Poriferi: i filtratori del mondo animale

I poriferi, conosciuti comunemente come spugne, sono un phylum che comprende organismi bentonici, sessili, sia solitari che coloniali, diffusi prevalentemente in mare ma presenti con un minor numero di specie anche in acque dolci. Oggi si contano circa 5000 specie, anche se questo numero è in costante aumento.
I poriferi costituiscono l’unico phylum appartenente al sottoregno dei parazoa (differenziati dagli eumetazoa), un sottoregno composto sia da animali a simmetria raggiata che da animali a simmetria bilaterale.

Classificazione 

Dominio: Eukaryota

Regno: Animalia

Sottoregno: Parazoa

Phylum: Porifera (Grant, 1836)

Anatomia

Le dimensioni delle spugne sono molto variabili, da pochi centimetri fino a 2 metri. Il corpo delle spugne è costituito fondamentalmente da un sacco con una cavità centrale principale, detta spongocele, attraversato da numerosi pori e che presenta un’apertura principale detta osculo. L’acqua fluisce dai pori verso la cavità centrale, per poi fuoriuscire dall’osculo. La morfologia di queste strutture rimane comunque molto variabile per quanto riguarda forma e dimensione dello spongocele e il numero di osculi. Lo spongocele è organizzato secondo tre schemi fondamentali:

  • Ascon: lo spongocele è costituito da un semplice sacco. E’ presente solo in alcune spugne calcaree di dimensioni ridotte
  • Sycon: lo spongocele è costituito da una camera principale da cui si diramano estensioni digitiformi.
  • Leucon: lo spongocele è formato da una sacca estremamente ramificata, con numerose concamerazioni.
a) Ascon b) Sycon c) Leucon

Nonostante questi animali non esibiscano un’organizzazione in veri e propri tessuti, possiedono differenti tipi di cellule con diverse funzioni: sono costituiti infatti da due strati cellulari, uno esterno, il pinacoderma, costituito da cellule epidermiche dette pinacociti, e uno interno, il coanoderma, costituito da cellule flagellate dette coanociti. Tra i due strati di cellule si sviluppa la mesoila, una matrice gelatinosa in cui sono alloggiati diversi tipi cellulari tra cui gli archeociti, ovvero cellule ameboidi che possono differenziarsi in diversi tipi cellulari.

Spicole

Immersi nella mesoila si trovano anche spongociti e sclerociti, questi ultimi secernono spicole, che possono essere formate da carbonato di calcio (CaCO3) o di silice (SiO2) e presentare diverse forme. Le spicole costituiscono sia l’impalcatura del corpo della spugna sia un efficiente protezione da eventuali predatori, frequentemente infatti, queste fuoriescono dal corpo della spugna facendola risultare spinosa. Alcune spugne inoltre producono terpenoidi o benzochinoni, composti repellenti o tossici per i predatori.

Alimentazione

I poriferi sono animali tipicamente filtratori e si nutrono principalmente di batteri. I composti organici prodotti dalle spugne hanno infatti un effetto antibiotico che facilita l’uccisione e l’agglutinazione dei batteri. Il processo di filtrazione avviene grazie ai coanociti, formati da tre componenti principali: il primo è un flagello che convoglia l’acqua con le sostanze nutritive attraverso la spugna; il secondo è un collaretto, posto attorno al flagello, formato da microvilli e microfilamenti, i quali costituiscono una rete che intrappola le particelle; il terzo componente è il corpo cellulare del coanocita che ingerisce le particelle intrappolate. I coanociti però, non digeriscono le particelle ingerite, le accumulano in vacuoli alimentari che migrano fino alla base della cellula e trasferiscono il loro contenuto agli amebociti della mesoila, dove viene svolta la digestione. Una minima parte delle specie di poriferi è invece carnivora, e si nutre di piccoli animali. Un esempio è Asbestopluma hypogea, una Demospongia in grado di nutrirsi di piccoli crostacei della famiglia degli Artemiidae.

Riproduzione

Nei poriferi sono note sia la riproduzione sessuale che quella asessuale, in entrambe intervengono gli archeociti, o amebociti indifferenziati.

Riproduzione sessuale

La maggior parte dei poriferi è ermafrodita, produce quindi sia gameti maschili sia femminili, che si sviluppano dagli archeociti o dai coanociti. Gli spermatozoi vengono espulsi e catturati dai coanociti di altre spugne. I coanociti, successivamente, perdono il flagello e il collaretto, diventando quindi cellule abemoidi che trasportano gli spermi fino alle cellule uovo rimaste nella mesoila.

