Sienet: Hahmot, luokittelu ja tyypit | Eläintiede

Tässä artikkelissa keskustelemme pesusienistä:- 1. Pesusienien historia 2. Pesusienet. Sienien määritelmä 3. Alkuperä 4. Yleiset ominaisuudet 5. Luokittelu 6. Yleinen organisaatio 7. Kanavajärjestelmä 8. Luusto 9. Lisääntyminen 10. Kehitys 11. Eläinten luonne 12. Sukulaisuudet 13. Taloudellinen merkitys.

Sisältö:

1. Sienien historia
2. Sienien määritelmä
3. Sienien alkuperä
4. Sienien yleiset piirteet
5. Sienien luokittelu
6. Sienien yleinen organisaatio
7. Kanavajärjestelmä vuonna Sienet
8. Sienien luuranko
9. Reproduktio sienissä
10. Sienien kehitys
11. Sienien eläinperäinen luonne
12. Sienien ominaisuudet
13. Sienet
14. Sienien taloudellinen merkitys

Historiaa sienistä:

Nimi Porifera (L., porus = huokos; ferro = kantaa) tulee (1836). Sienien luonteesta kiisteltiin pitkälle 1800-luvulle asti, vaikka todisteita niiden eläimellisestä luonteesta antoi vuonna 1765 se, joka näki veden virtaukset ja oskulan liikkeet. Tämän seurauksena Linnaeus, Lamarck ja luokittelivat sienet zoofyytteihin tai polyyppeihin ja pitivät niitä sukulaisina anthozoan coelenterateille.

Although (1816) erotti sienet ryhmään Spongiaria, joka liittyi alkueläimiin. Sienien morfologiaa ja fysiologiaa ymmärsi ensimmäisenä riittävästi se, joka loi vuonna 1836 nimityksen Porifera ryhmälle, jolla se nykyään yleisesti tunnetaan. iuxle (1875) ja Sollas (1884) ehdottivat sienienien täydellistä erottamista muista Metazooista monien erityispiirteiden perusteella.

Sienien tunnustetaan nykyään muodostavan Metazoan erillisen, eristetyn haaran, joka on nimetty Sollasin mukaan Parazoaksi.

Porifereihin kuuluvat sienet, jotka ovat monisoluisista eläimistä alkeellisimpia, ne ovat istukkaita, kasvien kaltaisia eläimiä, ne ovat kiinnittyneitä johonkin veden alla olevaan kiinteään kiveen tai kuoreen eivätkä kykene mihinkään liikkeeseen. Sienilajit ovat yksinomaan merieläimiä lukuun ottamatta yhtä makean veden lajeja sisältävää perhettä.

Muoto voi olla lieriömäinen, haarautuva,maljakkomainen tai pallomainen, jotkut ovat väriltään tylsiä, mutta suurin osa on kirkasvärisiä, ne ovat väriltään punaisia, oransseja, violetteja, vihreitä tai keltaisia. Runko on rei’itetty huokosilla ja kanavilla, mutta siinä ei ole elimiä, kuten suuta tai hermostoa. Vaikka sienet ovat monisoluisia eläimiä, niiden solut eivät muodosta järjestäytyneitä kudoksia. Niillä on yleensä erillisistä piikkeistä koostuva luuranko.

Ruuansulatus tapahtuu solujen sisällä. Endoskelettinsä ja vastenmielisten fermenttiensa vuoksi eläimet eivät yleensä syö niitä. Sieniä viljellään kaupallisiin tarkoituksiin.

Sienilajeja tunnetaan tällä hetkellä noin 10 000. Sienilaji jaetaan kolmeen luokkaan, Calcarea eli Calcispongiae, Hexactinellida eli Hyalospongiae ja Demospongiae, sekä noin kahteentoista järjestykseen lähinnä luurangon tyypin perusteella.

Sienien määritelmä:

Porifera voidaan määritellä ”epäsymmetrisiksi tai säteittäissymmetrisiksi monisoluisiksi eliöiksi, joilla on soluasteinen organisaatio ilman tarkoin määriteltyjä kudoksia ja elimiä; yksinomaan vesieläimiksi; enimmäkseen merieläimiksi, paikallaan eläviksi, yksinäisiksi tai koloniaalisiksi eläimiksi, joiden ruumiin läpäisevät huokoset, kanavat ja kammiot, joiden lävitse vesi virtaa; joilla on yksi tai useampi sisäinen ontelo, joka on vuorattu choranosyyttien kanssa; ja joilla on ominainen luuranko, joka muodostuu kalkkipitoisista piikkihiutalista (spiculaeista), piipitoisista piisuloista (spiculaeista silicaeeista) tai karvaisista sulkasienisienisienisienisienis (spongin) kuiduista.

Sienien alkuperä:

Porifera-heimon alkuperästä käydään suurta kiistaa. Ne näyttävät kuitenkin olevan lähempänä alkueläimiä, vaikka eroavatkin niistä siinä, että ne ovat monisoluisia. Porifera on luultavasti saanut alkunsa lippulehtisistä alkueläimistä, kuten Proterospongia, joka on koloniaalinen lippulainen. Proterospongian pesäkkeessä on kauluksellisia ja lippuloituneita soluja, jotka on upotettu hyytelömäiseen matriisiin, jossa on ameeboideja soluja.

Nämä solut ovat sienien choanosyyttejä ja ameebosyyttejä. Silloinkin sienien alkuperää pidetään epävarmana. Johtopäätöksenä voidaan sanoa, että sienet erosivat metazoan evoluutiolinjasta hyvin varhaisessa vaiheessa, ja siksi niillä on erillinen asema.

Sienien yleispiirteet:

1. Poriferat ovat kaikki vesieläimiä, enimmäkseen merieläimiä lukuun ottamatta yhtä makeassa vedessä elävää Spongillidae-sukua.

2. Ne ovat istukkaita ja istukkaita ja kasvavat kuin kasvit.

3. Rungon muoto on maljakko- tai sylinterimäinen, epäsymmetrinen tai säteittäissymmetrinen.

4. Rungon pinta on rei’itetty lukuisilla huokosilla, ostioilla, joiden kautta vesi tulee kehoon, ja yhdellä tai useammalla suurella aukolla, oscula, joiden kautta vesi poistuu.

5. Monisoluinen ruumis, joka koostuu ulommasta ektodermistä ja sisemmästä endodermistä, joiden välissä on mesenkyymikerros, siis diploblastiset eläimet.

6. Rungon sisätila on joko ontto tai sitä läpäisevät lukuisat kanavat, joita vuoraa choanosyytit. Sienen rungon sisätilaa kutsutaan spongocoeliksi.

7. Ominaispiirteinen luuranko, joka koostuu joko hienoista taipuisista sienikuiduista, pii- tai kalkkihiutaleista.

8. Suu puuttuu, ruoansulatus solunsisäistä; eritys- ja hengityselimet puuttuvat.

9. Hermo- ja aistinsolut eivät todennäköisesti ole erilaistuneet.

10. Sienet ovat yksikotisia; lisääntyminen sekä suvuttomalla että suvullisella menetelmällä.

11. Sukupuolista lisääntymistä tapahtuu silmujen ja gemmuleiden avulla.

12. Sienillä on suuri uudistumiskyky.

13. Sukupuolista lisääntymistä tapahtuu munasolujen ja siittiöiden välityksellä; hedelmöittyminen on sisäistä, mutta ristikkäistä hedelmöittymistä esiintyy yleensä.

14. Halkaisu holoblastinen, kehitys epäsuorasti vapaasti uivan säikeisen toukan eli amfiblastulan tai parenchymulan kautta.

15. Sienien organisaatio on ryhmitelty kolmeen päätyyppiin, nimittäin ascon-tyyppiin, sycon-tyyppiin ja leuconoid-tyyppiin, joidenkin muotojen yksinkertaisuuden ja toisten monimutkaisuuden vuoksi.

Sienien luokittelu:

Porifera-heimon luokittelu perustuu pääasiassa niissä esiintyviin luustotyyppeihin. Tätä heimoa on luokiteltu eri tavoin, mutta Hymanin (1940) ja Burtonin (1967) ehdottamalla luokituksella on huomattava merkitys. Tässä noudatettu Porifera-luokitus perustuu kuitenkin Storerin ja Usingerin (1971) luokitukseen, joka näyttää olevan muunnettu muoto Hymanin luokituksesta.

Luokka I. Calcarea (L., Calx = kalkki) tai Calcispongiae:

(L., calx = kalkki,Gr., spongos = sieni):

1. Niiden luuranko koostuu erillisistä kalkkipitoisia piikkejä, jotka ovat monaksonisia tai tetraksonisia; tetraksoniset piikit menettävät yhden säteen ja muuttuvat kolmiomaisiksi.

