|
Gąbki (Porifera) są najprymitywniejszymi zwierzętami wielokomórkowymi, które żyją wyłącznie w środowisku wodnym. Gąbki liczą 55 000 gatunków, z czego 150 to gatunki słodkowodne. W Polce możemy spotkać 9 gatunków gąbek, a 7 z nich to gatunki słodkowodne. Pojedyncze osobniki są z reguły niewielkie i osiągają rozmiary do kilkunastu milimetrów, chociaż niektóre z nich, np. puchar Neptuna, mogą dorastać do 150 cm. Kolonie z kolei, mogą mierzyć nawet dwa metry!
BUDOWA 
- ciało gąbek zbudowane jest z komórek, które są ze sobą luźno połączone,
- gąbki nie wytwarzają tkanek właściwych, dlatego należą do beztkankowców, nie wykształcają też narządów,
- ich komórki mają charakter totipotencjalny, co oznacza, że mogą przekształcać się w inny rodzaj komórek,
|
 Ważne!
Właściwości totipotencjalne polegają na tym, że komórki budujące ciało gąbek mają zdolność różnicowania się każdy inny rodzaj komórek. Dzięki tym właściwościom gąbki wykazują ogromne zdolności regeneracyjne - komórki totipotencjalne nie tylko zasklepiają rany po zranieniu, ale z jednej komórki mogą odtworzyć cały organizm gąbki.
|
- ciało gąbek ma nieregularny kształt i zazwyczaj charakteryzuje się brakiem symetrii, chociaż występują gąbki o promienistej symetrii,
- kształt ciała może zmieniać się w czasie tak, aby zapewnić optymalny przepływ wody przez centralną jamę ciała,
- ciało gąbek jest zazwyczaj jest brązowe, ale może być też jaskrawo ubarwione lub bezbarwne,
- ciało gąbek składa się z dwóch warstw komórek, między którymi znajduje się warstwa galaretowatej substancji - mezohylu (dawniej określanej jako mezoglea),
- zewnętrzna warstwa ciała to pinakoderma, a wewnętrzna - gastroderma (choanoderma),
- wnętrze ciała zajmuje spongocel, który otwiera się na szczycie ciała gąbki za pośrednictwem oskulum (otworu wypustowego, otworu odpływowego); spongocel kontaktuje się ze środowiskiem zewnętrznym także za pomocą porów wlotowych (ostii) prowadzących do kanałów wodnych,
- gąbki wytwarzają szkielet wewnętrzny, na który składają się: skleryty (spikule) zbudowane z substancji nieorganicznej (węglanu wapnia lub krzemionki) i/lub spongina, czyli białkowa substancja organiczna, która tworzy mniej lub bardziej gęstą sieć.
| Pinakocyty |
Choanocyty (komórki kołnierzykowe) |
Amebocyty (komórki pełzakowate) |
Skleroblasty/
spongioblasty
|
Archeocyty |
Porocyty |
|
- wieloboczne, płaskie komórki wykazujące się zdolność kurczenia się
- budują zewnętrzną warstwę ciała, czyli pinakodermę
- między nimi i/lub w nich zlokalizowane są pory
- pełnią funkcję nabłonka okrywającego
|
- budują wewnętrzną warstwę ciała, czyli gastrodermę (choanodermę)
- są wyposażone w wici
- ruch wici zapewnia przepływ wody przez ciało gąbki i umożliwia wychwytywanie cząstek pokarmu
|
- występują w mezohylu
- są ruchliwe
- biorą udział w trawieniu i rozprowadzaniu substancji odżywczych po organizmie
- są totipotenjalne
|
- produkują elementy szkieletu gąbek: skleryty i sponginę |
- są najliczniejszą klasą amebocytów
- mają wyjątkową zdolność do przekształcania się w inne komórki w razie potrzeby
- przekształcają się w gamety, regenerują, trawią
|
- to otwory w pinakodermie
- prowadzą do kanałów, przez które woda dostaje się do spongocelu
|
|
Ciekawostka!
