Biologie pentru specializări II

mai 7, 2021
admin

Rezultatele învățării

  • Descrieți caracteristicile organizatorice ale celor mai simple organisme multicelulare

Există cel puțin 5.000 de specii de bureți denumite, probabil cu mii de specii care urmează să fie clasificate. Morfologia celor mai simpli bureți ia forma unui cilindru neregulat, cu o cavitate centrală mare, spongocelul, care ocupă interiorul cilindrului (figura 1). Apa intră în spongocoelă prin numeroși pori, sau ostii, care creează deschideri în peretele corpului. Apa care intră în spongocoelă este expulzată printr-o mare deschidere comună numită osculum. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că bureții prezintă o gamă largă de diversitate în ceea ce privește formele corpului, inclusiv variații în ceea ce privește dimensiunea și forma spongocelului, precum și numărul și dispunerea camerelor de hrănire în peretele corpului. La unii bureți, mai multe camere de hrănire se deschid în afara unui spongocoel central, iar la alții, mai multe camere de hrănire care se conectează între ele se pot afla între porii de intrare și spongocoel.

În timp ce bureții nu prezintă o adevărată organizare în straturi de țesuturi, ei au un număr de „țesuturi” funcționale compuse din diferite tipuri de celule specializate pentru funcții distincte. De exemplu, celulele de tip epitelial numite pinacocite formează corpul cel mai exterior, numit pinacoderm, care îndeplinește o funcție de protecție similară cu cea a epidermei noastre. Împrăștiate printre pinacoderme se află ostiile care permit intrarea apei în corpul buretelui. Acești pori au dat bureților numele de phylum Porifera – purtători de pori. La unii bureți, ostiile sunt formate de porocite, celule simple în formă de tub care acționează ca niște supape pentru a regla fluxul de apă în spongocel. La alți bureți, ostia este formată de pliuri în peretele corpului buretelui. Între stratul exterior și camerele de hrănire ale buretelui se află o substanță gelatinoasă numită mezohil, care conține fibre de colagen. În mesohyl se află diferite tipuri de celule, inclusiv amoebocite, „celulele stem” ale bureților, și sclerocite, care produc materiale scheletice. Consistența gelatinoasă a mezohilului acționează ca un endoschelet și menține morfologia tubulară a bureților.

Camerele de hrănire din interiorul buretelui sunt căptușite cu choanocite („celule de guler”). Structura unui choanocit este esențială pentru funcția sa, care este de a genera un curent de apă dirijat prin burete și de a prinde și ingera particule microscopice de hrană prin fagocitoză. Aceste celule hrănitoare au un aspect similar cu cel al choanoflagelatelor unicelulare (Protista). Această asemănare sugerează că bureții și choanoflagelatele sunt strâns înrudite și probabil au un strămoș comun. Corpul choanocitului este înglobat în mezofil și conține toate organitele necesare pentru funcționarea normală a celulei. Proeminent în „spațiul deschis” din interiorul camerei de hrănire este un guler în formă de plasă compus din microvilli cu un singur flagel în centrul coloanei. Bătaia flagelului din toate coanocitele atrage apa în burete prin numeroasele ostii, în spațiile căptușite de coanocite și, în cele din urmă, prin osculum (sau osculi, dacă buretele este format dintr-o colonie de bureți atașați). Particulele de hrană, inclusiv bacteriile din apă și organismele unicelulare, cum ar fi algele și diverși protiști de tip animal, sunt prinse de colierul tip sită al coanocitelor, alunecă în jos spre corpul celulei și sunt ingerate prin fagocitoză. Choanocitele au și o altă funcție surprinzătoare: Ele se pot diferenția în spermatozoizi pentru reproducerea sexuală, moment în care se desprind din mezohil și părăsesc buretele împreună cu apa expulzată prin osculum.

Vizionați aceste videoclipuri pentru a vedea mișcarea apei prin corpul buretelui.

Amoebocitele (derivate din arheocitele asemănătoare celulelor stem), sunt numite astfel deoarece se deplasează prin mezohil într-un mod asemănător cu cel al unei amibele. Ele au o varietate de funcții: Pe lângă faptul că livrează substanțe nutritive de la choanocite către alte celule din burete, ele dau naștere și la ouă pentru reproducerea sexuală. (Ouăle rămân în mezohyl, în timp ce spermatozoizii sunt eliberați în apă). Amoebocitele se pot diferenția în alte tipuri de celule ale buretelui, cum ar fi colenocitele și liocitele, care produc proteinele asemănătoare colagenului care susțin mezohilul. Amoebocitele pot da naștere, de asemenea, la sclerocite, care produc spiculețe (vârfuri scheletice de siliciu sau carbonat de calciu) în unii bureți, și la spongocite, care produc proteina spongina în majoritatea bureților. Aceste tipuri diferite de celule din bureți sunt prezentate în figura 1.