Dall’uovo fecondato si sviluppa una larva ciliata, definita parenchimula, costituita da un ammasso di archeociti ricoperti da uno strato di cellule flagellate che daranno origine ai coanociti.

Riproduzione asessuale

La riproduzione asessuale avviene o tramite gemmazione, o tramite la formazione di corpi di riduzione. Nel primo caso, aggregati di archeociti che circondano elementi scheletrici si sviluppano sulla superficie del corpo formando delle gemme. Dopo aver raggiunto una certa grandezza le gemme si staccano e vanno a colonizzare il substrato, qui si accrescono e diventando adulti. Nelle specie coloniali le gemme rimangono attaccate al corpo parentale accrescendosi con esso. Nel secondo caso, c’è la formazione di corpi di riduzione, ovvero aggregati di archeociti che rimangono dopo la disgregazione, dovuta a condizioni sfavorevoli, della spugna parentale. Ciascun corpo di riduzione è in grado di accrescersi e formare un nuovo individuo quando le condizioni ambientali torneranno favorevoli.

Habitat ed ecologia

Le spugne sono presenti in ambienti marini da circa 600 milioni di anni. Oggi sono diffuse prevalentemente in acque salate e contribuiscono alla formazione delle scogliere. Forniscono infatti habitat per un’ampia varietà di animali, come cirripedi, policheti o alcuni molluschi, che vivono sul, o nel, corpo poroso delle spugne. La sola classe delle demospongie presenta anche specie che si sono diffuse nelle acque dolci di tutti i continenti.

Nonostante possiedano spicole dure, vengono consumate da molti animali, tra cui numerosi pesci, molluschi ed echinodermi. Questo avviene anche in ambiente dulciacquicolo in cui le larve di alcuni neurotteri, una famiglia appartenente al phylum degli Insecta, perforano le cellule dei poriferi e ne succhiano il citoplasma.

Di particolare rilevanza, inoltre, sono le relazioni simbiotiche che si instaurano tra alcune specie di spugne e numerosi altri organismi: importanti sono soprattutto le relazioni con microorganismi fotosintetizzanti che colonizzano il corpo di diverse specie di poriferi fornendo energia alla spugna sotto forma di prodotti della fotosintesi.

Classi

I poriferi, in base alla natura chimica e alla forma del loro scheletro interno, vengono distinti in quattro classi:

  • Calcispongie (Calcispongiae): lo scheletro è costituito da spicole calcaree generalmente non connesse, l’anatomia è di tipo ascon o sycon ed in genere vivono in habitat marini poco profondi, dalla zona intertidale fino a circa 100 metri di profondità. Alcuni generi: Leuscolenia, Sycon.
  • Ialospongie (Hyalospongiae): dette anche spugne vitree, hanno uno scheletro costituito da spicole silicee. Vengono chiamate inoltre Esattinellidi (Hexactinellida) in riferimento alla caratteristica forma a sei raggi del principale tipo di spicola posseduto dal gruppo. Il loro corpo è costituito da un reticolo di spicole fuse intrecciate agli amebociti e forma un cilindro siliceo con uno spongocele centrale. Il reticolo di amebociti ed elementi scheletrici sostituisce i due strati più esterni di cellule discussi in precendenza, assenti infatti in questa classe di poriferi. Vivono solitamente a profondità elevate comprese fra 500 e 5000 metri. Alcuni generi: Euplectella.
  • Sclerospongie (Sclerospongiae): dette anche spugne coralline per il tipico scheletro coralliforme costituito da una matrice calcarea che include spicole silicee e fibre di spongina. Si trova principalmente in zone tropicali di barriera corallina. La tassonomia di questo gruppo non è chiara in quanto alcuni ordini, ad esempio quello degli Stromatoporidi, risultano avere forti analogie sia con le Calcisponge che con le Demospongie.
  • Demospongie (Demospongiae): costituiscono il 95% delle specie di poriferi oggi esistenti e occupano tutti i tipi di substrati sia in acqua dolce che in mare. Hanno uno scheletro che può essere costituito da spongina, da spicole silicee a 1+4 raggi o da una combinazione reticolata di spicole silicee e spongina. Alcuni generi: Halisarca, Spirastrella.

Bibliografia

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