هيكل الاسفنج. الخصائص العامة لنوع الاسفنج - بوريفيرا. التكاثر اللاجنسي للإسفنج

الإسفنج هو أكثر الحيوانات متعددة الخلايا الحديثة بدائية وأقدمها. ربما كان أسلافهم حمة، والتي استمرت في العيش في حالة متصلة في قاع الخزانات. لم يساهم نمط الحياة المستقر في تعقيد تنظيم الإسفنج. معظم أنواع هذا النوع هي أشكال استعمارية، وعدد قليل فقط من الإسفنج احتفظ بأسلوب الحياة الانفرادي الذي كان يميز أسلافه. ومن المعروف حوالي 5000 نوع من هذا النوع، يعيش عدد قليل منها فقط في المياه العذبة، والباقي حيوانات بحرية.
السمات الهيكلية الرئيسية.الممثلون الأكثر بدائية لهذا النوع - الإسفنج الانفرادي - لديهم شكل كأس (الشكل 22). تتكون جدران أجسامهم من طبقتين من الخلايا - الخارجية والداخلية، مفصولة بأنسجة هلامية. mesoglea. تتكون الطبقة الخارجية بشكل رئيسي من الخلايا الظهارية التي تعمل كغطاء وقائي. الطبقة الداخلية تحتوي على إسفنجات مميزة جداً. خلايا ذوي الياقات البيضاء، أو الخلايا الصفراوية,سميت بهذا الاسم لأن حافتها الأمامية تمتد إلى طوق شفاف يحيط بقاعدة السوط (الشكل 22). تحتوي الطبقة المتوسطة على خلايا غير متخصصة، وسيتم مناقشة أهميتها بشكل أكبر. إن اتصال الخلايا في جسم الإسفنج، كما ذكرنا سابقًا، فضفاض ويمكنها تغيير موضعها إلى حد ما.

يتم اختراق جدران جسم الإسفنج بواسطة العديد من الجزيئات الصغيرة .منذ ذلك الحينوالتي تؤدي إلى تجويف محاط بطبقة داخلية من الخلايا ويفتح إلى الخارج بفتحة أكبر - oscumomom. تخلق سوط خلايا الطوق تدفقًا من الماء، الذي يدخل التجويف المذكور عبر المسام ويخرج عبر الفوهة. لا ينبغي اعتبار هذا التجويف معويًا، فهو يخدم فقط لمرور الماء، وعلى عكس التجويف المعوي الحقيقي أو المعدي، فإنه يسمى التجويف المعوي. مجاور للمعدة. في خلايا mesoglea، تتطور التكوينات الهيكلية للتركيبات الكيميائية المختلفة: الجيرية، الصوان، الإسفنج (الإسفنج مادة مماثلة في التركيب الكيميائي للحرير). يسمح الهيكل العظمي للإسفنج بالنمو إلى أعلى بدلاً من الانتشار عبر الركيزة، مما يسهل على الماء التحرك عبر جسمه.
نشاط الحياة. التهيج.يستجيب الإسفنج ببطء وضعيف للتهيجات المختلفة، حيث لا توجد خلايا عصبية في جسمه. حركة.لا توجد خلايا عضلية في جسم الإسفنج، باستثناء تلك التي تتطور أحيانًا حول عظمة العين. لذلك فإن جسم الإسفنج يكاد يكون غير قابل للاختزال، ولا تتم حركة الماء عبر جسمه، كما ذكرنا أعلاه، إلا عن طريق ضرب سوط خلايا ذوي الياقات البيضاء. بالإضافة إلى ذلك، يمكن لبعض الخلايا أن تتحرك داخل الجسم، مثل الأميبا، أي إطلاق الأرجل الكاذبة.
نقل المواديتم ضمانه، أولاً، من خلال الحركة المستمرة للمياه عبر التجويف المجاور للمعدة، وتوصيل الأكسجين إلى الطبقة الداخلية ونقل منتجات التحلل، وثانيًا، من خلال طريقة منتشرة (اختراق الطعام المهضوم والأكسجين والمواد الأخرى من طبقة إلى أخرى) .
يتنفس.يتم الحصول على الأكسجين من خلال الأسطح الداخلية والخارجية للجسم.
اختيارتحدث منتجات التماثل أيضًا من خلال سطح الجسم. بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تتراكم هذه المنتجات في بعض الخلايا (بشكل رئيسي في الطبقة المتوسطة)، وتنتقل من حالة قابلة للذوبان إلى حالة غير قابلة للذوبان، وبالتالي لم يعد لها أي تأثير ضار على الجسم.
الهضم.يدخل الطعام على شكل كائنات صغيرة أو بقاياها إلى التجويف المجاور للمعدة بالماء ويتم التقاطه بواسطة خلايا طوقية قادرة على إطلاق الأرجل الكاذبة. يمكن لبعض خلايا الطبقة الخارجية، وكذلك الخلايا المتوسطة، أيضًا التقاط الطعام. عملية الهضم، مثل تلك الموجودة في البروتوزوا، داخل الخلايا.المواد المتحللة نتيجة الهضم تنتشر جزئيًا إلى خلايا أخرى ويتم امتصاصها هناك ويتم استيعابها جزئيًا في مكانها.
التكاثر.في الإسفنج، يعد التكاثر اللاجنسي أمرًا شائعًا جدًا، والذي يحدث من خلال أنواع مختلفة من البراعم. يحدث تكوين المستعمرات نتيجة بقاء البراعم على جسم الأم. بالإضافة إلى ذلك، تتشكل براعم خاصة تخرج من جسم الأم بعد وفاتها وتؤدي إلى ظهور كائنات حية جديدة. يتكاثر الإسفنج أيضًا جنسيًا. معظم ممثلي هذا النوع هم خنثى، والأقلية ثنائية المسكن. تتطور الخلايا الجرثومية من خلايا متوسطة الحجم غير متمايزة، ويمكن أيضًا تشكيل الأمشاج الدقيقة، وفقًا للبيانات الجديدة، من خلايا ذوي الياقات البيضاء. تدخل الحيوانات المنوية إلى الماء وتخترق جسم الإسفنجيات الأخرى، حيث تقوم بتخصيب البويضات.
تطوير.يحدث تطور الزيجوت من خلال المراحل الموصوفة أعلاه - التوتية، الأريمة، الحمة، وفي الإسفنج البحري ينتهي بتكوين يرقات العوالق، والسباحة باستخدام سوط الخلايا الخارجية. تساهم اليرقات التي تطفو في الماء وتحملها التيارات في تشتت هذه الحيوانات اللاطئة. لا تحتوي إسفنجيات المياه العذبة على يرقات العوالق وتنتشر بوسائل أخرى. عندما تتحول اليرقات إلى أشكال لاطئة بالغة، تتعرض الإسفنج للتجربة انحراف الطبقات الجرثومية:تهاجر خلايا السوط الخارجية إلى الداخل، وتتحرك خلايا الطبقة الداخلية إلى الخارج. بفضل هذه العملية، يتم تشكيل طبقة من خلايا الطوق المحيطة، كما هو موضح أعلاه، بالتجويف المجاور للمعدة، مما يخلق تدفقًا للمياه مهم جدًا للحيوانات الموصوفة، حيث يجلب الطعام والأكسجين ويزيل منتجات التحلل الأيضي.
أصل.إن بساطة بنية الإسفنج، وافتقارها إلى تجويف معوي، واكتمال التطور الجنيني في مرحلة الحمة تؤكد رأي معظم علماء الحيوان بأن هذه الحيوانات نشأت من الحمة.

إن العالم تحت الماء متنوع وفريد ​​من نوعه لدرجة أنه يصعب في بعض الأحيان التمييز بين النباتات والحيوانات. الكائنات التي تعيش هناك لها أشكال غريبة. عمالقة البحر الكبيرة والقشريات العوالق المجهرية للغاية، الملونة والمشرقة، والحيوانات المفترسة والحيوانات العاشبة - مجموعة مذهلة من أنواع الكائنات الحية. أحد هذه المخلوقات المذهلة هو الإسفنج، والذي سيتم مناقشته أكثر.

معلومات عامة

ويمكن وصف موقف هذه الحيوانات على النحو التالي:

• الإمبراطورية - الخلوية؛
• المملكة - الحيوانات؛
• مملكة فرعية - متعدد الخلايا.
• النوع - الإسفنج.

ومن المعروف اليوم أن هناك حوالي 8 آلاف نوع. 300 منهم يسكنون البحار الشاسعة لبلادنا.

تصنيف

يوحد النوع الإسفنجي جميع الممثلين المعروفين في أربع فئات كبيرة.

1. الكلسية، أو الكلسية. تتشكل على شكل أملاح الكالسيوم المترسبة.
2. عادية، أو سيليسية. الممثل الرئيسي هو البادياجا.
3. زجاج (ستة شعاع). حجم الفصل صغير.
4. الشعاب المرجانية هي فئة فقيرة للغاية من حيث الأنواع.

كل هذه الإسفنج لها خصائصها الخاصة، ليس فقط الخارجية، ولكن أيضا البنية الداخلية ونمط الحياة والأهمية الاقتصادية في حياة الإنسان.

الهيكل الخارجي

ولعل الشيء الأكثر غرابة في جميع خصائص الحيوانات المعنية هو مظهرها الخارجي. يتم تحديد ميزات الهيكل الخارجي للإسفنج من خلال تنوع أشكال الجسم التي تميزها. لذلك، يمكن لممثلي الطبقات المختلفة أن يكونوا في النموذج:

• نظارات؛
• الطاسات؛
• هيكل الشجرة.

يكون تماثل الجسم في الأشكال الانفرادية متعدد الأقطاب، بينما في الأشكال الاستعمارية يكون مختلطًا. كل فرد لديه نعل مسطح خاص يتم من خلاله ربطه بالجزء السفلي أو أي ركيزة أخرى. غالبًا ما يقود الإسفنج أسلوب حياة مستقر.

يوجد في الجانب العلوي من الجسم فتحة خاصة تسمى "العظمة". يعمل على إزالة الماء الزائد من التجويف الداخلي. الجزء الخارجي من الجسم مغطى بطبقة من الخلايا تسمى بيناكوديرم. إنها تشبه في بنيتها الأنسجة الظهارية للحيوانات الأعلى.

ومع ذلك، لديهم أيضا سمات مميزة - وجود المسام الواسعة. يوفر هيكل الإسفنج امتصاص جزيئات الطعام ليس من خلال الفتحة العلوية، ولكن من خلال الثقوب العديدة التي تخترق الجسم بأكمله، وقادرة على الانقباض والتوسع.

يوجد تحت الطبقة الخارجية نوعان آخران سننظر فيهما بمزيد من التفصيل لاحقًا. نطاق الألوان لكل من الأشكال الفردية والاستعمارية متنوع تمامًا. تتوفر أنواع التلوين التالية:

• رمادي؛
• أخضر؛
• أرجواني؛
• أصفر؛
• أبيض؛
• أحمر؛
• بني؛
• مختلط.

يعمل النوع الإسفنجي على تنشيط العالم تحت الماء بشكل كبير، مما يجعله أكثر حيوية وملونة وجاذبية. علاوة على ذلك، إذا نظرنا إلى فرد فردي على سطح الأرض، فسيكون له مظهر غير جذاب للغاية: كتلة زلقة بنية اللون تذكرنا بالكبد الخام، تنبعث منها رائحة ليست لطيفة تمامًا.