2. Ne ovat yksinäisiä tai koloniaalisia; rungon muoto maljakkomainen tai lieriömäinen.

3. Niillä voi olla askonoidinen, sykonoidinen tai leukonoidinen rakenne.

4. Ne ovat himmeän värisiä, alle 15 cm:n kokoisia sieniä.

5. Niitä esiintyy matalissa vesissä kaikissa valtamerissä.

Luokka 1. Homocoela:

1. Askonoidiset sienet, joilla on säteittäisesti symmetrinen lieriömäinen runko.

2. Rungon seinämä on ohut ja taittumaton, sienirihmasto on choanosyyttien vuorittama.

Esimerkkejä:

Leucosolenia, Clathrina.

Luokka 2. Heterocoela:

1. Sykonoidiset tai leukonoidiset sienet, joilla on maljakon muotoinen ruumis.

2. Rungon seinämä on paksu ja poimuttunut, choanosyytit reunustavat vain säteittäisiä kanavia.

3. Sienirunko on litteiden endodermisolujen vuorittama.

Esimerkkejä:

Sycon tai Scypha, Grantia.

Luokka. II. Hexactinellida eli Hyalospongiae:

(Gr., hyalos = lasinen; spongos = sieni):

1. Niitä kutsutaan lasisieniksi; luuranko on piipitoisia piikkejä, jotka ovat kolmiaksonisia ja joissa on kuusi sädettä. Joissakin sienilajeissa piikiekot ovat sulautuneet yhteen muodostaen ristikkomaisen luurangon.

2. Epidermistä epiteeliä ei ole.

3. Choanosyytit reunustavat sormenmuotoisia kammioita.

4. Ne ovat sylinterin tai suppilon muotoisia ja niitä tavataan syvissä trooppisissa merissä, ne kasvavat jopa metrin mittaisiksi.

Luokka 1. Hexasterophora:

1. Piikit ovat heksastereja, ts. muodoltaan tähtimäisiä.

2. Radiaaliset kanavat tai lippukammiot ovat yksinkertaisia.

3. Ne eivät ole kiinnittyneet juuritupsuilla, vaan ne ovat yleisesti kiinnittyneet kovaan esineeseen.

Esimerkkejä:

Euplectella, Farnera.

Luokka 2. Amphidiscophora:

1. Piikit ovat amfidiskejä. Ei hexastereita.

2. Ne ovat kiinnittyneet substraattiin juuritupsuilla.

Esimerkkejä:

Hyalonema, Pheronema.

Luokka III. Demospongiae (gr. dermos = kehys; spongos = sieni):

1. Sisältää suurimman määrän sienilajeja. Suurikokoisia, yksinäisiä tai koloniaalisia.

2. Luuranko voi olla sienikuituja tai sienikuituja, joissa on piipitoisia piikkejä, tai luurankoa ei voi olla.

3. Piikit eivät koskaan ole kuusisäikeisiä, ne ovat monaksonisia tai tetraaksonisia ja ne ovat eriytyneet suuriin megasklereihin ja pieniin mikrosklereihin.

4. Rungon muoto on epäsäännöllinen ja kanavisto on leucon-tyyppinen.

5. Yleensä merellisiä, muutamia makean veden muotoja.

Alaluokka I. Tetractinellida:

1. Sienet ovat muodoltaan enimmäkseen kiinteitä ja yksinkertaisia pyöreitä tyynymäisiä litteitä yleensä ilman haaroja.

2. Luuranko koostuu pääosin tetraxonista piihiukkasista, mutta puuttuu järjestyksessä Myxospongida.

3. Kanavajärjestelmä on leukonoidityyppinen. Matalan veden muoto.

Luokka 1. Myxospongida:

1. Yksinkertainen rakenne.

2. Luusto puuttuu.

Esimerkkejä:

Oscarella, Halisarca.

Luokka 2. Carnosa:

1. Yksinkertainen rakenne.

2. Piikit eivät ole eriytyneet megasklereihin ja mikrosklereihin.

3. Astereja voi esiintyä.

Esimerkki:

Plakina.

Luokka 3. Choristida:

1. Piikit erilaistuvat megasklereihin ja mikrosklereihin.

Esimerkkejä:

Geodia, Thenea.

Alaluokka II. Monaxonida:

1. Monaxonidat esiintyvät muodoltaan moninaisina pyöreästä massasta haarautuvaan tyyppiin tai pitkänomaisina tai varsi- ja suppilomaisina tai viuhkamaisina.