Komórki kołnierzykowe są niemal identyczne jak niewielkie jednokomórkowe wiciowce (Choanoflagellata). Na pierwszy rzut oka widać, że obie komórki mają podobny kształt, obie posiadają wić i jedno jądro komórkowe. Okazuje się, że bliskie pokrewieństwo gąbek i wiciowców kołnierzykowych potwierdzają zarówno badania morfologiczne, jak i molekularne.
|
Typy morfologiczne gąbek
W zależności od rozmieszczenia i liczby komórek kołnierzykowych (choanocytów) wśród gąbek można wyróżnić trzy typy morfologiczne:
- u gąbek o typie askon komórki kołnierzykowe wyściełają ściany spongocelu,
- u gąbek o typie sykon komórki kołnierzykowe znajdują się w ścianach kanałów promienistych (palczastych wyrostków wpuklonych do mezohylu),
- u gąbek o budowie leukon komórki kołnierzykowe wypełniają kuliste komory w ścianach gąbek.
Aby usprawnić pobieranie pokarmu z przepływającej wody, na drodze ewolucji doszło do redukcji objętości spongocelu na rzecz sfałdowania wewnętrznej powierzchni ściany ciała i wydłużenia kanałów. Takie zmiany zwiększyły powierzchnię kontaktu choanocytów z wodą, co z kolei zwiększyło efektywność wyłapywania cząstek pokarmowych.
ŚRODOWISKO I TRYB ŻYCIA
- występują wyłącznie w środowisku wodnym, ale w zależności od gatunku mogą żyć zarówno w wodach słonych (większość z nich), jak i słodkich,
- większość zamieszkuje strefy przybrzeżne, ale niektóre z nich żyją na głębinach,
- mogą zamieszkiwać zarówno strefy polarne, jak i tropikalne, chociaż większą ich różnorodność obserwuje się w ciepłym klimacie,
- większość gatunków wymaga wód czystych, dlatego gąbki wykorzystywane są jako bioindykatory,
- gąbki prowadzą osiadły tryb życia (wolnopływająca jest tylko larwa) i większość z nich żyje w koloniach.
CZYNNOŚCI ŻYCIOWE
1. Odżywianie: Większość gąbek to filtratory, choć nieliczne gatunki są drapieżne. Gąbki filtrujące odżywiają się poprzez wychwytywanie z filtrowanej wody cząstek pokarmowych: bakterii, protistów i martwej materii organicznej.
|
Ciekawostka!
Sposób odżywiania się gąbek wymaga nieustającego filtrowania wody. Organizmy te mogą przefiltrować od 100 do 2000 litrów wody w ciągu doby na 10 cm3 swego ciała. Pochłaniają z niej wapń, krzem, bakterie, cząstki zawiesiny organicznej i niektóre zanieczyszczenia, pod warunkiem, że ich stężenie jest niewysokie i nie przekracza wartości krytycznych dla gąbek.
Na podstawie: J. Grzegorek, E. Jastrzębska, E. Pyłka-Gutowska, Zoologia. Podręcznik. dla LO, Warszawa 1997.
|
W odżywianiu się gąbek biorą udział choanocyty i amebocyty. Choanocyty wyposażone są w wici i otaczające je kołnierzyki zbudowane z mikrokosmków. Wici napędzają ruch wody, która przepływa przez pokryty lepkim śluzem kołnierz choanocytu, do którego przyczepiają się fragmenty pokarmu. Taka budowa umożliwia im sprawną filtrację i pozyskiwania pokarmu.
ruch wici choanocytów powoduje przepływ wody
↓
mikrokosmki kołnierzyków wychwytują cząstki pokarmowe
↓
cząstki pokarmowe są fagocytowane i powstają pęcherzyki fagocytarne (fagosomy)
↓
enzymy z lizosomów przelewają się do fagosomów i powstają wodniczki pokarmowe
↓
rozpoczyna się trawienie
↓
wodniczki pokarmowe są transportowane do amebocytów
↓
w amebocytach zachodzi dalsze trawienie pokarmu
↓
amebocyty rozprowadzają związki organiczne po ciele gąbki
|
Ciekawostka!
