Немногие из нас в водолазных костюмах опускались на морское дно вблизи пляжей. Прибрежное морское дно часто усеяно «лесом» из живых организмов: водорослей, кораллов и одних из самых необычных животных — морских губок (Spongia или Porifera).

Многоклеточные водные, главным образом морские, представители этого типа неподвижно прикреплены ко дну и подводным животным, они иногда напоминают множественные стебли.

В современной фауне насчитывают около 8000 видов морских губок.

Большинство зоологов сходятся во мнении, что губки не поддаются симметрии, некоторые же относят их к радиальному типу. Само тело губок построено из множества разнообразных клеток, которые выполняют различные функции. Органов и настоящих тканей у них нет. У губок имеется скелет минеральной, роговой или смешанной природы, который защищает их тело от механических повреждений и хищников. (Скелет тела губок интересен сам по себе, в одном из следующих постов постараюсь рассказать вам про него.) Стоит отметить, что важным компонентом скелета является роговое вещество — спонгин (отсюда одно из названий типа — Spongia).

Их тело пронизано множеством пор (что отражено в синониме их названия — Porifera (pori — поры, fera — несущие) и идущими от них каналами, которые в свою очередь сообщаются с полостями, выстланными хоаноцитами (воротничковые клетки о которых мы поговорим ниже).

Через тело губки осуществляется постоянный ток воды. Количество воды которое фильтрует губка велико. Вода увлекается поверхностными порами внутрь тела губки и проходит по каналам, попадая в парагастральную полость, далее через специальное отверстии на верхушке губки выводится наружу, этому отверстию дали социальное название — оскулюм. Вода движется через тело губки под действием воротничковых клеток (хоаноцитов) в жгутиковых камерах. Число жгутиковых камер у губок велико и может достигать 2 миллионов, как у губки Leuconia aspera.

Так, например, известковая губка Leuconia высотой примерно 7 см за сутки пропускает через свое небольшое тело 22 литра воды. При этом движение воды в конечных отделах канальной системы губки осуществляется со значительной силой. После того, как вода пройдет все каналы она попадает в большую полость тела губки, откуда выбрасывается наружу через оскулюм. Например, у той же самой губки Leuconia вода выбрасывается на расстояние 25-50 см.

Жгутики клетки-хоаноцита «бьют» всегда в одном направлении — к парагастральной полости, тем самым определяя ток воды. Более того, воротничковые клетки захватывают жгутиками из воды частицы, такие как бактерии, простейшие и т.п. и заглатывают. Роль хоаноцитов в пищеварении может быть различной. Кроме захвата пищи жгутиками эти клетки могут сами осуществлять внутриклеточное пищеварение (после того как в них образуется пищеварительная вакуоль, подобно простейшим). Стоит заметить, что при таком способе питания лишь часть пищи переваривается хоаноцитами, остатки передаются воротничковыми клетками в мезоглею, где за пищеварение берутся амебоциты. Не стоит забывать про «классический» способ, в котором хоаноциты учавствуют лишь в ловле пищи и передачи ее амебоцитам. Наконец, существуют виды у которых хоаноциты сохранили лишь гидокинетическую функцию (продвижение воды за счет «биения» жгутика), а пища улавливается непосредственно амебоцитами по ходу каналов в теле губки. Считается что утеря хоаноцитами функции пищеварения является вторичной.

Тело губок достаточно «просто» устроено и состоит из двух слоев клеток: наружного дермального (эктодерма) и внутреннего гастрального (энтодерма), которая выстилает внутреннюю полость. Между ними находится желеобразный слой — мезоглея — слой бесструктурного вещества который разбросан между клетками двух слоев, у большинства видов она не сильно утолщена. В ней же формируется скелет губки. Наружный слой клеток плоский (это так называемые пинакоциты), а внутренний же слой, напротив, имеет специфическую форму цилиндрической воронки с торчащим из нее жгутиком, основание которого прикрыто воротничком, оно и образует воронку, этим клеткам дали специальное название — хоаноциты. Они образуют хоанодерму, которая выполняет главную роль в фильтрационном питании губок.

Возвращаясь к среднему слою клеток мезоглеи стоит отметить, что в нем располагаются клеточные элементы, такие как звездчатые опорные клетки (колленциты или спикулы), скелетные клетки (склероциты), подвижные амебоидные клетки (амебоциты) и пока еще недифференцированные клетки — археоциты, которые в течение своего жизненного цикла могут давать начало любым другим клеткам, в том числе и половым. Можно сказать, что археоциты схожи со стволовыми клетками.

У некоторых видов губок зоологи находят присутствие слабосокращающихся клеток — миоцитов. Среди пинакоцитов (клеток наружного слоя) различают особые клетки — пороциты со сквозной порой. В главную функцию пороцита входит его способность к сокращению что способствует открытию или закрытию поры.

Сама губка имеет форму мешка или глубокого бокала с толстыми стенками, а основанием она прикрепляется к субстрату. Главное отверстие губки, или устьице (оскулюм), направлено вверх.

