Istnieje co najmniej 5000 nazwanych gatunków gąbek, prawdopodobnie z tysiącami kolejnych, które nie zostały jeszcze sklasyfikowane. Morfologia najprostszych gąbek przybiera kształt nieregularnego cylindra z dużą jamą centralną, spongocoel, zajmującą wnętrze cylindra (rys. 1). Woda dostaje się do wnętrza gąbki przez liczne pory, czyli ostia, które tworzą otwory w ścianie ciała. Woda wchodząca do spongokole jest wydalana przez duży wspólny otwór zwany osculum. Należy jednak zauważyć, że gąbki wykazują dużą różnorodność form ciała, w tym różnice w wielkości i kształcie spongocoela, a także w liczbie i rozmieszczeniu komór żerowych w ścianie ciała. W niektórych gąbkach, wiele komór żywieniowych otwiera się z centralnego spongocoel i w innych, kilka komór żywieniowych łączących się ze sobą może leżeć między porami wejściowymi i spongocoel.

While gąbki nie wykazują prawdziwej organizacji tkanki-warstwy, mają szereg funkcjonalnych „tkanek” składających się z różnych typów komórek wyspecjalizowanych do różnych funkcji. Na przykład, nabłonkopodobne komórki zwane pinakocytami tworzą najbardziej zewnętrzne ciało, zwane pinakodermą, które pełni funkcję ochronną, podobną do naszego naskórka. Wśród pinakodermy rozrzucone są ostia, które umożliwiają wnikanie wody do wnętrza gąbki. Dzięki tym porom gąbki zyskały nazwę gromady Porifera – gąbki noszące pory. U niektórych gąbek ostia są utworzone przez porocyty, pojedyncze komórki w kształcie rurek, które działają jak zawory regulujące przepływ wody do spongocoela. U innych gąbek ostia są utworzone przez fałdy w ścianie ciała gąbki. Pomiędzy warstwą zewnętrzną a komorami żywieniowymi gąbki znajduje się galaretowata substancja zwana mezohilem, która zawiera włókna kolagenowe. W mezohylu żyją różne typy komórek, w tym amebocyty, „komórki macierzyste” gąbek, oraz sklerocyty, które wytwarzają materiały szkieletowe. Żelowa konsystencja mezohylu działa jak endoszkielet i utrzymuje rurkowatą morfologię gąbek.

Komory żywieniowe wewnątrz gąbki są wyścielone przez choanocyty („komórki kołnierzowe”). Struktura choanocytu jest krytyczna dla jego funkcji, którą jest generowanie ukierunkowanego prądu wody przez gąbkę oraz wychwytywanie i połykanie mikroskopijnych cząstek pokarmu przez fagocytozę. Te komórki żerne są podobne z wyglądu do jednokomórkowych choanoflagellatów (Protista). To podobieństwo sugeruje, że gąbki i choanoflagellaty są blisko spokrewnione i prawdopodobnie mają wspólnych przodków. Ciało choanocytu osadzone jest w mezohylu i zawiera wszystkie organelle niezbędne do normalnego funkcjonowania komórki. Do „otwartej przestrzeni” wewnątrz komory odżywczej wystaje siateczkowaty kołnierz złożony z mikrowypustek z pojedynczą flagellą w centrum kolumny. Bicie flagelli wszystkich choanocytów wciąga wodę do wnętrza gąbki przez liczne ostia, do przestrzeni wyścielonych przez choanocyty, a w końcu na zewnątrz przez osculum (lub osculi, jeśli gąbka składa się z kolonii połączonych gąbek). Cząstki pokarmu, w tym bakterie przenoszone przez wodę i organizmy jednokomórkowe, takie jak algi i różne zwierzęce protisty, są wychwytywane przez sitowaty kołnierz choanocytów, ześlizgują się w dół w kierunku ciała komórki i są połykane w procesie fagocytozy. Choanocyty pełnią też inną zaskakującą funkcję: Mogą różnicować się w plemniki do rozmnażania płciowego, w którym to momencie zostają odłączone od mezohylu i opuszczają gąbkę wraz z wydaloną wodą przez osculum.