Jednym z ciekawszych gatunków wśród Porifera jest gąbka o nazwie Chondrocladia lyra, czyli tzw. gąbka harfa lub gąbka lira. Wyglądem faktycznie przypomina instrument i trudno skojarzyć ją z „typową” gąbka. Oprócz wyglądu, C. lyra wyróżnia się sposobem odżywiania, ponieważ tak jak cały rodzaj Chondrocladia, jest ona drapieżnikiem.
|
|
|
Mięsożerne gąbki używają haczyków zlokalizowanych na „strunach harfy”, czyli pionowych odnogach, na które nabijają się małe skorupiaki. Ofiara złapana w pułapkę otacza się cienką błoną, po czym rozpoczyna się trawienie. Co więcej, gąbki należące do tego rodzaju nie posiadają charakterystycznych dla nich komórek kołnierzykowych, bo ze względu na drapieżnictwo, zwyczajnie nie są im potrzebne.
|
2. Oddychanie: Gąbki oddychają całą powierzchnią ciała za zasadzie dyfuzji.
3. Wydalanie: Usuwanie zbędnych lub szkodliwych produktów przemiany materii umożliwia ciągły przepływ wody przez ciało gąbek. Metabolity usuwane są bezpośrednio do wody na drodze egzocytozy. U niektórych gąbek występują wodniczki tętniące, za pośrednictwem których woda wyrzucana jest z dużą siłą nawet odległość kilkudziesięciu centymetrów.
|
Ważne!
Gąbki nie posiadają komórek nerwowych, zmysłowych i mięśniowych!
|
ROZMNAŻANIE
Bezpłciowe (najczęściej), które może zachodzić:
- przez podział wzdłuż podłużnej osi ciała na dwa osobniki potomne,
- przez fragmentację polegającą na oddzieleniu się od kolonii jej części, z której zostaje odtworzony cały organizm,
- przez pączkowanie, czyli pojawienie się wypukłości na powierzchni ciała gąbki, która rośnie i przekształca się w nowe zwierzę, pączki z reguły nie oddzielają się od osobnika macierzystego, ale tworzą kolonię,
- poprzez tworzenie form przetrwalnikowych: gemmul (u gąbek słodkowodnych) lub sorytów (u gąbek morskich), które powstają podczas niekorzystnych warunkach środowiska.
Płciowe (rzadko):
- gąbki są zazwyczaj obojnakami (hermafrodytami), choć zdarzają się osobniki rozdzielnopłciowe,
- gąbki nie posiadają gonad, a gamety powstają z totipotencjalnych komórek - archeocytów, znajdujących się w mezohylu.
Cykl rozwojowy gąbki:
- Dorosła gąbka uwalnia plemniki: dojrzałe plemniki przedostają się z mezohylu do spongocelu, skąd wyrzucane są przez oskulum na zewnątrz.
- Wraz z prądem wody plemniki dostają się przez pory wodne do spongocelu innego osobnika dorosłego.
- Plemniki są wyłapywane przez choanocyty i przedostają się do mezohylu, gdzie dochodzi do zapłodnienia komórki jajowej.
- Z dzielącej się zygoty powstaje wolnopływająca larwa, która opuszcza ciało osobnika rodzicielskiego, a po pewnym czasie opada na dno i przyczepia się do podłoża.
- Po przeobrażeniu larwy powstaje nowy osobnik.
PRZEGLĄD GĄBEK
| Cechy |
Gąbki pospolite |
Gąbki wapienne |
Gąbki szklane |
| Typ szkieletu |
krzemionkowy, sponginowy lub krzemionkowo-sponginowy |
z węglanu wapnia |
krzemionkowy |
| Środowisko życia |
wody słone i słodkie, głównie strefy płytkie |
wody słone o dużym zasoleniu, małe głębokości |
wody słone, duże głębokości |
| Typ morfologiczny |
leukon |
ascon, leukon, sycon |
sykon, leukon |
| Przykład gatunku występującego w Polsce |
nadecznik stawowy
Spongilla lacustris
|
Sycon raphanus
|
koszyczek Wenery
Euplectella aspergillum
|
ZNACZENIE GĄBEK:
1. w przyrodzie: 
- filtrując wodę z martwych szczątków organicznych uczestniczą w samooczyszczaniu wód jako biofiltry,
- są schronieniem dla niektórych zwierząt, m.in. mięczaków, skorupiaków i ryb,
- z uwagi na twardy szkielet gąbki stanowią pożywienie dla niewielu zwierząt - żywią się nimi np. niektóre żółwie morskie.
2. dla człowieka: 
- stosuje się je w biotechnologii i w przemyśle farmaceutycznym ze względu na zawartość leczniczych substancji, np. halichondriny,
|
Ważne!