Представителей типа губки делят на три группы: Аскон — наиболее простая форма строения. У большинства видов такой тип строения является переходной стадией от молодой особи к зрелой. Внешне эти особи малы и не имеют развитой сети каналов, вода поступает к ним через поры и проходя через поровые каналы, пронизывающие всю стенку тела, попадают в атриальную полость, выстланную хоаноцитами, а затем через оскулюм выбрасывается наружу. Губки типа Сикон крупнее, с толстыми стенками, в которых имеются жгутиковые камеры. Вода в них проходит долгий путь фильтрации через множественые поры, которые через поровые каналы ведут в жгутиковые камеры, усеянные хоаноцитами, и лишь потом вода попадает в атриальную полость и выбрасывается наружу через оскулюм. Жгутиковые камеры, что пронизывают стенку губки, увеличивают пищеварительную поверхность тем самым повышая эффективность фагоцитоза. Атриальная полость у сиконоидных выстлана пинакоцитами. Если губка развивается дальше, то появляется самый сложный тип губок — Лейкон.

Лейкон — является колониальной губкой с многочислеными оскулюмами. Стенки их тела пронизаны сетью каналов, связывающих многочисленные жгутиковые камеры в мощные сети. Это наиболее сложная по строению губка. Ток воды в такой губке усложнен обширной сетью выносящих и приносящих каналов в мезоглее губки. У таких губок наибольшая площадь пищеварительной поверхности.

Многие зоологи выделяют эти типы губок, чтобы показать сложность организации разных их групп. При переходе губок от одного типа строения к другому происходит утолщение среднего слоя клеток губки (мезоглеи) в процессе жизни, и вся слагающаяся из хоаноцитов энтодерма, которая у губок типа аксон выстилает парагастральную полость (внутреннюю часть бокала губки), перемещается (как бы вдавливается) внутрь мезоглеи, образуя здесь жгутиковые карманы. При этом парагастральная полость у губок типа Лейкон и Сикон оказывается выстлана плоскими клетками эктодермы. Таким образом по мере жизни губки можно проследить её развитие от простого Аскона до сложного Лейкона.

У морских губок наблюдается интересная особенность, которая позволяет им превращать одни клеточные элементы в другие. Её нет у других многоклеточных животных. Эта особенность показывает, что у губок отсутствуют настоящие дифференцированные ткани. Так хоаноциты энтодермального слоя могут потерять жгутики своих клеток и уйти в мезодерму, где они превратятся в амебоциты. В свою очередь, амебоциты могут превратиться в хоаноциты. Клетки покровного слоя, так же могут погружаться в мезодерму и становиться в ней амебоцитами. Все это указывает на большую примитивность губок.

Однако, переходы одних групп клеток в другие у разных видов проходит не одинаково, то есть, не каждая группа клеток может преобразоваться в другую. На данный момент ученые продолжают изучать эти процессы. Вероятно, что разные систематические группы губок в этом отношении не идентичны.

Большинство зоологов сходятся во мнении что у губок совершенно отсутствует нервная система. Все попытки найти нервную систему у губок и обнаружить ответную реакцию на внешние раздражители дали неоднозначные результаты. Но некоторые исследования в последнее время ставят под сомнение отсутствие нервной системы у губок. В мезоглее были описаны особые звезчатые клетки, соединенные между собой отростками и дающие отростки к эктодерме и жгутиковым камерам. По внешнему виду эти клетки напоминают многим физиологам примитивную нервную систему. Эти клетки рассматриваются ими как первичные элементы которые могут передавать импульсы. Стоит отметить, что физиологически их нервная функция пока не доказана, вероятнее всего, можно предположить, что эти клетки являются еще одой структурной частью тела губки, что поддерживает ее форму.

Губки в высокой степени способны к регенерации. Например, если из тела губки изъять некоторые участки, то в скором времени они полностью восстанавливаются. Более того, если тело губки полностью растереть и пропустить через подобие сита, что позволит максимально разделить тело губки на множество мелких частей, похожих на комочки кашицы, то эти группы клеток не теряют своей способности к регенерации и способны к восстановлению целого организма. При этом, клетки активно двигаются по направлению к друг другу скапливаясь в большие кучки, где в последствии формируется маленькая губка.

Наибольшего видового разнообразия морские губки достигли в тропических и субтропических зонах мирового океана. Однако, в некоторых районах арктических и субарктических водах встречаются представители этого типа, где они прочно обосновались, развив мощные сети колоний. Большинство губок предпочитают обитать на небольших глубинах (до 500 метров). Число видов, которые относятся к глубоководным невелико, но некоторые виды губок находили на глубине до 11 км (абиссальные впадины). Губки предпочитают селиться на каменистых грунтах (что связано с их способом питания), лишь немногие виды живут на илистых грунтах.

Губки являются мощным биофильтратором, они способствуют очистке воды от механического и органического загрязнения.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *