Chia sẻ:
Đặc điểm của porifera, phân loại, sinh sản
các Xốp Chúng là loài động vật đa bào đơn giản nhất và thuộc về Phylum Porifera, thường được gọi là bọt biển. Những động vật này hoàn toàn sống dưới nước, khoảng 15.000 loài bọt biển sống ở biển và chỉ có khoảng 150 được tìm thấy ở nước ngọt.
Bọt biển có kích thước cực kỳ thay đổi: chúng có thể đo từ vài mm đến hơn hai mét đường kính. Chúng là những sinh vật rất sặc sỡ, vì chúng có nhiều sắc tố trong các tế bào của lớp hạ bì.
Đối với chế độ ăn uống của họ, họ có thể lấy các hạt thức ăn lơ lửng trong nước, vì chúng là sinh vật tự nhiên và không thể chủ động tìm kiếm thức ăn của chúng. Tuy nhiên, có một gia đình bọt biển ăn thịt phá vỡ mô hình cho ăn bằng cách lọc.
Bộ xương của bọt biển có thể cứng và / hoặc xơ. Các phần sợi của bộ xương được hình thành bởi các sợi collagen, chẳng hạn như spongin, được nhúng trong ma trận tế bào. Ngược lại, phần cứng bao gồm các cấu trúc có tính chất vôi hoặc silica được gọi là spicules.
Bọt biển đóng một vai trò quan trọng trong các chu trình hóa sinh, như chu trình nitơ. Tương tự như vậy, chúng có thể hình thành mối liên hệ cộng sinh với các sinh vật khác, từ kính hiển vi đến cá, polychaetes, trong số những loài khác. Phylum Porifera hiện được chia thành bốn lớp: Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae và Homoscleromorpha.
Chỉ số
- 1 Đặc điểm
- 1.1 Không có nội tạng hoặc mô
- 1.2 Thiết kế bọt biển
- 1.3 Các kiểu thiết kế
- 2 Phân loại
- 2.1 Lớp học Canxi
- Lớp Hexactinellida 2.2
- Lớp Desmopongiae
- 2.4 Lớp homoscleromorpha
- 3 Sinh sản
- 3,1 sinh sản vô tính
- 3.2 Sinh sản hữu tính
- 4 Tiêu hóa và bài tiết
- 5 hệ thần kinh
- 6 Tiến hóa và phát sinh loài
- 7 tài liệu tham khảo
Tính năng
Các sinh vật thuộc Phylum Porifera được đặc trưng bởi các động vật đa bào, lưỡng tính và thơm bao gồm các loại tế bào khác nhau.
Về mặt hình thái, một loạt các lỗ chân lông, kênh và buồng được tổ chức cho phép vận chuyển nước bên trong động vật, và bằng cách này có được thức ăn và oxy.
Không giống như các động vật khác, bọt biển - ở trạng thái trưởng thành - hoàn toàn không hoạt động và được neo vào một chất nền, chẳng hạn như san hô, đá hoặc các bề mặt khác.
Hình dạng của miếng bọt biển khá thay đổi, nó có thể thể hiện sự đối xứng xuyên tâm hoặc không thể hiện bất kỳ sự đối xứng nào. Chúng có thể phát triển trong một loạt các hình thức, từ cương cứng đến bọt biển phân nhánh hoặc thùy, và thường sống trong các thuộc địa.
Không có nội tạng hoặc mô
Bọt biển không có các cơ quan hoặc mô thực sự; do đó, quá trình tiêu hóa các hạt thức ăn xảy ra nội bào và các quá trình hô hấp và bài tiết bằng cách khuếch tán. Họ có một hệ thống thần kinh được coi là khuếch tán, mặc dù sự hiện diện của một hệ thống thần kinh trong porifera là một vấn đề gây tranh cãi.
Bọt biển tự hào về một quá trình tái tạo tế bào đáng kinh ngạc. Trong thực tế, nếu một miếng bọt biển được cắt thành từng mảnh, mỗi mảnh có thể phát triển một miếng bọt biển mới bằng một quá trình gọi là phôi soma.
Lịch sử danh mục bọt biển như thực vật biển. Tuy nhiên, vào giữa những năm 1765, các nhà nghiên cứu nhận thấy bản chất động vật không thể nghi ngờ của nó.
Các bọt biển được phân phối trên toàn thế giới và có thể sống trong một loạt các môi trường dưới nước, từ vùng nước lặng và nông đến các vùng cực.
