origen y esponjas 2014-1
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Origen de Metazoa(organismos multicelulares)
Teoría colonial
Colonia de células derivada de un cigoto desarrollaron uniones celulares permitiendo intercambio de nutrientes y posteriormente su especialización Coanoflagelado Proterospongia (1886) Similitud morfológica con coanocitos Filogenias moleculares recientes
Características del metazoario ancestral Coanoblastea
Contacto estrecho entre células Intercambio de nutrientes, especialización Reproducción sexual (pérdida en coanoflagelados) Gametos haploides
Cenoblastea avanzado Polaridad, células anteriores sin collar (fijación)
Aumento de tamaño por cámaras coanocí-ticas
Mayor inversión en la formación de gametos
Larvas lecitotróficas con locomoción mejo-rada (ondas metacro-nales)
Internalización de células ciliadas Circulación dirigida del agua Estado pelágico como larva
Linajes derivados de este ancestro Silicea Esqueleto silíceo (SiO
2)
Euradiculata (larvas con raíces ciliares estriadas)
Calcarea (espículas calcá-reas)
Proepitheliozoa (colágeno IV en membrana basal, pri-meras etapas de unión in-tercelular)
Homoscleromorpha Eumetazoa
¿Qué son las esponjas?
ANIMALES sin órganos (ni tejidos**) Acuáticos Sésiles Desde mm hasta más de 1 metro Gran variedad de colores y formas Ciclos de vida complejos Biorrelaciones variadas e importantes Explotadas por fenicios, egipcios y griegos Clasificadas como vegetales hasta siglo XVIII, Phylum
Porifera hasta mediados del siglo XIX, tres Phyla siglo XXI
9000 especies, 150 de agua dulce
Phylum Silicea
4,800 especies actuales
Sésiles, acuáticos
Grupos diferentes estructuralmente pero relacionados estrechamente por datos mo-leculares, y por el componente de su es-queleto
CLASE DEMOSPONGIAEEspículas de sílice (micro- y megascleras) y/o redes de es-pongina. Leucon. Mayores a 30cm. Marinas de aguas some-ras y abisales, dulceacuícolas en condiciones de alta oxige-nación y luminosidad. Larva anfiblástula, desarrollo directo o larva parenquímula, vivíparas.
Ianthella basta
CLASE HEXACTINELLIDA
Espículas de sílice, micro- y megascleras. Pared corporal cavernosa, red esquelética fusionada. Sicon y leucon. Entre 10 y 30 cm, marinas, sólo a profundidades mayores a 200m
PHYLUM CALCAREA 400 especies Espículas calcáreas (carbonato de Calcio) No diferenciadas por tamaño No esponjina Tres tipos de organización del S. A. Marinas de aguas someras
PHYLUM HOMOSCLEROMORPHA
Sólo 60 especies Antes parte de Demospongia Características morfológicas y moleculares
lo identifican como grupo hermano de Eu-metazoa (comparten genes de adhesión y señali-zación celular)
Pinacodermo y coanodermo con membra-na basal con colágeno tipo IV
Espículas de sílice formadas intracelular-mente, con un filamento axial
Tipos celulares = diferentes funciones Pinacocitos
Basopinacocitos Endopinacocitos
Porocitos Actinocitos o miocitos Esclerocitos Arqueocitos Colencitos y Lofocitos Esponjocitos Coanocitos
Mesohilo Mineral: espículas (megascle-
ras, microscleras y gemoscle-ras)
Calcáreas Silíceas
Orgánico: fibras de colágeno Espongina (sólo en Demospon-
giae)
¿Cómo es su esqueleto?
Sistema acuífero (S.A.)