Amoebocyty (pochodzące od archeocytów podobnych do komórek macierzystych), są tak nazwane, ponieważ poruszają się w całym mezohylu w sposób przypominający amebę. Mają one wiele różnych funkcji: Oprócz dostarczania składników odżywczych z choanocytów do innych komórek w gąbce, dają również początek jajom do rozmnażania płciowego. (Jaja pozostają w mezohylu, podczas gdy plemniki są uwalniane do wody). Amebocyty mogą różnicować się w inne typy komórek gąbki, takie jak kollenocyty i lofocyty, które produkują kolagenopodobne białka podtrzymujące mezohyl. Amebocyty mogą również dać początek sklerocytom, które produkują spicule (kolce szkieletowe z krzemionki lub węglanu wapnia) u niektórych gąbek, oraz spongocytom, które produkują białko sponginę u większości gąbek. Te różne typy komórek w gąbkach pokazano na rycinie 1.

Rys. 1. Przedstawiono (a) podstawowy plan ciała gąbki i (b) niektóre z wyspecjalizowanych typów komórek występujących u gąbek.

Jak widzieliśmy, większość gąbek jest wspierana przez małe kościopodobne spicule (zwykle małe spiczaste struktury wykonane z węglanu wapnia lub krzemionki) w mezohylu. Spicule zapewniają wsparcie dla ciała gąbki, a także mogą odstraszać drapieżniki. Obecność i skład spiculi stanowi podstawę do rozróżnienia trzech z czterech klas gąbek Rysunek 2.

Gąbki z klasy Calcarea wytwarzają spicule z węglanu wapnia i nie mają sponginy; te z klasy Hexactinellida wytwarzają sześciopromienne krzemionkowe (szkliste) spicule i nie mają sponginy; a te z klasy Demospongia zawierają sponginę i mogą, ale nie muszą mieć spiculi; jeśli są obecne, te spicule są krzemionkowe. Gąbki z tej ostatniej klasy były używane jako gąbki do kąpieli. Spicule są najbardziej widoczne u gąbek szklanych, klasy Hexactinellida. Niektóre z nich mogą osiągać gigantyczne rozmiary. Na przykład, w stosunku do typowych gąbek szklanych, których wielkość waha się od 3 do 10 mm, niektóre z bazalnych spikul heksaktynellidy Monorhaphis chuni są ogromne i osiągają długość do 3 metrów! Gąbki szklane są również niezwykłe pod tym względem, że większość komórek ich ciała jest połączona razem, tworząc wielojądrowe syncytium. Ponieważ ich komórki są połączone w ten sposób, gąbki hexactinellid nie mają mezohyl.

Czwarta klasa gąbek, Sclerospongiae, została opisana na podstawie gatunków odkrytych w podwodnych tunelach. Są one również nazywane gąbkami koralowymi po ich wielowarstwowych szkieletach z węglanu wapnia. Datowanie na podstawie tempa osadzania warstw szkieletowych sugeruje, że niektóre z tych gąbek mają setki lat.

Rys. 2. Kilka klas gąbek (a) Clathrina clathrus należy do klasy Calcarea, (b) Staurocalyptus spp. (nazwa zwyczajowa: żółta gąbka Picassa) należy do klasy Hexactinellida, a (c) Acarnus erithacus należy do klasy Demospongia. (kredyt a: modyfikacja pracy przez Parent Géry; kredyt b: modyfikacja pracy przez Monterey Bay Aquarium Research Institute, NOAA; kredyt c: modyfikacja pracy przez Sanctuary Integrated Monitoring Network, Monterey Bay National Marine Sanctuary, NOAA)

Przyczyń się!

Popraw tę stronęDowiedz się więcej