápanyagokat szállítanak a szivacson belüli más sejtekhez, petesejteket is létrehoznak az ivaros szaporodáshoz. (A petesejtek a mezohilben maradnak, míg a spermiumok a vízbe kerülnek.) Az amőbociták a szivacs más sejttípusaivá differenciálódhatnak, például kollenocitákká és lophocitákká, amelyek a mezohilt tartó kollagénszerű fehérjét termelik. Az amoebocitákból szklerociták is keletkezhetnek, amelyek egyes szivacsokban szikulákat (szilícium-dioxidból vagy kalcium-karbonátból álló vázcsúcsokat) termelnek, valamint szivacsociták, amelyek a szivacsok többségében a szivacsin nevű fehérjét termelik. A szivacsok e különböző sejttípusait az 1. ábra mutatja.

1. ábra. A szivacs (a) alapvető testfelépítése és (b) a szivacsokban található néhány specializált sejttípus látható.

Amint láttuk, a legtöbb szivacsot kis csontszerű tüskék (általában apró, hegyes, kalcium-karbonátból vagy szilícium-dioxidból készült szerkezetek) tartják a mezohilben. A tüskék támasztékot nyújtanak a szivacs testének, és elriasztják a ragadozókat is. A szivacsok jelenléte és összetétele képezi a szivacsok négy osztálya közül három megkülönböztetésének alapját 2. ábra.

A Calcarea osztályba tartozó szivacsok kalcium-karbonátos szivacsokat termelnek, és nincs szivacsin; a Hexactinellida osztályba tartozók hatsugarú kovasavas (üveges) szivacsokat termelnek, és nincs szivacsin; a Demospongia osztályba tartozók pedig szivacsint tartalmaznak, és lehetnek vagy nem lehetnek szivacsok; ha vannak, akkor ezek a szivacsok kovasavasak. Az ez utóbbi osztályba tartozó szivacsokat fürdőszivacsként használják. A tüskék a legszembetűnőbbek az üvegszivacsokban, a Hexactinellida osztályban. Néhány tüske gigantikus méreteket is elérhet. Például a tipikus üvegszivacs szivacsszivacsokhoz képest, amelyek mérete általában 3 és 10 mm között mozog, a Hexactinellid Monorhaphis chuni néhány bazális szivacsszeme hatalmas, és akár 3 méter hosszúra is megnőhet! Az üvegszivacsok abban is szokatlanok, hogy testsejtjeik többsége többmagvú szinusztiumot alkotva összenőtt. Mivel sejtjeik ilyen módon kapcsolódnak össze, a hexactinellid szivacsoknak nincs mezohilja.

A szivacsok negyedik osztályát, a Sclerospongiae-t víz alatti alagutakban felfedezett fajokból írták le. Ezeket többrétegű kalcium-karbonátos vázuk után korallszivacsoknak is nevezik. A vázrétegek lerakódási sebességén alapuló datálás azt sugallja, hogy e szivacsok némelyike több száz éves.

2. ábra. A szivacsok több osztálya (a) a Clathrina clathrus a Calcarea osztályba tartozik, (b) a Staurocalyptus spp. (közismert neve: sárga Picasso szivacs) a Hexactinellida osztályba tartozik, és (c) az Acarnus erithacus a Demospongia osztályba. (credit a: Parent Géry munkájának módosítása; credit b: Monterey Bay Aquarium Research Institute, NOAA munkájának módosítása; credit c: Sanctuary Integrated Monitoring Network, Monterey Bay National Marine Sanctuary, NOAA munkájának módosítása)

Tegyél hozzá!

Javítsd ezt az oldaltTudj meg többet