Er zijn ten minste 5000 met name genoemde soorten sponzen, en waarschijnlijk zijn er nog duizenden meer die nog geclassificeerd moeten worden. De morfologie van de eenvoudigste sponzen neemt de vorm aan van een onregelmatige cilinder met een grote centrale holte, de spongocoel, die de binnenkant van de cilinder inneemt (figuur 1). Het water komt in de spongocoel via talrijke poriën, of ostia, die openingen in de wand van het lichaam maken. Water dat de spongocoel binnenkomt, wordt uitgestoten via een grote gemeenschappelijke opening die het osculum wordt genoemd. Sponzen vertonen echter een grote verscheidenheid aan lichaamsvormen, waaronder variaties in de grootte en de vorm van de spongocoel, alsmede in het aantal en de rangschikking van de voedingskamers binnen de wand van het lichaam. In sommige sponzen openen zich meerdere voedingskamers vanuit een centrale spongocoel, terwijl in andere sponzen verschillende met elkaar in verbinding staande voedingskamers tussen de ingangsporiën en de spongocoel kunnen liggen.

Hoewel sponzen geen echte weefsellaagorganisatie vertonen, hebben zij wel een aantal functionele “weefsels” die bestaan uit verschillende celtypen die gespecialiseerd zijn in verschillende functies. Zo vormen epitheelachtige cellen, pinacocyten genaamd, het buitenste orgaan, pinacoderm genaamd, dat een beschermende functie heeft die vergelijkbaar is met die van onze epidermis. Verspreid over het pinacoderm bevinden zich de ostia waardoor water in het lichaam van de spons kan binnendringen. Deze poriën hebben de sponzen hun fylumnaam Porifera-poriëndragers gegeven. In sommige sponzen worden de ostia gevormd door porocyten, enkele buisvormige cellen die als kleppen fungeren om de waterstroom in de spongokoel te regelen. Bij andere sponzen worden de ostia gevormd door plooien in de lichaamswand van de spons. Tussen de buitenlaag en de voedingskamers van de spons bevindt zich een geleiachtige substantie, de mesohyl, die collagene vezels bevat. In het mesohyl bevinden zich verschillende celtypen, waaronder amoebocyten, de “stamcellen” van sponzen, en sclerocyten, die skeletmateriaal produceren. De gelachtige consistentie van mesohyl fungeert als een endoskelet en houdt de buisvormige morfologie van sponzen in stand.

De voedingskamers binnenin de spons zijn bekleed met choanocyten (“kraagcellen”). De structuur van een choanocyt is van cruciaal belang voor zijn functie, namelijk het op gang brengen van een gerichte waterstroom door de spons en het vangen en opnemen van microscopische voedseldeeltjes door fagocytose. Deze voedingscellen lijken qua uiterlijk op eencellige choanoflagellaten (Protista). Deze gelijkenis suggereert dat sponzen en choanoflagellaten nauw verwant zijn en waarschijnlijk een gemeenschappelijke afstamming hebben. Het lichaam van de choanocyt is ingebed in mesohyl en bevat alle organellen die nodig zijn voor een normale celfunctie. In de “open ruimte” binnen de voedingskamer steekt een maasachtige kraag uit, die bestaat uit microvilli met één flagellum in het centrum van de kolom. Het kloppen van de flagellen van alle choanocyten trekt water in de spons door de talrijke ostia, in de ruimten die bekleed zijn met choanocyten, en uiteindelijk naar buiten door het osculum (of de osculi, als de spons bestaat uit een kolonie van aan elkaar vastzittende sponzen). Voedseldeeltjes, waaronder in het water levende bacteriën en eencellige organismen zoals algen en verschillende dierlijke protisten, worden gevangen door de zeefachtige kraag van de choanocyten, glijden naar beneden naar het lichaam van de cel en worden door fagocytose opgenomen. Choanocyten hebben ook een andere verrassende functie: Ze kunnen zich differentiëren tot sperma voor seksuele voortplanting, op welk moment ze losraken van de mesohyl en de spons verlaten met uitgestoten water door het osculum.