Poros, canales y cavi-dades
Elemento más impor-tante: coanocitos
Tres tipos de organi-zación con base en la disposición de poros, canales y cavidades
Tipo ASCON (no más de 10cm) Ostiolo - espongiocelo - ósculo Coanodermo de una sola capa celular de grosor, sim-
ple y continuo
Tipo SICON simple Ostiólos-prosópilo-cámara coanocítica-apopilo-espon-
giocelo-ósculo Plegamiento de coanodermo, mesohilo y pinacodermo
Tipo SICON complejo Ostiólos-canal incurrente-prosópilo-cámara coanocíti-
ca-apópilo-espongiocelo-ósculo Engrosamiento del mesohilo y plegamiento del coano-
dermo
Tipo LEUCON poro dérmico-canal incurrente-prosópilo-cámara co-
anocítica-apopilo-canal excurrente-ósculo Mayor engrosamiento del mesohilo y plegamiento del
coanodermo
Partículas de entre 50µm y 100µm
Arqueocitos fagocitan las de entre 2µm y 5µm (protozoos, algas, detritus)
Sus collares atrapan las de 0.1µm y 1.5µm (bacterias, moléculas orgánicas)
Células del mesohilo transportan nutrientes
Excreción de amonio e intercambio de gases por difusión a través del coanodermo
Fisiología
Reproducción y desarrollo
Reproducción asexual
Fragmentación / Reagregación Regeneración Gemación
Formación de gémulas Agregado de células especializadas (arqueocitos) cubier-
tas por tres capas de colágeno con espículas inmersas (gemoscleras)
Resisten temperaturas extremas, desecación y anoxia
Reproducción sexual Dioicos Hermafroditismo secuencial (protandria, protoginia, al-
ternancia) Coanocitos forman esperma Arqueocitos y coanocitos forman óvulos El esperma llega a los ovocitos gracias a las corrien-
tes del sistema acuífero Larva móvil lecitotrófica
formada por arqueocitos, pinacocitos, esclerocitos y coanocitos
puede asentarse de inmediato o nadar por horas o días
Reproducción y desarrollo
Ecología
Dinámica poblacional en función de disponibilidad de micro-hábitats, algunas especies muy competitivas
Influencian el reciclaje de nutrientes, la producción primaria y la disponibilidad de elementos del resto de la cadena trófica
A mayor profundidad, Menor diversidad, aumenta Hexactinellida,disminuye Calcarea Cambian tamaño, características morfológicas (desarrollo de
raíces y tallos), biomasa, hábitos alimenticios y abundancia de individuos
Biorrelaciones
Algas simbiontes intracelulares (relación facultativa u obligada)
Intercambian compuestos como N, P o CO2 por C
Contribuyen entre 50-80% al crecimiento de la esponja Bacterias metanotróficas
Especies de grandes profundidades depredadoras
Epi- y endobiosis, formando comunidades complejas Desde una y hasta más de 100 especies asociadas Riqueza y abundancia en correlación con el volumen total
Biotoxicidad
compuestos químicos que afectan invertebra-dos, vertebrados, bacterias y hongos
en su superficie o expulsados al medio circun-dante
especies estudiadas son capaces de
Inhibir la aparición (por mutágenos y carci-nógenos) de lesiones en el ADN
Bio-transformar compuestos
Bio-indicadores
Toleran fluctuaciones físico-químicas De fácil recolección e identificación “trampas de partículas biológicas”: colec-
tan y concentran contaminantes tanto suspendidos como disueltos
En varias especies se han registrado al-tas concentraciones de hidrocarburos, compuestos organo-clorados y metales
Precámbrico,origen Cámbrico, registro de hexactinélidas, calcáreas y demosponjas (1000 géneros, sólo
20% actuales) Paleozoico, hexactinellidas comunes en aguas someras durante Pérmico, calcáreas formadoras de arrecifes Cretácico, todos los órdenes actuales de demosponjas
Características (Bauplan) de es-ponjas
1. Metazoarios con grado celular de organización (Parazoa: ca-recen de las capas germinales embrionarias del resto de los animales), sin tejidos verdaderos
2. Células totipotenciales3. Con coanocitos, células flageladas que movilizan el agua a
través de poros, canales y cámaras que forman el sistema acuífero
4. Adultos asimétricos o radiales, sésiles, filtradores; estados larvarios móviles
5. Dos capas celulares una interna y una externa carecen de membrana basal
6. Mesohilo, capa intermedia que contiene células móviles y elementos esqueléticos
7. Esqueleto de fibras de colágeno, carbonato de calcio y sílice (espículas)