Thiết kế bọt biển
Sơ đồ cơ thể của bọt biển cực kỳ đơn giản: một lớp tế bào bên ngoài gọi là pinacodermo ngăn cách khu vực bên trong gọi là mesoglea hoặc mesohilo, một vùng gelatin bao gồm collagen. Các bề mặt bên trong được bao quanh bởi các tế bào choanocytes, các tế bào ở dạng hình trụ với một lá cờ.
Các khu vực không được bao phủ bởi choanocytes, là từ một loại tế bào khác gọi là pinacocytes.
Các loại thiết kế
Bọt biển có ba loại thiết kế khác nhau về vị trí của choanocytes, một loại tế bào được gắn cờ tạo ra dòng điện tạo điều kiện cho dòng nước và chất dinh dưỡng. Các loại sau đây có thể được phân biệt:
Bọt biển asconoid
Bọt biển Asconoid là những hình dạng đơn giản, nguyên thủy, có kích thước nhỏ được xuyên qua bởi các lỗ chân lông mở ra vào một khoang gọi là spongocele. Spongocele mở ra bên ngoài bằng nụ hôn.
Loại bọt biển asconoide tạo thành một hình thái nguyên thủy không hiệu quả lắm, vì khối lượng nước che chở spongocele cao và khó bị trục xuất ra bên ngoài.
Bọt biển đồng bộ
Bọt biển đồng bộ có nếp gấp ngang trong thành cơ thể, rất phức tạp và dày. Nước xâm nhập vào các kênh phát sinh thông qua các lỗ chân lông, các tế bào xương và các kênh bức xạ - được tạo ra bởi choanocytes - bởi các prosopiles, đó là các lỗ mỏng.
Bọt biển Leuconoid
Bọt biển Leukonoid thể hiện mức độ phức tạp cao hơn nhờ sự hiện diện của các nếp gấp trong các kênh được đánh dấu để tạo thành các buồng, làm tăng đáng kể bề mặt để có được chất dinh dưỡng.
Phân loại
Phylum Porifera được chia thành ba loại bọt biển: lớp Calcarea, lớp Hexactinellida và lớp Demospongiae. Chúng tôi sẽ mô tả từng lớp chi tiết dưới đây:
Lớp học vôi
Độ xốp của lớp Calcarea có các gai ở dạng kim hoặc có ba hoặc bốn tia, bao gồm canxi cacbonat. Các loài thuộc lớp này nhỏ và hiếm khi vượt quá 10 cm.
Tuy nhiên, ở một số cửa sông đã phát hiện ra rằng miếng bọt biển Sycon ciliatum Nó có thể đạt tới 50 cm. Theo cùng một cách, các loài Leuketta bơ và Dị tật Pericharax Họ sống các rạn san hô ở Thái Bình Dương và đạt 20 cm.
Chúng thường được coi là loài nước nông, mặc dù có bằng chứng cho thấy chúng có thể sống ở khu vực vực thẳm, sâu từ 4000 đến 6000 mét.
Tất cả các loài là biển và trình bày ba loại hệ thống kênh: asconoide, syncoid và leukonoid. Gần 300 loài được biết đến, một số ví dụ là: Giảm bạch cầu phức tạp, Sycon gelatin, Grantia nén và Clathrina.
Lớp Hexactinellida
Các bọt biển thuộc nhóm này được gọi là bọt thủy tinh, vì các bào tử thường được nhóm lại để tạo thành một mạng và được cấu tạo từ silicon và có sáu radii (triaxonic).
Tất cả các loài là sinh vật biển, chiếm ưu thế ở Nam Cực và sống ở vùng nước sâu. Các buồng được đánh dấu là loại syncoid và leukonoid. Khoảng 500 loài được biết đến, trong số này Hexactinella, Farrea, Euplectella, Aphrocallistes, trong số những người khác.
Lớp Desmopongiae
Chúng có các bào tử silica không phải là triaxonic, nhưng có thể là monoaxonic, tetraxonic hoặc polyaxonic. Ngoài ra, họ chỉ có thể trình bày spongin hoặc cả hai.
Trong lớp học này, bạn có thể tìm thấy bọt biển "tắm" nổi tiếng, thuộc họ Spongiidae, có nhiều bọt biển.
Hầu hết sống trong môi trường biển, mặc dù một gia đình sống trong môi trường nước ngọt đã được báo cáo, chẳng hạn như Spongilia lacustris và Ephidatia fluviatilis. Chúng thuộc loại leuconoid.
Ngoài bọt biển tắm, các thể loại liên quan khác thuộc về lớp này cũng có thể được đề cập, chẳng hạn như: Thenea, Cliona, Myenia, Poterion và Callyspongia.