De amoebocyten (afgeleid van stamcelachtige archaeocyten), worden zo genoemd omdat ze zich op een amoebe-achtige manier door het mesohyl bewegen. Zij hebben een verscheidenheid van functies: Behalve dat ze voedingsstoffen van choanocyten naar andere cellen in de spons brengen, leggen ze ook eitjes voor de geslachtelijke voortplanting. (De eicellen blijven in de mesohyl, terwijl de zaadcellen in het water worden vrijgelaten). De amoebocyten kunnen zich differentiëren in andere celtypen van de spons, zoals collenocyten en lophocyten, die de collageenachtige eiwitten produceren die het mesohyl ondersteunen. Uit de amoebocyten kunnen ook sclerocyten ontstaan, die in sommige sponzen spicules (skeletspikes van silica of calciumcarbonaat) produceren, en spongocyten, die in de meeste sponzen het eiwit spongine produceren. Deze verschillende celtypen in sponzen zijn weergegeven in figuur 1.

Figuur 1. Het grondplan van de spons (a) en (b) enkele van de gespecialiseerde celtypen die in sponzen voorkomen, worden getoond.

Zoals we hebben gezien, worden de meeste sponzen ondersteund door kleine botachtige spicules (meestal kleine puntige structuren van calciumcarbonaat of silica) in het mesohyl. Spicules ondersteunen het lichaam van de spons en kunnen ook predatie tegengaan. Aan de hand van de aanwezigheid en de samenstelling van de stekels kunnen drie van de vier sponzenklassen worden onderscheiden (Figuur 2): sponsachtigen van de klasse Calcarea hebben stekels van calciumcarbonaat en geen sponzen; sponsachtigen van de klasse Hexactinellida hebben kiezelhoudende (glasachtige) stekels met zes ralen en geen sponzen; sponsachtigen van de klasse Demospongia bevatten sponzen en kunnen al dan niet stekels hebben; indien aanwezig, zijn die stekels kiezelhoudend. Sponzen van deze laatste klasse worden gebruikt als badsponzen. Spicules zijn het meest opvallend aanwezig in de glassponzen, klasse Hexactinellida. Sommige spicules kunnen reusachtige afmetingen aannemen. In vergelijking met de typische glassponzen, die doorgaans 3 tot 10 mm groot zijn, zijn sommige basale spicules van de hexactinellide Monorhaphis chuni bijvoorbeeld enorm groot en kunnen tot 3 meter lang worden! De glassponzen zijn ook ongewoon in die zin dat de meeste van hun lichaamscellen met elkaar vergroeid zijn tot een multinucleaat syncytium. Omdat hun cellen op deze manier met elkaar verbonden zijn, hebben de hexactinellide sponzen geen mesohyl.

Een vierde klasse van sponzen, de Sclerospongiae, werd beschreven aan de hand van soorten die ontdekt werden in onderwatertunnels. Deze worden ook wel coralline sponzen genoemd naar hun meerlagige calciumcarbonaatskeletten. Datering op basis van de snelheid van afzetting van de skeletlagen suggereert dat sommige van deze sponzen honderden jaren oud zijn.

Figuur 2. Verschillende klassen sponzen (a) Clathrina clathrus behoort tot de klasse Calcarea, (b) Staurocalyptus spp. (gewone naam: gele Picasso-spons) behoort tot de klasse Hexactinellida, en (c) Acarnus erithacus behoort tot de klasse Demospongia. (credit a: bewerking van Parent Géry; credit b: bewerking van Monterey Bay Aquarium Research Institute, NOAA; credit c: bewerking van Sanctuary Integrated Monitoring Network, Monterey Bay National Marine Sanctuary, NOAA)

Betaal mee!

Verbeter deze paginaLees meer