الهيكل الداخلي للممثلين

تتشابه أنواع تركيب الإسفنج، سواء كان فردًا واحدًا أو ملتصقًا بمستعمرة. توجد مباشرة تحت الطبقة الخارجية الجلدية من الخلايا المسامية مادة خاصة بين الخلايا تشكل غشاءًا ضخمًا إلى حد ما. توجد فيه الخلايا بشكل فضفاض وشكلها مختلف. يشبه النسيج إلى حد ما الأنسجة الدهنية لدى الممثلين الأرضيين الأعلى. ويسمى هذا الهيكل "ميسوهيل".

يوجد تحت هذه الطبقة تجويف داخلي مبطن بصف خاص من الخلايا. هذه هي طبقة المعدة. كل الطعام ينتهي هنا، وهنا تتم عملية الهضم. يتم توجيه جميع الفضلات، بالإضافة إلى الماء الزائد، إلى الفتحة العلوية للجسم ويتم تصريفها من خلالها.

كما أن بنية الإسفنج تتضمن بالضرورة نوعًا من الهيكل العظمي. ويتكون من الأملاح الجيرية والفسفورية والعضوية التي يتم إنتاجها في خلايا ميسوشيل خاصة. فهو لا يمنح الإسفنج شكلًا معينًا للجسم فحسب، بل إنه مهم أيضًا لسلامة التجويف الداخلي من التلف الميكانيكي.

لن تكتمل خصائص النوع الإسفنجي دون التعرف على السمة الرئيسية لهذه الحيوانات - فجسمها لا يحتوي على أنسجة، بل يشمل فقط طبقات مختلفة الأشكال والطبقات المشكلة. هذا هو الفرق الرئيسي بين الحيوانات المعنية وجميع الحيوانات الأخرى.

نظام المياه الجوفية للأفراد مثير للاهتمام أيضًا. قد لا يكون هو نفسه بالنسبة لفئات مختلفة. في المجموع، هناك ثلاثة أنواع رئيسية:

1. أسكون - تتم جميع الاتصالات مع البيئة الخارجية من خلال نظام الأنابيب الذي ينتقل من خلاله الماء إلى غرف خاصة. تم العثور على نظام طبقة المياه الجوفية الأكثر بساطة في عدد قليل من الممثلين.
2. سيكون. نظام أكثر تقدمًا يتضمن شبكة من الأنابيب والأنابيب المتفرعة التي تتدفق إلى خلايا حجرة خاصة ذات الأسواط.
3. Leukon عبارة عن شبكة كاملة من العظام، وهذا النوع من نظام طبقة المياه الجوفية هو سمة من سمات الأشكال الاستعمارية فقط. الخيار الأكثر تعقيدًا مقارنة بجميع الخيارات السابقة.

يحدث التكاثر في الإسفنج جنسيًا ولا جنسيًا. تتشكل الخلايا الجرثومية في طبقة الميزوشيل. ثم تخرج المنتجات من خلال مسام الجسم وتدخل مع تيار من الماء أجسام الإسفنج الأخرى حيث يحدث الإخصاب. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل الزيجوت، مما يؤدي إلى ظهور اليرقة. يمكن تسمية الزريعة بشكل مختلف: الأمفيبلاستولا، الحمة، الأرومة الخلوية.

إذا تحدثنا عن ذلك، فهو يعتمد على عملية التبرعم، أي الانفصال مع التجديد اللاحق للهياكل المفقودة. معظم أنواع الإسفنج تشمل حيوانات خنثى.

ميزات نمط الحياة

إذا أخذنا بعين الاعتبار تنوع الحيوانات متعددة الخلايا في العالم، فيجب تصنيف الإسفنج على أنه المرحلة الأكثر بدائية في التنظيم. ومع ذلك، فهذه أيضًا أقدم الحيوانات التي ظهرت منذ آلاف السنين. خلال تطورهم، لم يتغير الكثير في تنظيمهم، فهم يحتفظون بخصائصهم بمرور الوقت. شكل حياة الممثلين له مظهران:

• أعزب؛
• الاستعماري.

في أغلب الأحيان، توجد مجموعات هائلة من الإسفنج بين الشعاب المرجانية. هناك أنواع المياه العذبة (الأقلية) وأنواع المحيطات (المجموعة الساحقة من الأنواع من حيث عدد الأنواع).

النوع الإسفنجي يشمل الحيوانات التي تتغذى على الكائنات الحية الصغيرة أو بقاياها. يحتوي هيكل أجسامهم على خلايا خاصة ذات سياط. إنهم فقط يلتقطون جزيئات الطعام العائمة، ويوجهونها إلى التجويف الداخلي المجاور للمعدة في الجسم. تتم عملية الهضم داخل الخلايا.

بناءً على طريقتهم في الحصول على الطعام، يمكن تسمية الإسفنج بالصيادين السلبيين. يجلسون بتكاسل في مكان متصل، في انتظار مرور جزيئات المغذيات. وفقط عندما تكون قريبة جدًا بالفعل، فإنها تلتقطها عبر المسام وتوجهها مع تدفق الماء إلى الجسم.

بعض الأنواع قادرة على الحركة، على الرغم من أنه لا يزال لديها نعل للالتصاق بالركيزة. ومع ذلك، فإن سرعتها منخفضة جدًا لدرجة أنه من غير المرجح أن يتحرك الفرد أكثر من متر خلال اليوم بأكمله.

مجموعة متنوعة من الإسفنج

مثير للإعجاب للغاية بالنسبة لمثل هؤلاء الممثلين البدائيين - ففي الواقع هناك حوالي 8 آلاف نوع! ووفقا لبعض البيانات الحديثة، فإن هذا الرقم يقترب بالفعل من 9 آلاف. يتم تفسير التنوع الخارجي من خلال الاختلافات في شكل الجسم وأنواع الهياكل العظمية وألوان الجسم للأفراد (أو المستعمرات).

فئة الإسفنج الزجاجي

الإسفنج الزجاجي مثير جدًا للاهتمام بتنوعه الخارجي. إنهم ليسوا كثيرين مثل الآخرين، ولكن لديهم هيكل عظمي غير عادي. هؤلاء هم أحد أكبر الأفراد الذين يشملهم نوع الإسفنج. يمكن التعبير عن الخصائص العامة لممثلي هذه الفئة في عدة نقاط.

1. الاسم اللاتيني للفئة هو Hexactinellida.
2. يتكون الهيكل العظمي من مركبات السيليكون وبالتالي فهو متين للغاية.
3. دعم الجسم من نوع الإبرة، حيث تسود الهياكل السداسية.
4. يرقات أنواع الحمة أو الأرومة الجوفيّة.
5. نظام طبقة المياه الجوفية من نوع Leukon.
6. في كثير من الأحيان أشكال استعمارية أكثر من أشكال انفرادية.
7. في بعض الأحيان يصل ارتفاعه إلى 50 سم.

الممثلين الأكثر شيوعا هم:

• هيالونيما سيبولدي.
• euplectella.

فئة الإسفنج العادي أو السيليسي

يتضمن النوع الإسفنجي، الذي يمكن رؤية صوره في هذه المقالة، أيضًا الفئة الأكثر عددًا من حيث عدد الأفراد - السيليسي أو الشائع. لقد حصلوا على اسمهم بسبب الخصائص المميزة لبنية الهيكل العظمي - فهو يتكون من السيليكا والإسفنج. من حيث الصلابة، فهي حساسة للغاية ويمكن تدميرها بسهولة. شكل إبر الهيكل العظمي متنوع للغاية:

• النجوم؛
• المراسي
• الصولجانات.
• إبر حادة وما إلى ذلك.

الممثل الأكثر شيوعًا للمياه العذبة هو بادياجا - وهي إسفنجة تستخدم كمؤشر على نظافة الخزان. اللون غير جذاب ظاهريًا، بني مائل للبني، وأحيانًا أصفر قذر. يتم استخدامها من قبل البشر لتلبية الاحتياجات المختلفة.

ما الممثلين الآخرين الموجودين بين الإسفنج الشائع؟

1. ميكسلس.
2. رغيف البحر.
3. اسفنج بايكال.
4. فرش البحر.
5. غضروفية عملاقة وغيرها.

فئة الإسفنج الجيري

وهذا يشمل الممثلين الذين لديهم هيكل عظمي كلسي متين وجميل. إنهم يعيشون فقط في البحار والمحيطات. اللون شاحب أو غائب تمامًا. قد تحتوي العمود الفقري الهيكلي على حوالي ثلاثة أشعة. الممثلون الرئيسيون: أسكونا، سيكونا، ليوكاندرا.

فئة الإسفنج المرجاني

أقل عدد من الممثلين يشبهون الفروع المرجانية. يحدث هذا بسبب تكوين هيكل عظمي كلسي قوي بألوان مختلفة وبنية منقوشة.

الممثلين: جيراتوبوريلا نيكولسون، ميريليا. في المجموع، تم وصف ستة أنواع فقط من هذه الحيوانات. لفترة طويلة لم يتم تمييزها عن نظام الشعاب المرجانية، لذلك تم اكتشافها مؤخرا نسبيا.

استخدام الإنسان للإسفنج

كما أن الأهمية الاقتصادية للأفراد الذين ينتمون إلى النوع الإسفنجي مهمة أيضًا. يتم استخدام الممثلين للاحتياجات التالية:

1. إنهم مشاركين في السلسلة الغذائية، حيث أنهم هم أنفسهم بمثابة غذاء للعديد من الحيوانات.
2. يتم استخدامها من قبل الناس لصنع مجوهرات جميلة للجسم والمنزل الداخلي.
3. أنها تحتوي على مواد تسمح باستخدامها للأغراض الطبية (إسفنجة Bodyaga لها تأثير يمتص الكدمات ويشفي الجروح).
4. يتم استخدامها لصنع الإسفنج الصحي - منتجات طبيعية طبيعية لصناعة مستحضرات التجميل.
5. تستخدم للأغراض الفنية وغيرها.

الإسفنج هو أكثر الحيوانات متعددة الخلايا غير المتماثلة أو المتناظرة شعاعيًا تنظيمًا (الجدول الأول، الشكل 57). يضم نوع الإسفنج حوالي 5000 نوع، تعيش غالبيتها العظمى في البحار والمحيطات، ويوجد عدد قليل من أنواع المياه العذبة (عائلة Spongillidae).

الوضع المنهجي - مشع أو شعاعي متماثل. راداليا اللاتينية
يكتب الإسفنجالاسم اللاتيني بوريفيرا أو سبونجيا

أرز. 1. الإسفنجات المتنوعة:
أ - ليوكوسولينيا كورياسيا. ب - Sycon Raplianus: C - مستعمرة Verongia aerophoba؛ ز- إسفنجة التواليت (Spongia officinalis): د- إسفنجة المياه العذبة Spongilla.

الخصائص العامة للإسفنج

جميع الإسفنجيات في مرحلة البلوغ هي حيوانات ثابتة وملتصقة، ليس لها خلايا عصبية، ولا أعضاء حسية، ولا عضلات، ولا فتحة فم. يمر تيار مستمر من الماء مع جزيئات الطعام المعلقة عبر جسم الحيوان بأكمله. يدخل الماء من خلال العديد من المسام (Porifera تعني المسام الحاملة) الموجودة على السطح الخارجي لجسم الإسفنج، إلى نظام القنوات المسامية والغرف السوطية، أو التجاويف، ويتم تصريفه عبر الفم، أو الفوهة.

الإسفنجتقع على المستوى الخلوي للمنظمة. وهذا يعني أن أجسامهم عبارة عن مجموعة من الخلايا المتمايزة غير المستقرة بدرجات متفاوتةتؤدي وظائف معينة: غلافي، داعم، دفع الماء، التغذية، إلخ. ومع ذلك، فإن هذه الخلايا لا تشكل بعد أنسجة وأعضاء حقيقية.

يحتوي الإسفنج على أنواع الخلايا الرئيسية التالية:

1. الخلايا الصنوبرية هي خلايا مسطحة ومتعددة الأضلاع ومقلصة تبطن السطح الخارجي والقنوات المسامية للإسفنجة.
2. خلايا الياقة، أو الخلايا الصفراوية، أسطوانية أو كروية الشكل. إنها تشكل غرفًا سوطية، وفي الإسفنج الجيري الانفرادي الأكثر بدائية تبطن التجويف الداخلي (المعدي). في الطرف الحر للخلية، في مواجهة الجزء الداخلي من الحجرة السوطية، يوجد سوط محاط بطوق السيتوبلازم (الشكل 2). باستخدام المجهر الإلكتروني، وجد أن طوق الخلية الصفراوية يتكون من كورولا مكونة من 30-40 نتوءات بلازمية رقيقة متجاورة بشكل وثيق - مخالب. يمتد سوط الخلية الصفراوية من الجسم القاعدي، الذي يرتبط به الجسم شبه القاعدي الذي يشبه المقياس (الشكل 2،في). تمتلك السوطيات ذات الياقات (Craspedomonadina) أيضًا نفس البنية الرقيقة للغاية، مما يشير إلى قربها التطوري. ويعتقد أن الإسفنج والسوطيات كان لها سلف مشترك. تؤدي الخلايا الصفراوية وظائف دفع الماء والتغذية. يؤدي ضرب الأسواط إلى إنشاء تدفق مستمر وموجه للمياه في جسم الإسفنج، ويتم التقاط جزيئات الطعام التي يجلبها الماء وهضمها بواسطة الخلايا الصفراوية. تتم عملية الهضم بأكملها في الإسفنج داخل الخلايا. يتم إطلاق بقايا الطعام غير المهضوم من الفجوات الهضمية مع تيار من الماء عبر الفوهة.
3. الخلايا الأميبية هي خلايا كبيرة متجولة، تقوم بعملية البلعمة وتشارك في هضم الطعام، حيث تتلقى جزيئات الطعام الزائدة من الخلايا الحبيبية. تتحرك الخلايا الأميبية باستمرار في الكتلة الجيلاتينية للمادة الرئيسية للإسفنجة - mesoglea، التي تملأ المساحة بأكملها بين سطح الإسفنج ونظام القنوات الحاملة للماء. يربط Mesoglea جميع أنواع الخلايا ميكانيكيًا وكيميائيًا أو خلطيًا
4. Collencytes هي خلايا نجمية تتلامس مع الخلايا المجاورة من خلال عملياتها، وتؤدي وظيفة داعمة.
5. الخلايا الصلبة والأرومات الإسفنجية هي خلايا كبيرة تشكل العناصر الهيكلية للإسفنج - الشويكات والأرومات الإسفنجيةألياف.
6. الخلايا البدائية هي خلايا غير متمايزة يمكن أن تتحول بسهولة إلى خلايا من أي نوع وتكون بمثابة احتياطي خلوي.
7. تضمن الخلايا الجنسية المتكونة من الخلايا البدائية التكاثر الجنسي.

جميع أنواع الخلايا الإسفنجية قادرة، في ظل ظروف معينة، على الانتقال إلى الحالة الأميبية والتحول إلى خلايا من نوع مختلف. حتى الخلايا الصفراوية المنفصلة مبكرًا، وفقًا لأحدث البيانات، قادرة على فقدان الياقات والأسواط، والانتقال إلى عمق الخلايا المتوسطة والتحول إلى خلايا أميبية هناك. يمكن تقطيع الإسفنجة إلى قطع صغيرة وضغطها من خلال منخل شبكي ناعم (غاز المطحنة)، والذي سيفصل الخلايا عن بعضها البعض. إذا تم وضع الكتلة المهروسة في قاع الوعاء، فسوف تنزلق الخلايا إلى الأسفل وتشكل مجموعات أو تجمعات من الخلايا، والتي ستتحول في غضون أيام قليلة إلى إسفنجات صغيرة. يتم تفسير هذه القدرة العالية على التجدد لدى الإسفنج من خلال التمايز الضعيف نسبيًا لخلاياها وغياب الأنسجة الحقيقية.

الإسفنج، مثل جميع الكائنات متعددة الخلايا، يتكاثر جنسيا. يحدث تكوين الخلايا الجرثومية - البويضات والحيوانات المنوية - بالطريقة المعتادة لجميع الكائنات متعددة الخلايا. بالإضافة إلى التكاثر الجنسي، يتميز الإسفنج بالتكاثر اللاجنسي - من خلال البراعم الخارجية أو تكوين براعم داخلية مستريحة - جواهر.

المظهر والبنية الداخلية

لا يشبه الإسفنج الحيوانات على الإطلاق، فهو أشبه بالنباتات. ليس من قبيل الصدفة أنهم كانوا كذلك حتى بداية القرن التاسع عشر ينتمي إلى المجموعة الجماعية للنباتات الحيوانية، التي يفترض أنها وسيطة بين النباتات والحيوانات. شكل الإسفنج متنوع للغاية. ويشكل الكثير منها نموًا وقشورًا على الركيزة والأرغفة والكتل. العديد من الإسفنجيات تكون على شكل كوب، كثيفة، أنبوبية، على شكل فطر (الشكل 1،أ ب ج؛ طاولة ط تشكيل. يعتمد عدم اليقين بشأن شكل جسم العديد من الإسفنجيات على حقيقة أنها تشكل مستعمرات تتكون من العديد من الأفراد. مع نمو المستعمرة، فإنها عادة ما تفقد فرديتها للأفراد المكونة لها (الشكل 1،ز، د). يمكن تمييز الأفراد بوضوح فقط في عدد قليل من الإسفنجيات الاستعمارية (الشكل 1،في ; طاولة أنا). يوجد عدد قليل نسبيًا من الإسفنج المفرد. عادة ما يكون لها شكل أكثر انتظامًا - مزهرية أو كأس أو برميل. في الإسفنج الانفرادي، يمكن اكتشاف التماثل الشعاعي المتعدد الأقطار.

يصعب لمس جسم معظم الإسفنج، وهو ما يفسر وجود هيكل عظمي صلب - كلسي أو صوان أو صوان.

أبعاديتراوح حجم الإسفنج من بضعة ملليمترات إلى 1-1.5م في الطول ويصل إلى 2 م في القطر. تتميز العديد من الأنواع البحرية بألوان زاهية، وغالبًا ما تكون صفراء، وبرتقالية، وحمراء، والبنفسجية الأرجوانية، والبنية. يتم تحديد اللون من خلال مجموعة متنوعة من الخلايا الصبغية الموجودة في الطبقة المتوسطة. تفتقر بعض الإسفنجات إلى الصبغة وتظهر باللون الأبيض أو الرمادي. مياه عذبةالإسفنج بادياجيملونة باللون البني أو الأخضر. ويعتمد الأخير على وجود الطحالب الخضراء التكافلية وحيدة الخلية -معرف com لهذا التطبيق هو com.zooكلوريل.

تتميز معظم الإسفنجات برائحة حادة كريهة تعتمد على إطلاق مواد سامة. يحتوي جسم الإسفنج نفسه أيضًا على خصائص سامة، والتي يبدو أن لها قيمة وقائية، بالإضافة إلى الهيكل العظمي الصلب، تحدد عدم صلاحية الإسفنج للأكل. من المفترض أن رائحة وسمية الإسفنج ترجع إلى تراكم كمية كبيرة من المنتجات الأيضية في الخلايا الفردية وفي الطبقة الوسطى من الإسفنج.

أرز. 2. هيكل الإسفنج:
وقسم من خلال جزء من جدار الجسم من الإسفنج من النوع الأسكوني؛ 1 - تقطر المسام. 2 - الخلايا الصنوبرية. 3 - الخلايا النجمية المتوسطة. 4 - أرومة تصلب ذات شويكة تتشكل داخل الخلية. 5 - خلية البويضة. 6 - الأثرية. 7 - الخلايا الصفراوية. ب - الخلية الصفراوية. ب - بنية سامسونج من الخلية الصفراوية للإسفنجة الجيرية R.Sycon Raplianus)؛ 1-الأساسية؛ 2 - طوق بلازمي. 3 - جسم بازلكس. 4- الجسم المجاور للقاعدة.

الهيكل الداخليمن الأسهل دراسة الإسفنج في أشكال فردية. في الوقت نفسه، يتم تمييز ثلاثة أنواع من تنظيمها: Conoid، أو Ascon، Siconoid، أو Sicon، و Leukonoid، أو Leucon.

أبسط بنية هي الإسفنجة الجيرية الصغيرة جدًا (الصغيرة على الأقل) Leucosolenia coriacea (الشكل 1،أ؛ أرز. 3، أ). جسمهم المتماثل شعاعيًا يشبه المزهرية. جدار جسم رقيق (تقريبًا. 2 مم) يحد من التجويف المعدي المركزي أو الأذيني للإسفنجة. يتم تغطية الأخير من الداخل بطبقة متواصلة تقريبًا من الخلايا الصفراوية، مما يشكل ظهارة سوطية بدائية فضفاضة، مما يشير إلى تكوين أنسجة بدائية في الإسفنج. يتم تغطية السطح الجلدي الخارجي للجسم في الغالب بالخلايا الصنوبرية (الشكل 2، L)، الممزوجة بخلايا من أنواع أخرى. هناك عدد كبير جدًا من الخلايا المسامية على شكل أنبوب تربط السطح الخارجي للإسفنجة بتجويف المعدة. داخل الخلايا. يشكل التجويف المسام التي يدخل من خلالها الماء إلى تجويف المعدة. يوجد بين سطح الجلد وطبقة الخلايا الصفراوية في المادة الجيلاتينية للجلد المتوسط ​​العديد من الكولينات النجمية، والخلايا الصلبة ذات الأشواك والأشويكات ثلاثية المحاور التي تشكلها، والخلايا الأميبية ذات الأشكال المختلفة - الخلايا الأميبية والخلايا البدائية، والخلايا المقلصة على شكل مغزل - الخلايا العضلية، إلخ.

أرز. 3. أنواع مختلفة من هيكل الإسفنج:
أ - أسكونويد. ب - سيكونويد. ب - سرطان الدم. 1 - الفوهة. 2 - المسام. 3 - غرف السوط. 4 - جلب القنوات . 5 - قنوات التدفق. 6 - الخلايا الصفراوية. 7-تجويف المعدة. تظهر الأسهم الاتجاهات. تيارات المياه.

يؤدي الضرب المستمر لسوط الخلايا الصفراوية إلى دفع الماء من تجويف المعدة عبر المخرج - الفوهة - إلى الخارج، ومن خلال المسام تدخل المزيد والمزيد من أجزاء الماء إلى جسم الإسفنج.

يُطلق على هذا النوع من التنظيم اسم أسكون ويوجد في عدد صغير من أنواع الإسفنج الجيري أو في الإسفنج الصغير الذي يصبح هيكله أكثر تعقيدًا في مرحلة البلوغ. معظم الإسفنج أكثر تعقيدًا.

لوحظ تنظيم أكثر تعقيدًا للإسفنج (نوع Sycon) في الإسفنج الجيري الصغير من جنس Sycon وغيره (الشكل 1،ب؛ 39، ب). يتكاثف جدار جسم هذه الإسفنجات، وتتشكل فيه غزوات أسطوانية عديدة للتجويف الأذيني. توجد الخلايا الصفراوية فقط في هذه الغزوات، والتي تتحول إلى قنوات سوطية. التجويف الأذيني للإسفنجة السيكونويدية مُبطن فقط بالخلايا الدبوسية. يدخل الماء من خلال المسام بين الخلايا إلى القنوات الجحرية المبطنة بالخلايا الصنوبرية، ثم إلى القنوات السوطية، ومن هناك إلى التجويف الأذيني ويتم إخراجه من خلال الفوهة.

تتميز معظم الإسفنجيات الانفرادية والاستعمارية الكبيرة بمزيد من التعقيد في التنظيم. في هذه الحالة، تنقسم القنوات السوطية إلى غرف سوطية كروية صغيرة، تقع في عدة طبقات داخل الجدار الأكثر سمكًا لجسم الإسفنج. ترتبط جميع الغرف السوطية بالبيئة الخارجية عن طريق نظام معقد من القنوات الواردة، وبالتجويف الأذيني عن طريق نظام من القنوات الصادرة. يسمى هذا النوع الأكثر تعقيدًا من البنية باللوكونويد (الشكل 59،في). تؤدي الزيادة التدريجية في عدد الغرف السوطية الصغيرة إلى زيادة كبيرة في قدرتها على الترشيح. وهكذا، في إسفنجة صغيرة ليوكاندرا أسبيرا، 7سم وقطرها 1 سم ، أحصى 2,250,000 غرفة سوطية بمساحة إجمالية قدرها 52.5سم 2,81,000 قناة قادمة و5,200 قناة خارجية. في يوم واحد، مثل هذه الإسفنجة ترشح 22.5الماء.

في العديد من الإسفنج، تتشكل الأغشية الجلدية الواقية، أو الطبقة القشرية، بشكل ثانوي، وتغطي الجزء الخارجي من جسم الإسفنج. يمكن أن ينقبض التجويف الأذيني بقوة، ويختلف قليلاً عن قنوات المخرج، خاصة في الأشكال الاستعمارية. في الحالة الأخيرة، عادة ما يكون من المستحيل التمييز بين الأفراد الذين يشكلون المستعمرة. لا يمكن الحكم على عددهم إلا من خلال عدد عظمات الإسفنج.

تتغذى الإسفنج على الخلايا الصفراوية والخلايا الأميبية. تلتقط الخلايا الصفراوية جزيئات الطعام الصغيرة (المخلفات، البكتيريا، الطحالب وحيدة الخلية، إلخ) مع أرجل كاذبة قصيرة تتشكل أسفل الياقة قليلاً. في هذه الحالة، تتشكل فجوات هضمية نموذجية، مما يؤدي إلى حركات دائرية في سيتوبلازم الخلية الصفراوية. يتم إطلاق بقايا الطعام غير المهضومة من الفجوات الصغيرة الموجودة في منطقة الياقة. تلتقط الخلايا الصفراوية الكبيرة من الإسفنج الجيري جزيئات الطعام ثم تنقلها إلى الخلايا الأميبية المجاورة، التي تهضمها وتحمل المواد الغذائية إلى جميع أنحاء الجسم. يتم بلعمة الجسيمات الأكبر حجمًا مباشرة بواسطة الخلايا الأميبية التي تقترب من جدران القناة.

يحدث التنفس والإفراز في الإسفنج بشكل منتشر. يتم استخدام الأكسجين المذاب في الماء الذي يمر عبر جسم الإسفنج بالكامل للتنفس (تبادل الغازات). تدخل المنتجات الأيضية السائلة والبراز من الفجوات الهضمية للخلايا الصفراوية والخلايا الأميبية من خلال نظام القنوات إلى التجويف الأذيني، ومن هناك يتم طرحها عبر المبيض بتيار من الماء.

حتى الآن، لم يتم توضيح كيفية حدوث التنسيق بين جميع العناصر الخلوية للإسفنج. وصف العلماء الفرنسيون (Tuzet، Pavan، Grasset، إلخ) الخلايا العنكبوتية والحويصلية ثنائية القطب ومتعددة الأقطاب التي تشكل اتصالات مع خلايا من أنواع أخرى. إنهم يعتبرونها خلايا عصبية تشكل الجهاز العصبي المنتشر. ومع ذلك، فإن قدرة الإسفنج على الاستجابة منخفضة للغاية حتى للتهيجات الخارجية الجسيمة (الكيميائية والحرارية وما إلى ذلك). يمكن ثقب الإسفنجة بقضيب معدني ساخن، لكن رد الفعل تجاه هذا التهيج سينتشر في جميع أنحاء الجسم ببطء شديد وعلى مسافة قصيرة. يتم تقليل جميع حركات الإسفنجة البالغة إلى الإغلاق البطيء للمسام والفوهة. كل هذا يعطي سببًا لمعظم العلماء لإنكار وجود الجهازين العصبي والعضلي في الإسفنج.

هيكل عظمي

الغالبية العظمى من الإسفنج لها هيكل عظمي. تعد السمات الموجودة في بنية وتكوين التكوينات الهيكلية هي السمة المنهجية الأكثر أهمية. يمكن أن يكون الهيكل العظمي لمجموعات مختلفة من الإسفنج كلسيًا أو صوانًا أو سيليسيًا أو قرنيًا أو إسفنجيًا.

يتميز الهيكل العظمي الجيري بمجموعة صغيرة نسبيًا من الإسفنج البحري حصريًا، وغالبًا ما يكون منفردًا (Leucosolenia، وSycon، وما إلى ذلك). وتتكون من إبر مختلفة الأشكال، أو شويكات، تتكون من كربونات الكالسيوم. توجد إبر ذات شعاع واحد وثلاثة وأربعة شعاع (الشكل 4،أ). في Sycon والإسفنج الآخر (الشكل 57) يحيطون بغرف السوط والأسكولوم، ويمكن أن تبرز نهاياتهم.

أرز. 4. هيكل عظمي للإسفنجات المختلفة:
أ - شويكات من الإسفنج الجيري. ب - شويكات الصوان من الإسفنج الزجاجي. ب - هيكل عظمي بادياجي. 1 - ألياف إسفنجية. 2- شويكات الصوان. ز- الهيكل الإسفنجي لإسفنجة التواليت.

تتشكل الشويكات بواسطة خلايا خاصة من الخلايا المتوسطة - الخلايا الصلبة. يحدث ترسب كربونات الكالسيوم وبداية تكوين الشويكة داخل الأرومة الصلبة. عندما يصل حجم الشويكة إلى حجم يتجاوز حجم الأرومة الصلبة، تموت الأخيرة، وتبقى الإبرة في الطبقة المتوسطة.

يحدث تكوين شويكات ثلاثية وأربعة أشعة من خلال النشاط المشترك للعديد من الخلايا الصلبة، مما يشكل شويكات أحادية الأشعة، والتي يتم لحامها معًا في وقت واحد عند نهاياتها بزاوية معينة.

يتكون الهيكل العظمي للصوان من شويكات مكونة من السيليكا، والتي تترسب في الأرومة الصلبة حول الخيط المحوري. هذا الأخير يتكون من مادة عضوية.

هناك نوعان من شويكات الصوان: الشويكات الأكبر حجمًا - الماكروكلايت، التي تشكل أساس الهيكل العظمي، والصغيرة - الشويكات الدقيقة. شويكات السيليكون متنوعة جدًا في الشكل (الشكل 60،ب). يمكن أن تكون الكليات الكبيرة أحادية وثلاثية ورباعية المحاور، وتصل إلى أحجام كبيرة في بعض الإسفنج. وهكذا، في الإسفنجة الزجاجية الهيالونيما (الشكل 63،ب) يبلغ طول الخيوط "الجذرية" عدة عشرات من السنتيمترات، وفي إسفنجة Monorhaphis يصل طول ما يسمى الشويكة المحورية إلى 3 سنتيمترات.م.

يوجد هيكل عظمي سيليسي في البادياجي وبعض الإسفنجيات الأخرى (الشكل 4،في ). يتكون من شويكات وألياف من الصوان مكونة من مادة عضوية خاصة - الإسفنج. الإسفنج مادة عضوية معقدة تشبه في تركيبها الحرير وتحتوي على اليود (حتى 14٪). لا تتشكل الألياف الإسفنجية داخل الخلايا الفردية، بل بين الخلايا. تغطي الخلايا الأرومة الإسفنجية الصغيرة الألياف النامية مثل الحافظة.

يتكون الهيكل العظمي القرني أو الإسفنجي، الذي يتميز به عدد صغير من الإسفنج (إسفنجة التواليت)، بسبب تقليل شويكات الصوان، من الإسفنج فقط (الشكل 60،ز).

بعض الإسفنجيات الصغيرة جدًا خالية تمامًا من الهياكل العظمية. ومن الواضح أن فقدان الهيكل المعدني بواسطة الإسفنجيات القرنية وغير الهيكلية حدث بشكل ثانوي.

يتميز الإسفنج بأنه لاجنسي وجنسيالاسترخاء عمليه الضرب يحدث التكاثر اللاجنسي للإسفنجو تطور يمشي بطريقتين: التبرعم الخارجي والداخلي.

يتكون التبرعم الخارجي من تكوين انتفاخات صغيرة - براعم، والتي تنمو بعد ذلك وتشكل فوهية خاصة بها. في معظم الإسفنجيات، لا تنفصل البنات عن الأم، ويتم تشكيل مستعمرة. في الإسفنج الانفرادي، تنفصل البنات عن الأم وينتقلن إلى الوجود المستقل.

ويلاحظ التبرعم الداخلي في إسفنجيات المياه العذبة وبعض الإسفنج البحري. في الخريف، تتجمع الخلايا البدائية في مجموعات وتتشكل حولها قشرة شيتينويد مزدوجة. تحتوي الطبقة الخارجية لهذه القشرة على غرف هوائية. تشكل الأرومات الصلبة المحيطة بالبرعم الداخلي، أو هيم مولو (الشكل 61)، مواد صلبة خاصة، تسمى الأمفيديسك، وتتكون عادة من أعمدة ذات امتدادات على شكل نجمة في الأطراف. تقع الأمفيديسك بين طبقتين من الصدفة.

في الخريف، تموت مستعمرات البادياج، ولكن بداخلها تبقى جواهر قابلة للحياة. إنهم يتحملون التجميد والتجفيف جيدًا من الخزان. يمكن أن تبقى الجواهر في مكان المستعمرة القديمة، أو في حالة تدميرها، يمكن أن تحملها التيارات أو الرياح أو الطيور المائية. وبالتالي، تضمن الأحجار الكريمة بقاء الإسفنج على قيد الحياة خلال المواسم غير المواتية وانتشاره.

في الربيع، تخرج الخلايا البدائية من الأحجار الكريمة وتشكل إسفنجة جديدة، وغالبًا ما تندمج محتويات العديد من الأحجار الكريمة معًا وتتطور إلى مستعمرة واحدة.

أرز. 5. الجواهر الإسفنجية:
أ - جوهرة بحيرة البادية (Spongilla lacustis-ris)؛ 1 - فتح المسام. 2 - الضخامة الصلبة. 3 - الصلبة المجهرية. ب - مقطع من خلال جوهرة Ephydatia blembingia؛ 1 - الأمفيديسك. 2 - الغشاء الجلدي الداخلي. 3 - فتح المسام. 4 - القسم الذي يغلقه. 5- الكتلة الداخلية للخلايا.

التكاثر الجنسي هو سمة مميزة لجميع الإسفنج. جزء كبير من الإسفنجيات عبارة عن خنثى، لكن الكثير منها، بما في ذلك إسفنج المياه العذبة، ثنائي المسكن. في الإسفنج ثنائي المسكن، تشكل بعض المستعمرات خلايا بويضة فقط، بينما تشكل مستعمرات أخرى حيوانات منوية فقط. تتشكل الخلايا الجرثومية في الطبقة المتوسطة من الخلايا البدائية. تبقى الخلايا التناسلية الأنثوية - البيض، أو البويضات، في الطبقة المتوسطة، حيث يحدث تخصيبها. تدخل الخلايا التناسلية الذكرية - الحيوانات المنوية - إلى الماء وتتغلغل مع تدفق الماء إلى المستعمرات المجاورة.

يحدث الإخصاب في جميع الإسفنج بطريقة فريدة جدًا. يخترق الحيوان المنوي عبر الياقة إلى الخلية الصفراوية، حيث يفقد ذيله ويتشكل كيسًا. تمر هذه الخلية الصفراوية التي تحتوي على الحيوانات المنوية بداخلها إلى الحالة الأميبية وتتحول إلى خلية حاملة. يهاجر الأخير إلى الطبقة المتوسطة، حيث يتم امتصاصه بواسطة البويضة. في هذه الحالة، يتم دمج نوى البويضة والحيوان المنوي أحادي الصيغة الصبغية، أي أن عملية الإخصاب تحدث.

وعادة ما يحدث تفتيت البويضة المخصبة في الإسفنج داخل جسم الأم، حيث تتشكل اليرقات. التطور في الإسفنج متنوع للغاية وفي بعض الأحيان معقد للغاية.

في بعض الإسفنجيات الجيرية (Sycon Raphanus)، يحدث تفتيت البيض في الطبقة المتوسطة تحت طبقة من الخلايا الصفراوية (الشكل 6،أ). ونتيجة لذلك، يتم تشكيل بلاستولا، حيث تكون ثماني خلايا كبيرة مجاورة بشكل وثيق للخلايا الصفراوية، وتشكل الخلايا السوطية الصغيرة الأكثر عددًا الجزء الثاني، الموجود بحرية في الطبقة المتوسطة. يتم توجيه سوط الخلايا الصغيرة إلى تجويف الأريمة. بعد ذلك، في وسط الأريمة، تتحرك مجموعة من الخلايا الكبيرة عن بعضها البعض ويتم تشكيل ثقب، من خلاله تصبح الخلايا السوطية المتكاثرة بسرعة مرئية. الجزء الداخلي من اليرقة ذو الخلايا السوطية ينحني على شكل قبة نحو طبقة الخلايا الصفراوية، وتمتد الخلايا الكبيرة من الخلايا الصفراوية، وتقع عند حواف الفتحة، ثم تنغلق عند القطب المقابل لموقعها الأصلي حيث كانت توجد خلايا صغيرة سابقًا. وتسمى هذه العملية انحراف أو انقلاب أسطح الجنين. لم يتم ملاحظة مثل هذا التغيير، أو الانقلاب، في أسطح الأريمة في الكائنات متعددة الخلايا الأخرى. في الأوليات، لا تُعرف عملية مماثلة إلا أثناء تكوين مستعمرات فولفوكس. يتم غزو الخلايا الكبيرة في الأمفيبلاستولا المتكونة (الشكل 62،أ). ثم تبرز مرة أخرى، وتغادر اليرقة الكروية جسد الأم. تطفو الأمفي بلاستولا بحرية بسبب ضرب السوط الموجود على قطبها الأمامي، ويتكون القطب الخلفي من خلايا حبيبية كبيرة (الشكل 6، أ).

أرز. 6. تطور الإسفنج ويرقاته:
أ- تطوير الإسفنج Sycon ravanus؛ ل - الأمفنبلاستولا في جسم الإسفنجة الأم (غزو الخلايا الكبيرة مرئي) ؛ 2 - الأمفنبلاستولا العائمة. 3 - غزو الخلايا الهدبية. 4 - اليرقة المرفقة. ب- يرقة الإسفنج ذو القرون الصوانية MuxSha.

بعد فترة قصيرة من وجودها المتحرك، يتم ربط الأمفنبلاستولا بالقطب الأمامي إلى السطح السفلي. في هذه الحالة، يتم اختراق الخلايا السوطية الصغيرة في تجويف الأمفيبلاستولا، وتشكل الخلايا الحبيبية الكبيرة الطبقة الخارجية، أي تحدث عملية تكوين الغازات. يُغلق الثغر الانفجاري الذي ترتبط به اليرقة بالركيزة، وتفقد الخلايا السوطية سوطها (تتفكك) وتتكاثر بشكل مكثف. في وقت لاحق تتشكل منها الخلايا الصفراوية للقنوات السوطية، وتتحول الخلايا الحبيبية الكبيرة الخارجية إلى جميع الخلايا الأخرى للجسم الإسفنجي (الشكل 6،أ ).

في بعض الإسفنجيات الشائعة، على سبيل المثال Oscarella lobularis وغيرها، تتطور أريمة أحادية الطبقة في جسم الأم - أرومة كولوبلاستولا، مغطاة بالتساوي بالسوط. تترك الإسفنجة الأم وتسبح بحرية. ويتكون قطبه الخلفي من خلايا حمراء أطول، وخلايا القطب الأمامي عديمة اللون. ثم يستقر في القاع مع القطب الأمامي، حيث تغزو الخلايا عديمة اللون إلى الداخل، أي أن المعدة النموذجية تحدث عن طريق الانغلاف. تفقد الخلايا الحمراء الخارجية أسواطها، ويتفكك بعضها. يتم إغلاق الثقب الانفجاري، وتحدث العملية المعقدة لتشكيل الغرف السوطية بسبب الخلايا السوطية في القطب الأمامي، ويتم إغلاق جميع الأجزاء الأخرى من الجسم الإسفنجي (نظام القناة، وبطانة السطح الخارجي والتجويف الأذيني، والهيكل العظمي، وما إلى ذلك). تتشكل عن طريق تكاثر وتمايز خلايا القطب الخلفي للأرومة الجوفيّة.

في بعض الإسفنجيات الشائعة (الموناكسونيدا، الكيراتوسا)، تترك يرقة أكثر تعقيدًا تنظيمًا، البارنشيمولا، الإسفنجة الأم (الشكل 62،ب). من الخارج، تكون مغطاة بالكامل تقريبًا بخلايا سوطية (بعض الأنواع لا تحتوي على سوط على القطب الخلفي)، وداخلها توجد خلايا مرتبة بشكل فضفاض، والتي في بعض الأنواع قادرة على التمايز إلى خلايا أميبية وأرومات صلبة. حتى قبل أن تفقس اليرقة من الإسفنجة الأم، يبدأ تكوين الشويكات فيها.

بعد فترة قصيرة من السباحة الحرة، يتم ربط الحمة بطرفها الأمامي إلى الأسفل ويتم تسطيحها بشكل كبير. وتهاجر جميع خلاياه السوطية إلى الجسم (مفردة أو في مجموعات)، حيث تختفي أسواطها. وفي وقت لاحق، تتحول هذه الخلايا إلى خلايا صفراوية وتشكل حجرات سوطية. وفي الوقت نفسه، تنمو الخلايا الداخلية على كامل السطح الخارجي للإسفنجة. تبطن بعض الخلايا الداخلية للجلد المتوسط ​​القنوات الواردة والصادرة، والتجويف الأذيني، والفوهة المتفجرة. تتوافق هذه الطريقة في تطوير الإسفنج مع المعدة المتأخرة عن طريق الهجرة متعددة الأقطاب و epiboly من الميتازوانات الأخرى.

في اسفنجات المياه العذبةبادياج (Spongilla lacustris) لوحظ تطور جنيني أكبر. في الجسم الأم للإسفنجة، لا تتشكل الخلايا الأميبية والخلايا الصلبة فحسب، بل تتشكل أيضًا غرف السوط في الحمة. من الأصح اعتبار مثل هذه الحمة إسفنجة صغيرة لا تحتوي بعد على نظام قناة. ويخرج من فوهية الأم المغطاة بخلايا سوطية. بعد تثبيتها على تربة الخزان، تهاجر الخلايا السوطية إلى الطبقة المتوسطة، حيث يتم بلعمتها بواسطة الخلايا الأميبية.

وبالتالي، في هذه الحالة، تعمل الخلايا السوطية كعضو مؤقت للحركة اليرقية. مزيد من التطوير لمثل هذه الإسفنجة يأتي إلى بناء نظام القنوات، وبطانة سطح الجلد، والتجويف الأذيني، وما إلى ذلك.

يعتبر بعض العلماء أن الغزو الأول للخلايا الكبيرة من أمفيبلاستولا الإسفنج الجيري، الذي يحدث في الإسفنجة الأم، هو معيدة حقيقية. ثم سيكون غزو الخلايا السوطية الصغيرة لقطبه الخلفي بعد استقرار الأمفيبلاستولا في القاع ثانويًا وليس معيدة حقيقية. وبناء على ذلك، يعتبر هؤلاء العلماء أن الإسفنج حيوانات ذات طبقات مقلوبة. أثناء تطور الإسفنج العادي، تهاجر الخلايا السوطية السطحية للحمة إلى الداخل وتتحول إلى خلايا هضمية - الخلايا الصفراوية. ويبدو أن هذا يؤكد أيضًا انقلاب الطبقات الجرثومية للجسم، وهو ما كان يُنظر إليه على أنه اختلاف أساسي بين الإسفنج وجميع الحيوانات الأخرى متعددة الخلايا. أظهرت دراسة أكثر تفصيلاً للتطور الجنيني للإسفنج أنه في بعض الأشكال الموصوفة أعلاه، لا يحدث انقلاب للطبقات. علاوة على ذلك، في إسفنجيات المياه العذبة، تلعب الخلايا السطحية والسوطية دور عضو الحركة اليرقي المؤقت ولا تشارك في بناء جسم الإسفنج البالغ.