W medycynie halichondrynę B stosuje się w terapiach przeciwnowotworowych. Zdolność tego związku do hamowania podziałów mitotycznych przyczynia się do spowolnienia rozwoju zmian nowotworowych, gdyż komórki nowotworowe przestają lub spowalniają podziały.
|
- sponginowe szkielety gąbki szlachetnej wykorzystywane są jako gąbki kąpielowe,
- gąbki mają zastosowanie jako materiał polerski w przemyśle optycznym i jubilerstwie,
- w średniowieczu gąbki używane były w chirurgii do tamowania krwi oraz jako podkład pod zbroję rycerską.
|
SŁOWNICZEK
Amebocyty - ruchliwe, totipotencjalne komórki mezohylu; biorą udział w trawieniu i rozprowadzaniu pokarmu.
Archeocyty - jedna z klas amebocytów; wykazują się totipotenjalnością; przekształcają się głównie w gamety.
Askon - forma morfologiczna gąbek, w której komórki kołnierzykowe wyściełają ścianę jamy ciała.
Bioindykator - biowskaźnik; gatunek wrażliwy na dany czynnik środowiskowy, na który wykazuje wąską tolerancją ekologiczną; umożliwia ocenę zanieczyszczenia środowiska.
Choanocyty - komórki kołnierzykowe; zaopatrzone są wić, której ruch zapewnia przepływ wody przez ciało gąbki i umożliwia wychwytywanie cząstek pokarmu.
Dyfuzja - proces samorzutnego przenikania cząsteczek jednej substancji między cząsteczki drugiej substancji, gdy są w bezpośrednim kontakcie.
Egzocytoza - proces, w przebiegu którego komórka usuwa zbędne substancje do środowiska zewnętrznego; substancje zbierane są w pęcherzyk egzocytarny, którego błona zlewa się z błoną komórkową, uwalniając do otoczenia zawartość pęcherzyka.
Endocytoza - proces, w przebiegu którego komórka pochłania znajdujące się w środowisku zewnętrznym substancje poprzez utworzenie wpuklenia w błonie komórkowej i przekształcenie go w pęcherzyk endocytarny.
Fagocytoza - zdolność komórek wchłaniania i trawienia innych komórek lub cząstek pokarmowych; jest typem endocytozy.
Gastroderma - wewnętrzna warstwa ciała gąbek wyścielona komórkami kołnierzykowatymi (choanocytami).
Gemmule - formy przetrwalnikowe gąbek słodkowodnych; wytwarzane jesienią podczas trudnych warunków środowiska; na wiosnę przekształcają się w nowe gąbki.
Leukon - forma morfologiczna gąbek, w której komórki kołnierzykowe wyściełają kuliste komory.
Lizosom - małe, otoczone błoną kuliste pęcherzyki; w ich wnętrzu znajdują się enzymy hydrolityczne rozkładające związki organiczne.
Mezohyl - bezpostaciowa, galaretowata substancja występująca u gąbek między pinakodermą a gastrodermą; mogą znajdować się w niej elementy szkieletowe lub luźno rozmieszczone komórki.
Oskulum - otwór wyrzutowy znajdujący się na szczycie ciała gąbek.
Ostium - otwór, por w ścianach ciała gąbki prowadzący do wewnętrznej jamy
Pinakocyty - wieloboczne, płaskie komórki budujące zewnętrzną warstwę ciała gąbek; mają zdolność kurczenia się.
Pinakoderma - zewnętrzna warstwa ciała gąbek zbudowana z pinakocytów; pełni rolę nabłonnka okrywającego; kontaktuje się ze spongocelem za pomocą porów zlokalizowanych między pikankocytami lub wewnątrz nich.
Skleryty - spikule, krzemionkowe lub wapienne igiełki wytwarzane przez skleroblasty; elementy szkieletowe gąbek.
Soryty - forma przetrwalnikowa gąbek słonowodnych.
Spongina - substancja organiczna wytwarzana przez spongioblasty; buduje szkielet wewnętrzny niektórych gąbek.
Spongocel - wewnętrzna jama ciała gąbek, która kontaktuje się ze środowiskiem zewnętrznym z pomocą porów wodnych i otworu wyrzutowego (oskulum).
Sykon - forma morfologiczna gąbek, w której komórki kołnierzykowe wyściełają kanały promieniste.
Wodniczki tętniące - organella usuwające nadmiar wody z organizmu; występują u słodkowodnych protistów zwierzęcych i niektórych gąbek.
|
| |
|