Trong lớp học này có một thứ tự rất đặc biệt, Poecilosclerida, được đặc trưng bởi thói quen đặc biệt của nó là ăn thịt.
So với họ hàng lọc của nó, bọt biển ăn thịt không có hệ thống tầng chứa nước (ngoại trừ chi Chondrocladia) với choanocytes, đặc điểm chẩn đoán của porifera.
Các con đập của trật tự này bao gồm động vật không xương sống nhỏ, chủ yếu là động vật giáp xác. Có khoảng 119 bọt biển ăn thịt trong họ Cladorhizidae trong tám chi, trong số này Cladorhiza, Asbestopluma và Chondrocladia.
Lớp homoscleromorpha
Đây là lớp porifera nhỏ nhất được tuân thủ bởi chỉ 87 loài thuộc các chi sau: Oscarella, Pseudocorticium, Corticium, Placinolopha, Plakina, Plakinastrella và Plakortis.
Chúng được đặc trưng bởi các pinacocytes được gắn cờ; bộ xương có thể thay đổi, có thể có hoặc không có các hạt silica và có màng đáy.
Khi bộ xương có mặt, nó bao gồm các gai silicon tetraxonic với bốn tia. Hầu hết các loài có hình dạng đệm và khác nhau về màu sắc, thể hiện các tông màu xanh lam, tím, xanh lá cây, vàng, đỏ, trong số những người khác..
Chúng sống trong các hệ sinh thái tối hoặc nửa tối và có thể nằm ở cả vùng nước nông và độ sâu lớn hơn 100 mét.
Trước đây, nó được coi là một lớp con thuộc về Desquilongiae. Gần đây, các nghiên cứu dựa trên bằng chứng phân tử đã đề xuất việc tạo ra lớp bọt biển thứ tư này.
Sinh sản
Sinh sản vô tính
Bọt biển có thể trải nghiệm cả sinh sản hữu tính và vô tính. Ở vô tính, bọt biển tạo ra chồi bên ngoài phát triển và khi chúng đạt kích thước phù hợp, chúng tách ra khỏi bọt biển mẹ và tạo thành một cá thể mới có kích thước nhỏ hơn. Bạn cũng có thể vẫn là một thành viên của thuộc địa.
Quá trình sinh sản vô tính cũng có thể xảy ra thông qua sự hình thành chồi bên trong, được gọi là gemmules.
Ở trạng thái ban đầu, một loại tế bào được gọi là archaeocytes được nhóm lại và bao quanh bởi một lớp gai và spongina. Những cấu trúc này có thể thoát ra khỏi cơ thể của cha mẹ và tạo thành một miếng bọt biển mới.
Đá quý được sản xuất khi điều kiện môi trường không thuận lợi cho miếng bọt biển và cũng là một cách để xâm chiếm môi trường sống mới.
Đá quý có thể bước vào thời gian trễ trong thời gian không thuận lợi (như mùa đông hoặc nhiệt độ thấp) và khi hết, chúng được kích hoạt lại và sự hình thành một cá thể mới xảy ra; do đó, chúng được coi là một sự thích nghi của bọt biển để tồn tại trong điều kiện bất lợi.
Sinh sản hữu tính
Hầu hết bọt biển có các tế bào giới tính nam và nữ trong cùng một cá nhân. Điều kiện kép này được gọi là "monoicas" hoặc lưỡng tính.
Các giao tử (noãn và tinh trùng) được tạo ra từ các tế bào choanocytes hoặc cũng từ các khảo cổ, tùy thuộc vào loài. Tinh trùng được phóng thích vào môi trường dưới nước và xâm nhập vào cơ thể của một miếng bọt biển khác, nơi nó xâm nhập vào các lá cờ máy ảnh và tìm thấy noãn.
Trong hầu hết các trường hợp, miếng bọt biển giữ lại hợp tử sau khi thụ tinh và sau đó một ấu trùng có lông mao và được phóng thích. Ấu trùng có thể bơi và di động, trái ngược với con trưởng thành. Trong các trường hợp khác, noãn và tinh trùng được giải phóng vào nước.
Trong một số trường hợp cụ thể, sự hình thành của một phôi bào rỗng xảy ra, trải qua việc mở "miệng" và sự đảo ngược của phôi bào xảy ra; do đó, các tế bào trước đây tiếp xúc với mặt blastocoel bên ngoài.
Tiêu hóa và bài tiết
Bọt biển không có hệ thống tiêu hóa hoặc hệ thống bài tiết. Thay vào đó, hệ thống các kênh băng tải nước đáp ứng các chức năng thiết yếu này cho sự sống của một sinh vật.