يمكن اعتبار الخلايا السوطية السطحية ليرقات الإسفنج بمثابة لحاء قريب - طبقة محركة. أثناء الانتقال إلى نمط الحياة المستقر، يدخل إلى داخل الإسفنجة البالغة ويؤدي وظيفة دفع الماء. تؤدي الأرومة البلعمية - الطبقة الداخلية - إلى ظهور جميع أنواع الخلايا الإسفنجية، سواء الخلايا البلعمية النموذجية أو تلك المبطنة للأسطح الحدودية (سطح الجلد الخارجي ونظام القناة). بهذا المعنى فقط يمكننا الحديث عن انحراف الطبقات الأولية للإسفنج. لا تحتوي الإسفنجيات حتى الآن على أي أنسجة غشائية وهضمية حقيقية، أي أنسجة غشائية وهضمية حقيقية، تمامًا كما لا تحتوي على طبقات جرثومية حقيقية. يتضح أيضًا المستوى المنخفض للغاية للتكامل الخلوي من خلال تنوع أنواع تطورهم الفردي.

الشكل 7. الإسفنج الزجاجي: أ - Eupiectella؛ ب – الهيالونيما .

تصنيف

السمة الرئيسية التي يعتمد عليها تصنيف الإسفنج هي بنية هيكلها العظمي. وينقسم نوع الإسفنج إلى ثلاث فئات: 1. الإسفنج الجيري (Calcarea)؛ 2. الإسفنج الزجاجي (الهيالوسبونجيا)؛ 3. الإسفنج العادي (Demospongia).

الفئة 1. الإسفنج الجيري (الكالسيريا)

الإسفنج الجيري هو أشكال بحرية صغيرة حصريًا، وغالبًا ما تكون منعزلة. يتكون هيكلها العظمي من شويكات كلسية. عادة ما يكون هؤلاء هم سكان المياه الضحلة: Leucosolenia، Sycon، Sycetta، Leuconia، إلخ. (الشكل 1،أ، ب).

الفئة 2. الإسفنج الزجاجي (الهيالوسبونجيا)

تشمل هذه الفئة أيضًا الإسفنج البحري فقط، ولكن في أعماق البحار مع هيكل عظمي من الصوان مكون من أشواك ثلاثية المحاور (macroclerites) ملحومة معًا. وتشمل هذه Eupiectella (الشكل 7،أ)، هيالونيما (الشكل 7، ب) مع مجموعة من إبر الصوان ذات الذيل الطويل، والتي يتم تثبيتها بها في التربة الموحلة، وMonorhaphis، وما إلى ذلك.

الفئة 3. الإسفنج العادي (ديموسبونجيا)

الإسفنجيات الأكثر تعقيدًا (اللوكونويد) ذات الهيكل الصوان من المواد الصلبة الكبيرة رباعية المحاور أو أحادية المحور، وغالبًا ما تكون معززة بألياف إسفنجية. الإسفنج الشائع هو الأكثر عددًا وتنوعًا. يتضمن هذا الفصل عدة وحدات.

يتكون الهيكل العظمي لهذه الإسفنجيات البحرية حصريًا من شويكات رباعية المحاور. في بحر بارنتس توجد الجيوديا بأعداد كبيرة (الجدول الأول)، مكونة مستعمرات كروية كبيرة يصل عددها إلى 50سم في القطر. بعض ممثلي هذا النظام - أوسكاريلا، هاليساركا - يفتقرون إلى الشويكات؛ يطلق عليهم الإسفنج اللحمي.

الترتيب 2. الإسفنج أحادي المحور (MONAXONIDA)

يتكون الهيكل العظمي لهذه الإسفنج من شويكات صوانية أحادية المحور مرتبطة ببعضها البعض بواسطة شبكة من الألياف الإسفنجية لتكوين كتلة متينة. يوجد في بعض الأنواع عدد قليل من الشويكات وعدد أكبر من الألياف الإسفنجية.

الكائنات أحادية المحور متنوعة للغاية، بما في ذلك الأنواع البحرية وأنواع المياه العذبة. معروف بين الإسفنج البحريكأس نبتون (Poterion neptuni) الذي يعيش في المحيط الهادئ ويصل طوله إلى 1.5م. ومن المثير للاهتمام أيضًا إسفنجات الحفر (Cliona) التي تستقر في الحجر الجيري وعلى أصداف الرخويات والأورام الحميدة المرجانية.

تشكل مجموعة كبيرة من إسفنجيات المياه العذبة واسعة الانتشار (عائلة Spongillidae) قشورًا أو نموًا ضخمًا عديم الشكل (الشكل 57،د) في الجزء السفلي من الخزانات (على الحجارة، وسيقان النباتات المائية، وما إلى ذلك)، غالبا ما تكون ملونة باللون الأخضر أو ​​البني. تشكل إسفنجات بايكال (الجدول الأول) في الأعماق الضحلة غابة كثيفة تصل إلىارتفاع 1 متر.

الترتيب 3. الإسفنج القرني (KERATOSA)

الإسفنج العادي، الذي لا يحتوي هيكله العظمي على شويكات صوانية، بل يتكون فقط من شبكة من الألياف الإسفنجية. عادة أشكال كبيرة ضخمة:اسفنج الحصان (Hyppospongiaommunis)، يصل إلى 90سم قطرها فيرونجيا (فيرونجيا، الشكل 57، ب) الخ. الأهمية الكبرى هياسفنجة المرحاض (Spongia officinalis)، شائع في البحر الأبيض المتوسط، والذي كان موضوعًا للصيد لفترة طويلة (الشكل 57،ز).

فلسفة الإسفنج

الإسفنج هو مجموعة غريبة جدًا من الحيوانات متعددة الخلايا. من حيث مستوى التنظيم، فإنها تحتل موقعا متوسطا بين الأوليات والتجويفات المعوية. تشير القواسم المشتركة بين البنية الرقيقة جدًا لخلايا طوق الإسفنج وأسواط طوق Craspedomo-iiadina إلى أنها نشأت من نفس السلف.

نظرًا لكونه حيوانات نموذجية متعددة الخلايا، فإن الإسفنج لديه بعض سمات الأوليات:

1. تقع الخلايا الصفراوية بشكل فضفاض، ويمكن أن تمتد إلى الطبقة المتوسطة وتتحول إلى الشكل الأميبي.

2. العديد من أنواع الخلايا الإسفنجية هي أميبية بطبيعتها. وهكذا تتحرك الخلايا الجرثومية الأنثوية - البويضات - بمساعدة الأرجل الكاذبة، وتزحف إلى التجويف الأذيني بحثًا عن الخلايا المغذية وتزحف عائدة.

3. عندما يتم تخصيب البويضة، يتكون فيها اكتئاب - فم الخلية؛ فهو يلتقط الخلية المنوية المتكيسة بينما تلتقط الأميبا الفريسة.

4. إن عملية الانقلاب السطحي التي تحدث أثناء تطور الأمفيبلاستولا في الإسفنج الجيري معروفة فقط في الأوليات (Volvocidae). هذا الأخير لا يشير على الإطلاق إلى العلاقة بين الإسفنج وفولفوكسيدا. من الواضح أن الإسفنج نشأ من مستعمرات من السوطيات البدائية، المشابهة لفولفوكس.

لا يختلف الإسفنج بشكل أساسي عن الحيوانات متعددة الخلايا الأخرى. يتم ترتيب الخلايا الصفراوية الخاصة بها، أو الخلايا الهضمية، في طبقة واحدة، مثل تلك الموجودة في الميتازوا الأخرى. توجد خلايا الطوق أيضًا في كائنات أخرى متعددة الخلايا: بعض شوكيات الجلد (قنافذ البحر، خياريات البحر) والنافاسات المعوية. لا يختلف تكوين الخلايا الجرثومية (تكوين الحيوانات المنوية والبويضات) وبنية الحيوانات المنوية عن تلك الموجودة في الكائنات متعددة الخلايا عالية التنظيم. في بعض الإسفنجيات الشائعة (Demospongia) لا يوجد انقلاب للطبقات الأولية (الجنينية). أثناء تطور الإسفنج الجيري، يظهر تناظر رباعي الأشعة (أربع خلايا كبيرة تشكل صليبًا)، وهو أمر مميز جدًا للتجويفات المعوية، يرقات متعددات الأشواك ، بطنيات الأقدام و sipunculids. تتجلى علاقة الإسفنج مع الكائنات الحية الأخرى متعددة الخلايا أيضًا في تشابه يرقات الإسفنج مع يرقات التجويفات المعوية وشوكيات الجلد.

تؤكد جميع المعلومات المقدمة نظرية الأصل المشترك للإسفنج والكائنات الحية الأخرى متعددة الخلايا.

يشير غياب الجهاز العصبي والعضلي في الإسفنج إلى بدائيته. يمكن وضع الإسفنج في بداية الجذع المشترك للميتازوا.

الإسفنج هو نوع من الحيوانات البدائية المائية، البحرية في الغالب، غير المتحركة. من حيث تعقيد هيكلها، فإنها تحتل مكانا وسيطا بين الأوليات الاستعمارية والتجويفات المعوية. عادة لا يتم دراستهم في دورة علم الأحياء المدرسية، على الرغم من أنه من حيث عدد الأنواع (حوالي 8 آلاف) فهذه مجموعة كبيرة إلى حد ما.

في السابق، كان الناس يستخدمون الإسفنج في الحياة اليومية (كمناشف). الآن تعلمنا كيفية صنع الإسفنج الاصطناعي، ولكن يمكنك من خلاله الحصول على فكرة عن كيفية عمل الإسفنج الحيواني. السمة المميزة لها هي بنية جسمها المسامية القادرة على تمرير كميات كبيرة من الماء من خلال نفسها.

يوجد في جسم الإسفنج خلايا مختلفة تؤدي وظائف مختلفة وتختلف عن بعضها البعض في بنيتها. وعلى هذا الأساس يختلف الإسفنج عن الكائنات الأولية الاستعمارية. إلا أن الخلايا الإسفنجية ترتبط ببعضها البعض بشكل ضعيف، ولا تفقد قدرتها على الاستقلال بشكل كامل، ولا تكاد تتحكم ببعضها البعض، ولا تشكل أعضاء. ولذلك، يعتقد أن الإسفنج لا يحتوي على أنسجة. بالإضافة إلى ذلك، ليس لديهم خلايا عصبية أو عضلية حقيقية.

يمكن أن يكون شكل جسم الإسفنج مختلفًا: مثل وعاء أو شجرة أو ما إلى ذلك. علاوة على ذلك، تحتوي جميع الإسفنج على تجويف مركزي به فتحة (فم) كبيرة إلى حد ما يخرج من خلالها الماء. يمتص الإسفنج الماء من خلال فتحات أصغر (أنابيب) في جسمه.

يوضح الشكل أعلاه ثلاثة خيارات لهيكل نظام طبقة المياه الجوفية للإسفنج. في الحالة الأولى، يتم امتصاص الماء إلى تجويف كبير مشترك من خلال قنوات جانبية ضيقة. في هذا التجويف المشترك، يتم تصفية العناصر الغذائية (الكائنات الحية الدقيقة، والمخلفات العضوية، وبعض الإسفنجيات من الحيوانات المفترسة وقادرة على اصطياد الحيوانات) من الماء. يتم التقاط الطعام وتدفق المياه بواسطة الخلايا الموضحة باللون الأحمر في الشكل. في الشكل في الحالتين الثانية والثالثة، تمتلك الإسفنج بنية أكثر تعقيدًا. يوجد نظام من القنوات والتجاويف الصغيرة، تشكل جدرانها الداخلية الخلايا المسؤولة عن التغذية. يسمى البديل الأول من هيكل الجسم الإسفنجي com.ascon، ثانية - com.sicon، ثالث - لا يخدع.