Partea a prezintă o secțiune transversală a unui burete, care are formă de vas. Deschiderea centrală se numește spongocoelă. Corpul este umplut cu o substanță asemănătoare unui gel numită mezoil. Porii din interiorul corpului, numiți ostii, permit apei să intre în spongocoelă. Apa iese printr-o deschidere superioară numită osculum. Partea b prezintă o vedere mărită a corpului buretelui. Suprafața exterioară este acoperită de celule numite pinacocite, care formează pielea. Pinacocitele consumă particulele mari de hrană prin fagocitoză. Suprafața interioară este căptușită cu celule numite choanocite, care au flageli care deplasează apa prin corp. Mezohilul este intercalat între suprafața exterioară și cea interioară. În acest strat există diverse tipuri de celule. Printre acestea se numără lofocitele care secretă colagen, amoebocitele, care îndeplinesc o varietate de funcții, și ovocitele. Sclerocitele din acest strat produc spiculețe de siliciu care se extind în afara corpului buretelui. Porocitele, celule tubulare goale care se întind de-a lungul corpului buretelui, reglează mișcarea apei prin ostie.

Figura 1. Sunt prezentate (a) planul corporal de bază al buretelui și (b) unele dintre tipurile de celule specializate întâlnite la bureți.

Întrebare practică

Care dintre următoarele afirmații este falsă?

  1. Choanocitele au flageli care propulsează apa prin corp.
  2. Pinacocitele se pot transforma în orice tip celular.
  3. Lofocitele secretă colagen.
  4. Porocitele controlează fluxul de apă prin porii din corpul buretelui.
Arată răspunsul

Afirmația b este falsă.

Faceți un tur video de aproape prin burete și celulele sale.

După cum am văzut, majoritatea bureților sunt susținuți de mici spiculețe asemănătoare unor oase (de obicei mici structuri ascuțite realizate din carbonat de calciu sau siliciu) în mezohil. Spiculele oferă suport pentru corpul buretelui și, de asemenea, pot descuraja prădătorii. Prezența și compoziția spiculelor stau la baza diferențierii a trei dintre cele patru clase de bureți Figura 2.

Bureții din clasa Calcarea produc spicule de carbonat de calciu și nu au spongină; cei din clasa Hexactinellida produc spicule silicioase (sticloase) cu șase raze și nu au spongină; iar cei din clasa Demospongia conțin spongină și pot avea sau nu spicule; dacă sunt prezente, aceste spicule sunt silicioase. Bureții din această ultimă clasă au fost folosiți ca bureți de baie. Spiculele sunt prezente cel mai vizibil la bureții de sticlă, clasa Hexactinellida. Unele dintre spicule pot atinge proporții gigantice. De exemplu, în raport cu spiculele tipice ale bureților de sticlă, ale căror dimensiuni variază, în general, între 3 și 10 mm, unele dintre spiculele bazale ale hexactinelidei Monorhaphis chuni sunt enorme și ajung până la 3 metri lungime! Bureții de sticlă sunt, de asemenea, neobișnuiți prin faptul că majoritatea celulelor corpului lor sunt fuzionate împreună pentru a forma un sincițiu multinucleat. Deoarece celulele lor sunt interconectate în acest mod, bureții hexactinellide nu au mezohil.

O a patra clasă de bureți, Sclerospongiae, a fost descrisă din specii descoperite în tuneluri subacvatice. Aceștia mai sunt numiți și bureți coralini, după scheletul lor de carbonat de calciu cu mai multe straturi. Datarea bazată pe rata de depunere a straturilor de schelet sugerează că unii dintre acești bureți au o vechime de sute de ani.

Fotografia A prezintă Clathrina clathrus, un burete galben compus din multe fire asemănătoare firelor fuzionate între ele, dând aspectul de plasă. Fotografia B prezintă Stauroclayptus, un burete de culoare crem cu o formă de ulcior. Fotografia C prezintă Acarnus erthacus, un burete portocaliu plat, cu proeminențe care au aspectul unor vulcani. Fiecare protuberanță cu aspect de vulcan are un por în mijloc.

Figura 2. Mai multe clase de bureți (a) Clathrina clathrus aparține clasei Calcarea, (b) Staurocalyptus spp. (denumire comună: buretele galben Picasso) aparține clasei Hexactinellida, iar (c) Acarnus erithacus aparține clasei Demospongia. (credit a: modificare a lucrării de Parent Géry; credit b: modificare a lucrării de Monterey Bay Aquarium Research Institute, NOAA; credit c: modificare a lucrării de Sanctuary Integrated Monitoring Network, Monterey Bay National Marine Sanctuary, NOAA)

Utilizați Ghidul interactiv al bureților pentru a identifica speciile de bureți pe baza formei lor externe, a scheletului mineral, a fibrelor și a arhitecturii scheletului.

Încercați-l

Contribuie!

Aveți o idee pentru îmbunătățirea acestui conținut? Ne-ar plăcea să ne dați contribuția dumneavoastră.

Îmbunătățiți această paginăÎnvățați mai mult

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.