Bọt biển được cho ăn chủ yếu bằng cách lấy các hạt lơ lửng trong nước được bơm vào miếng bọt biển.
Nước xâm nhập qua các lỗ nhỏ nằm trong giường tế bào bên ngoài. Bên trong miếng bọt biển, nguyên liệu thực phẩm được thu thập bởi các tế bào choanocytes, và do đó thức ăn nuôi dưỡng đạt được.
Các hạt nhỏ nhất có thể xâm nhập vào choanocytes bằng một quá trình thực bào. Hai loại tế bào khác, pinacocytes và archaeocytes cũng tham gia vào việc lấy các hạt. Mặt khác, hô hấp và bài tiết xảy ra thông qua các quá trình khuếch tán đơn giản.
Hệ thần kinh
Bọt biển thiếu tế bào thần kinh hoặc "tế bào thần kinh thực sự"; tuy nhiên, nó đã được chứng minh rằng những động vật này có thể đáp ứng với các kích thích bên ngoài.
Các bọt biển có các tế bào hợp đồng phản ứng với môi trường bằng loại dẫn truyền chậm do truyền protoplasmic.
Năm 2010, một nhóm các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng trong bộ gen của bọt biển Amphimedon queenslandica có những gen liên quan đến các tế bào thần kinh tương tự như các gen được tìm thấy ở cnidarians và ở các động vật khác.
Trong số các gen này có những gen liên quan đến việc truyền synap nhanh, các enzyme liên quan đến quá trình tổng hợp chất dẫn truyền thần kinh, trong số những loại khác..
Bằng cách mô tả các loại tế bào của ấu trùng của A. queenslandica, có thể đề xuất một số loại tế bào có thể liên quan đến chức năng cảm giác.
Ví dụ, các tế bào quang thụ thể điều chỉnh phototaxis đã được tìm thấy ở phần sau của ấu trùng. Trên thực tế, ấu trùng có thể chọn chất nền nơi xảy ra sự thành lập của con trưởng thành.
Sự tiến hóa và phát sinh
Phylum Porifera bao gồm các metazoans lâu đời nhất trên hành tinh. Các bọt biển là một nhóm có nguồn gốc trước Cambri. Có lẽ, một nhóm bọt biển tương tự như đá vôi chiếm biển Paleozoi; ở Devonia, một sự phát triển nhanh chóng của nhóm bọt biển thủy tinh đã xảy ra.
Theo các nghiên cứu phân tử, bọt biển vôi thuộc về một nhánh tách biệt với những bọt biển thuộc lớp Desquilongaie và Hexactenellida.
Dữ liệu phân tử cho thấy nhóm lâu đời nhất là Hexactinellida, trong khi Calcarea là nhóm gần nhất với Phylum của metazoans..
Với bằng chứng này, hai khả năng đã được đề xuất: bọt biển calci là nhóm chị em của bọt biển silica, hay bọt biển vôi có liên quan nhiều hơn đến các metazo khác so với bọt biển silica; trong trường hợp thứ hai, Phylum porifera sẽ bị liệt.
Tài liệu tham khảo
- Hickman, C. P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Nguyên tắc tích hợp của động vật học. New York: McGraw-Hill.
- Kaas, J. H. (Ed.). (2009). Khoa học thần kinh tiến hóa. Báo chí học thuật.
- Ryan, J. F., & Chiodin, M. (2015). Tâm trí của tôi ở đâu? Làm thế nào bọt biển và giả dược có thể bị mất các loại tế bào thần kinh. Giao dịch triết học của Hiệp hội Hoàng gia B: Khoa học sinh học, 370(1684), 20150059.
- Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, M.E., Mitros, T., ... & Larroux, C. (2010). Bộ gen của Amphimedon queenslandica và sự tiến hóa của sự phức tạp của động vật. Thiên nhiên, 466(7307), 720-726.
- Van Soest, R. W. M., Boury-Esnault, N., V cốt, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., De Voogd, N. J., ... Hooper, J. N. A. (2012). Sự đa dạng của bọt biển toàn cầu (porifera). PLoS MỘT, 7(4), e35105.
- Wörheide, G., Dohrmann, M., Erpenbeck, D., Larroux, C., Maldonado, M., Voigt, O., ... & Lavrov, D. V. (2012). Phylogeny sâu và sự tiến hóa của bọt biển (Phylum porifera). Trong Những tiến bộ trong sinh học biển (Tập 61, trang 1-78). Báo chí học thuật.