تسمى الخلايا الموضحة باللون الأحمر الخلايا الصفراوية. لديهم شكل أسطواني، مع سوط يواجه تجويف الغرفة. لديهم أيضا ما يسمى طوق البلازما، الذي يحبس جزيئات الطعام. تقوم أسواط الخلية الصفراوية بدفع الماء في اتجاه واحد.

يحتوي الإسفنج على عدد من أنواع الخلايا الأخرى. يوضح الرسم البياني أعلاه جزءًا من جسم أسكونا. يشار إلى خلايا الغلاف باللون الأصفر ( الخلايا الصنوبرية). يؤدون وظيفة وقائية. توجد بين الخلايا الصفراوية والخلايا الصنوبرية طبقة سميكة إلى حد ما mesochyla(كما هو موضح باللون الرمادي). لها بنية غير خلوية، وهي مادة هلامية ليفية توجد فيها جميع أنواع الخلايا الأخرى والتكوينات المختلفة. الخلايا البدائية(خلية خضراء فاتحة في الرسم البياني) - هي خلايا متحركة غير متمايزة تشبه الأميبا قادرة على التحول إلى جميع الخلايا الأخرى. عندما تفقد الإسفنجة جزءًا من جسمها، فتحدث عملية التجديد بفضل انقسام الخلايا البدائية وتمايزها. تؤدي الخلايا البدائية أيضًا وظيفة نقل المواد بين الخلايا (على سبيل المثال، من الخلايا الصفراوية إلى الخلايا الصنوبرية). هناك أيضًا العديد من أنواع الخلايا الأخرى في الميزوشيل (الخلايا الإنجابية، والخلايا التي تحتوي على العناصر الغذائية، والكولاجين، وما إلى ذلك). يوجد أيضًا في الميزوشيل إبر تؤدي وظيفة داعمة لتشكيل الهيكل العظمي، فهي تسمح للإسفنجة بالحفاظ على شكلها. الإبر لها هيكل بلوري.

يتكاثر الإسفنج جنسيًا ولا جنسيًا. يحدث التكاثر اللاجنسي عن طريق التبرعم. يمكن لأفراد الابنة أن يظلوا مرتبطين بأمهم. ونتيجة لذلك، يتم تشكيل المستعمرات. أثناء التكاثر الجنسي، تدخل الحيوانات المنوية من إحدى الإسفنجتين إلى قنوات وغرف الإسفنجة الأخرى. يحدث تخصيب البويضات (البويضات). يبدأ الزيجوت الناتج في الانقسام، ويتم تشكيل اليرقة، التي تترك جسم الأم مع تدفق الماء وتستقر بعد ذلك في مكان جديد. في هيكلها، لا تحتوي اليرقة على طبقات جرثومية، ولكنها تشبه مستعمرة من السوط أحادي الخلية. لا تسبح اليرقة بشكل سلبي، ولكن بمساعدة السوط. وبعد أن تستقر في مكان جديد، تلتوي بحيث تتجه السوط إلى الداخل، وتبدأ اليرقة في النمو، وتتحول إلى إسفنجة.

نوع الإسفنج (Porifera، من اللاتينية porus - الوقت، Ferre - للحمل). يشمل هذا النوع حيوانات بدائية متعددة الخلايا تعيش أسلوب حياة لاطئًا، ملتصقًا بالركائز الصلبة في الماء. هناك حوالي 5000 نوع معروف، معظمها بحري.

الجسم متماثل شعاعيًا، ويتكون من حيث المبدأ من تجويف مركزي (مجاور للمعدة) محاط بجدار مزدوج الطبقة. يدخل الماء إلى هذا التجويف من خلال المسام الموجودة في الجدار، ومن هناك يخرج من خلال فم واسع - في نهايته العليا؛ ومع ذلك، في بعض الإسفنج، تقل الفتحة أو تنعدم، مما يؤدي إلى زيادة تدفق الماء عبر المسام. وترجع حركتها إلى ضرب الأسواط المجهزة بخلايا تبطن القنوات الموجودة في الجدران. يتم نقل الغذاء والأكسجين والمنتجات الجنسية والنفايات الأيضية بواسطة هذه المياه الخارجية تقريبًا.

مظهر

مظهر الاسفنج مميز للغاية. بالإضافة إلى الشكل المتفرع، يمكن أن تكون إسفنجات بايكال قشرية أو كروية أو على شكل فطر (نوع Svarchevskaya papiria له شكل "قبعات" صغيرة رشيقة بيضاء اللون، قطرها 1-4 سم). تختلف أحجام الإسفنج بشكل كبير: يتراوح قطرها من 1-2 سم للأشكال المسطحة ويصل ارتفاعها إلى 1 متر للأشكال الشبيهة بالأشجار. جميع إسفنجات بايكال أقوى وأكثر صلابة من إسفنج البادياجي. القماش الإسفنجي كثيف ومرن للغاية، ويتكسر مع بعض الجهد. تتميز جميع أنواع الإسفنج، سواء المياه العذبة أو البحرية، برائحة غريبة ونفاذة وكريهة.

تتميز جميع إسفنجيات المياه العذبة المزروعة في الضوء تقريبًا بلون أخضر ساطع. يعتمد ذلك على طحالب زوكلوريلا وحيدة الخلية التكافلية التي تعيش في أجسامهم. الإسفنج المزروع في العمق أو في الظل ليس له لون أخضر. يمكن أن يكون لون هذه الإسفنجات أبيضًا مصفرًا أو بنيًا أو مزرقًا أو محمرًا. في بعض الأحيان يتحول جزء فقط من المستعمرة إلى اللون الأخضر. تختلف الأنواع المختلفة التي تنمو في المنطقة الساحلية لبحيرة بايكال في ظلال اللون الأخضر.

الهيكل الداخلي للإسفنج

وبفحص الإسفنجة وقطعها لا نجد فيها أي أعضاء يمكن رؤيتها بالعين المجردة، ولكننا نرى فقط مادة خشنة الملمس، مليئة بالفراغات والقنوات. عند دراسة الإسفنجة تحت المجهر بتكبير منخفض، يمكن تمييز عنصرين فيها: الهيكل العظمي والحمة. يتكون الهيكل العظمي من إبر أو شويكات السيليكون، ملتصقة ببعضها البعض في حزم بواسطة مادة شفافة - الإسفنج. تشكل حزم الشويكات شبكة منتظمة إلى حد ما أو شبكة مكانية في جسم الإسفنج. شكل الشويكات ومعمارية الهيكل العظمي، أي. ترتيب حزم الشويكة له قيمة تشخيصية وهو مميز لكل نوع. تسمى الشويكات ذات الأطراف المستديرة الأقوياء، بينما تسمى الشويكات ذات الأطراف المدببة أوكسيا. على عكس بادياجي، تتمتع إسفنجات بايكال بهيكل عظمي قوي جدًا يتم لحام شويكاتها مع كمية كبيرة من الإسفنج.

يخترق الهيكل العظمي المادة المخاطية الناعمة - الحمة ويعمل بمثابة دعم لها. تتكون الحمة من mesoglea والعناصر الخلوية المنتشرة فيها، والتي تلعب mesoglea نفس الدور الذي تلعبه بلازما الدم لخلايا الدم. تحتوي الإسفنجة على عدة أنواع من الخلايا. الجزء الخارجي من الاسفنجة مغطى بخلايا الجلد. تصطف التجاويف الداخلية، التي تسمى الغرف السوطية، بالخلايا الصفراوية، التي لها سلك طويل يتحرك باستمرار. وتشارك الخلايا السليكوبلاستية والأرومات الإسفنجية في تكوين شويكات السيليكون. توجد الخلايا الأميبية في الطبقة المتوسطة ولديها القدرة على إنتاج جميع العناصر الخلوية الأخرى، بما في ذلك الغدد التناسلية. لا يحتوي الإسفنج على خلايا عصبية، مما يعني أنه ليس لديه أي تهيج.

تشكل التجاويف التي تتخلل جسم الإسفنج بأكمله أهم ما يسمى بنظام الري، والذي ينقسم إلى قسمين - وارد ومخرج. يبدأ النظام المقرب بمسام عديدة على سطح الإسفنجة ويتفرع إلى القنوات المقربة والتجاويف. تقترب قنوات نظام المخرج، التي تندمج تدريجيًا مع بعضها البعض في قنوات أكبر، من سطح الإسفنجة وتتدفق إلى الفتحات العينية أو الفتحات العينية. تفصل الجدران الرقيقة في كل مكان نظام القناة الواردة عن نظام القناة الصادرة المماثل، ولا يوجد اتصال مباشر بينهما في أي مكان. يحدث هذا الاتصال فقط في غرف السوط.

تمثل حركة الخيوط في حجرات السوط المحرك الذي يخلق تدفقًا مستمرًا للمياه عبر جسم الإسفنج بأكمله. تقوم الحزم بحركات حلزونية ثابتة. وبالتالي، فإن كل غرفة من الغرف التي لا تعد ولا تحصى تعمل كمضخة. وتؤدي جهودهم المشتركة إلى إجبار الماء على الدخول إلى المسام، والمرور عبر نظام القنوات المعقد بأكمله ثم التخلص منه عبر فتحات العين.

النشاط الحيوي للإسفنج

إن نمط الحياة المستقر للإسفنجيات يجعلها تبدو وكأنها نباتات. ومع ذلك، فإن عناصرها الخلوية الفردية تتمتع بحركة مذهلة. تتراوح سرعة حركة بعض الخلايا من 0.6 إلى 3.5 ميكرون في الدقيقة (1 ميكرون = 1/1000 مم - ملاحظة على الموقع الإلكتروني). إذا قمت بفرك قطعة من الإسفنج الحي من خلال منخل ناعم وهزت بضع قطرات من هذه الإسفنجة في كمية صغيرة من الماء، فيمكنك تحت المجهر رؤية كتلة من الخلايا الحية تتحرك، وتطلق الأرجل الكاذبة. تكون الخلايا السليكوبلاستية متحركة بشكل خاص، وتشارك في بناء شويكات السيليكون التي تتشكل داخل الخلية الأم.

أولاً، يظهر خيط محوري، تقترب منه الخلايا السيليكونية وتضع طبقات من السيليكا على سطحها حتى تصل الشويكة إلى السمك المطلوب. يتم بعد ذلك نقل الشويكة النهائية إلى الطبقة المتوسطة بواسطة خلايا أخرى، والتي تضعها في المكان المناسب في الحزمة الهيكلية. إن لصقها على الحزمة هي مهمة الخلايا الإسفنجية التي تفرز الإسفنج.

يتغذى الإسفنج على الجزيئات العالقة في الماء. يدخل الماء، الذي يمر عبر المسام، إلى الغرف السوطية، حيث يتم التقاط الجزيئات الصغيرة بواسطة الخلايا الصفراوية ثم يتم إطلاقها في الخلايا المتوسطة، حيث يتم إعادة امتصاصها بواسطة خلايا أخرى - الخلايا الأميبية، التي تهضمها وتوزع العناصر الغذائية في جميع أنحاء الجسم. تفتقر الإسفنج إلى الانتقائية وتلتقط العناصر الغذائية وغير الغذائية. يتم تحرير الإسفنجة تدريجياً من الجزيئات غير الصالحة للأكل، وإزالتها من خلال الفوهة. وهكذا فإن المواد العالقة في الماء تكون بمثابة غذاء للإسفنج إذا كان حجم الجزيئات يسمح لها بالمرور عبر المسام. لكن كمية الغذاء الصلب العالق لا تكفي لتغذية الإسفنج، ومصدر إضافي هو المادة العضوية الذائبة في الماء. جنبا إلى جنب مع تدفق الماء، يدخل الأكسجين إلى جسم الإسفنج.

تكاثر الاسفنج

جميع الإسفنج ثنائي المسكن. بعض الأفراد ينتجون البويضات فقط، والبعض الآخر ينتجون الحيوانات المنوية، على الرغم من أن الأفراد الذكور والإناث لا يختلفون ظاهريًا. تخترق الحيوانات المنوية المسام مع تيار الماء داخل الأنثى وتخصب البيض. يحدث تكوين اليرقة داخل جسم الأم. وعندما تنضج اليرقة تتركها وتسبح بحرية لبعض الوقت. بالتناوب، تسبح اليرقة بخفة بحثًا عن الركيزة المناسبة.

عادة ما يحدث تعلق اليرقة خلال الـ 12 ساعة الأولى بعد مغادرة جسم الأم، ولكن في بعض الأحيان يمكن أن يتأخر لمدة تصل إلى يومين. تتسطح اليرقة المستقرة وتتحول إلى بقعة بيضاء صغيرة يمكن التعرف عليها قريبًا على أنها إسفنجة صغيرة. أثناء تطور الإسفنج من بيضة إلى يرقة حرة السباحة، يُلاحظ التشابه الكامل مع التطور الجنيني للحيوانات الأخرى. لكن تحول اليرقة، الذي يبدأ بعد التصاقها، هو عملية مميزة لجميع الإسفنج، مما يميزها عن جميع الحيوانات الأخرى متعددة الخلايا. تتغير أماكن الطبقات الجرثومية، ولهذا السبب يُطلق على الإسفنج اسم الحيوانات "من الداخل إلى الخارج".

جميع إسفنجيات المياه العذبة، باستثناء إسفنج بايكال، لديها أيضًا عملية تكاثر لا جنسي، مما يؤدي إلى تكوين الجواهر. هذه هي مراحل الراحة المصممة للحفاظ على الأنواع خلال المواسم غير المواتية (الباردة أو الجافة). كما تؤدي الجواهر الإسفنجية وظيفة الانتشار إلى المسطحات المائية الأخرى، حيث يمكن أن تحملها الرياح أو الطيور المائية أو وسائل أخرى. تظل الجواهر قابلة للحياة لعدة سنوات ويمكنها تحمل التجميد والتجفيف.

الفرق المهم جدًا بين إسفنجيات بايكال المستوطنة والإسفنجيات العالمية هو افتقارها إلى القدرة على التكاثر بتكوين الجواهر. ساهم ثبات نظام درجة الحرارة في بحيرة أعماق البحار في اختفاء هذه المرحلة من دورة تطورها. ومن المثير للاهتمام أن بعض الإسفنجيات العالمية التي تعيش في بايكال فقدت أيضًا القدرة على تكوين الأحجار الكريمة.

الأهمية البيولوجية للإسفنج

كونه مرشحًا حيويًا نشطًا ونظرًا لتوزيعه على نطاق واسع في بحيرة بايكال، يشكل الإسفنج حلقة مهمة في النظام البيئي للبحيرة ويلعب دورًا مهمًا في نظامها الهيدروبيولوجي. يتم تحديد دور الإسفنج من خلال مشاركته في السلاسل الغذائية، لأنه أهم مستهلك للعوالق الحيوانية والنباتية التي تتطور في سمك المياه الساحلية، وكذلك السيليكون الضروري لبناء الهيكل العظمي.

البيئة والأهمية العملية للإسفنج

يصل الإسفنج إلى أكبر تنوع لأنواعه في المناطق الاستوائية وشبه الاستوائية في المحيط العالمي، على الرغم من وجود العديد منها في المياه القطبية الشمالية وشبه القطبية. تعيش معظم الإسفنجيات في أعماق ضحلة (تصل إلى 500 متر). عدد الإسفنج في أعماق البحار صغير، على الرغم من أنه تم العثور عليه في الجزء السفلي من أعمق المنخفضات السحيقة (يصل إلى 11 كم). يستقر الإسفنج بشكل رئيسي في التربة الصخرية، وذلك بسبب طريقة تغذيته. عدد كبير من
تسد جزيئات الطمي نظام قنوات الإسفنج وتجعل وجودها مستحيلاً. يعيش عدد قليل فقط من الأنواع في التربة الموحلة. في هذه الحالات،
وعادةً ما تحتوي على شويكة عملاقة واحدة أو أكثر تلتصق بالطين وترفع الإسفنج فوق سطحه (على سبيل المثال، أنواع الأجناس
هيالوستيلوس من هيالونيما). الإسفنج الذي يعيش في منطقة المد والجزر (المنطقة الساحلية)، حيث يتعرض لحركة الأمواج، له مظهر النمو،
منصات، القشور، الخ. تحتوي معظم إسفنجيات البحار العميقة على هيكل عظمي من الصوان - قوي ولكنه هش؛ بينما تمتلك إسفنجيات البحار الضحلة هيكلًا ضخمًا أو مرنًا
(الإسفنج قرنية). من خلال تصفية كميات هائلة من الماء عبر الجسم، يعتبر الإسفنج مرشحات حيوية قوية. ومن خلال القيام بذلك، فإنها تساعد في تنقية المياه من التلوث الميكانيكي والعضوي.

غالبًا ما يتعايش الإسفنج مع كائنات حية أخرى، وفي بعض الحالات يكون لهذا التعايش طابع التعايش البسيط (الإيجار)، وفي حالات أخرى يأخذ طابع التعايش متبادل المنفعة. وبالتالي، فإن مستعمرات الإسفنج البحري هي بمثابة مكان لاستقرار عدد كبير من الكائنات الحية المختلفة - الحلقيات، والقشريات، والسهام (شوكيات الجلد)، وما إلى ذلك. وفي المقابل، غالبًا ما يستقر الإسفنج على الحيوانات الأخرى، بما في ذلك الحيوانات المتنقلة، على سبيل المثال على الأصداف من السرطانات وقذائف بطنيات الأقدام وما إلى ذلك. تتميز بعضها، وخاصة إسفنج المياه العذبة، بالتعايش داخل الخلايا مع الطحالب الخضراء أحادية الخلية (زوكلوريلا)، والتي تعمل كمصدر إضافي للأكسجين. عندما تتطور الطحالب بشكل مفرط، يتم هضمها جزئيًا بواسطة الخلايا الإسفنجية.

تمثل إسفنجات الحفر (جنس Cliona) مجموعة بيئية فريدة من نوعها. يستقر على ركيزة كلسية (أصداف الرخويات، المستعمرات المرجانية،
(الصخور الجيرية وغيرها) تشكل فيها ممرات تفتح إلى الخارج بفتحات صغيرة. وتبرز نتوءات جسم الإسفنج من خلال هذه الثقوب،
تحمل عظيمات. آلية عمل فكي الحفر على الركيزة لا تزال غير واضحة. من الواضح أن ثاني أكسيد الكربون الذي تطلقه الإسفنجة يلعب دورًا مهمًا في إذابة الجير.

القيمة العملية للإسفنجات صغيرة. توجد في بلدان الجنوب مصايد لإسفنجات المراحيض ذات الهيكل العظمي القرني المستخدمة للغسيل ولأغراض فنية مختلفة. يتم اصطيادها في البحر الأبيض المتوسط ​​والبحر الأحمر، وخليج المكسيك، والبحر الكاريبي، والمحيط الهندي، وقبالة سواحل أستراليا.
توجد أيضًا مصايد للإسفنج الزجاجي (أساسًا يوبكتيللا)، الذي يستخدم كزينة وهدايا تذكارية، قبالة سواحل اليابان.

تصنيف

يعتمد تصنيف أنواع الإسفنج على تركيب الهيكل العظمي وبنيته. هناك ثلاث فئات.

الفئة الأولى. الإسفنج الجيري (كالكريا، أو كالسيسبونجيا)

يتكون الهيكل العظمي من إبر الجير المكربن، والتي يمكن أن تكون رباعية المحاور، ثلاثية المحاور أو أحادية المحور. حصريًا، الإسفنجيات البحرية الصغيرة التي تعيش في المياه الضحلة. يمكن بناؤها وفقًا للنوع asconoid أو siconoid أو leuconoid. الممثلون النموذجيون هم أجناس Leusolenia، Sycon، Leuconia.

الدرجة الثانية. الإسفنج الزجاجي (الهيالوسبونجيا)

معظمها من الإسفنج البحري الذي يعيش في أعماق البحار ويصل ارتفاعه إلى 50 سم، والجسم أنبوبي، على شكل كيس، وأحيانًا على شكل زجاج. أشكال انفرادية تقريبًا على وجه الحصر من النوع السيكونويد. إبر الصوان التي يتكون منها الهيكل العظمي متنوعة للغاية وهي في الأساس ثلاثية المحاور. غالبًا ما يتم لحامها من الأطراف، لتشكل شبكات متفاوتة التعقيد. السمة المميزة للإسفنج الزجاجي هي التطور الضعيف للخلايا المتوسطة واندماج العناصر الخلوية في الهياكل المخلوية. جنس نموذجي Euplectella. في بعض الأنواع من هذا الجنس، يكون الجسم أسطوانيًا، ويصل ارتفاعه إلى متر واحد، ويصل طول الإبر الموجودة في القاعدة، الملتصقة بالأرض، إلى 3 أمتار.

الدرجة الثالثة. الإسفنج الشائع (Demospongia)

تنتمي معظم الإسفنجيات الحديثة إلى هذه الفئة. الهيكل العظمي مصنوع من الصوان أو الإسفنج أو مزيج من الاثنين معًا. يتضمن ذلك ترتيب الإسفنج رباعي الأشعة (Tetraxonia)، الذي يتكون هيكله العظمي من أشواك رباعية المحاور مع مزيج من أشواك أحادية المحور. الممثلون المميزون: الجيوديا الكبيرة الكروية (Geodia) والبرتقال البحري ذو الألوان البرتقالية والحمراء الزاهية (Tethya) وإسفنج الفلين اللامع المتكتلي (عائلة Suberitidae) والإسفنج الممل (عائلة Clionidae) وغيرها الكثير. الترتيب الثاني من فئة Demospongia هو الإسفنج الصوان (Cornacuspongia). يحتوي الهيكل العظمي على الإسفنج باعتباره المكون الوحيد للهيكل العظمي أو بنسب متفاوتة مع أشواك الصوان. وهذا يشمل إسفنجات المرحاض، وعدد قليل من ممثلي إسفنج المياه العذبة - بادياجي من العائلة. Spongillidae، إسفنجيات بايكال المستوطنة في العائلة. لوبوميرسكييداي.