2. Luuranko koostuu monaxonien piikkeistä, joissa on tai ei ole spongiinia.

3. Piikit erotetaan megasklereihin ja mikrosklereihin.

4. Niitä esiintyy runsaasti kaikkialla maailmassa.

5. Matalan ja syvän veden muotoja.

Luokka 1. Hadromerida:

1. Monaksoniset megasklereenit tylostyyleinä.

2. Mikrosclereja esiintyessään astereiden muodossa.

3. Pesusienisäikeet puuttuvat.

Esimerkkejä:

Cliona, Tethya.

Luokka 2. Halichondrida:

1. Monaxonin megasclereja on usein kahta tyyppiä, nimittäin monactineja ja diactineja.

2. Mikrosklerit puuttuvat. Spongiinikuituja esiintyy, mutta niukasti.

Esim:

Halichondria.

Luokka 3. Poecilosclerida:

1. Monaksonimegasoluja on kahta tyyppiä, joista toinen on ektodermissä ja toinen choanosyyttikerroksessa.

2. Mikroklerat ovat tyypillisesti cheloja, sigmoja ja toksoja.

Esimerkki:

Cladorhiza.

Luokka 4. Haplosclerida:

1. Monaxon megasclereja on vain yhtä tyyppiä, nimittäin diactinal.

2. Mikroskerat puuttuvat.

3. Spongiinikuituja esiintyy yleensä.

Esimerkkejä:

Chalina, Pachychalina, Spongilla

Alaluokka III. Keratosa:

1. Runko on pyöreä ja massiivinen, ja siinä on useita silmiinpistäviä oskuloita.

2. Luuranko koostuu ainoastaan sienikuitujen verkostosta.

3. Piipitoiset piikiekot puuttuvat.

4. Niitä kutsutaan myös sarvisieniksi, joita esiintyy trooppisten ja subtrooppisten alueiden matalissa ja lämpimissä vesissä.

Esimerkkejä:

Euspongia, Hippospongia.

Sienienien yleinen organisaatio:

Sienien yleinen organisaatio vaihtelee huomattavasti. Sienet ovat sylinterimäisiä kuten Leucosolenia, maljakonmuotoisia kuten Scypha ja Grantia, puumaisia (esim. Microciona), sormimaisia (esim. Haliclona), lehtimäisiä (esim. Phyllospongia), tyynynmuotoisia kuten Euspongia, köydenmuotoisia (esim. Hyalonema), kulhonmuotoisia kuten Pheronema jne. Jotkut sienet ovat yksinäisiä, kun taas toiset ovat koloniaalisia.

Sienet ovat enimmäkseen kiinnittyneitä muotoja; niitä tavataan kiinnittyneinä kiviin, simpukankuoriin, keppeihin, meriruohoihin jne.; jotkut ovat tylsiä sieniä, kuten Cliona. Yleensä sienen runko on epäsymmetrinen, mutta vain harvoilla muodoilla on säteittäinen symmetria. Koko vaihtelee muutamasta millimetristä massiivisiin, joiden halkaisija on 1 tai 2 metriä.

Sienien rungon väritys vaihtelee myös suuresti; ne ovat useimmiten valkoisia tai harmaita, mutta myös keltaisia, ruskeita, violetteja, oransseja, punaisia ja vihreitä lajeja on tavattu. Sienen vihreä väri johtuu yleensä siitä, että niissä esiintyy symbioottista levää, Zoo chlorellaa.

Kanavajärjestelmä sienissä:

Kanavajärjestelmäksi kutsutaan yhteisesti kaikkia niitä ruumiin onteloita, joiden läpi kulkevat vesivirrat, jotka ravitsevat sieniä siitä hetkestä lähtien, kun sieni tulee sisään huokosista, siihen asti, kun se poistuu ulos osculumin kautta. Olynthuksessa kanavajärjestelmä on yksinkertaisimmillaan.

Muissa muodoissa se voi saavuttaa suuren monimutkaisuuden asteen, mutta sen yleinen kehitys voidaan kuitenkin pelkistää yksinkertaiseksi Olynthuksen alkukantaisen lajin kasvuprosessiksi, joka johtaa seinämien taittumiseen ja johon liittyy kaulusmaisten (choanosyyttien) solujen rajoittuminen tietyille alueille.

Vaiheittaisessa ja jatkuvassa erilaistumisprosessissa voidaan erottaa kolme erilaista organisaatiotyyppiä, joita lukuisat siirtymät yhdistävät ja joita voidaan vielä pitää kolmena arkkitehtuurityylinä, joihin kaikki olemassa olevat muodot voidaan niin sanotusti luokitella. Sienissä tavataan tavallisesti kolme erilaista kanavajärjestelmää, nimittäin askonoidinen, sykonoidinen ja leukonoidinen.

i) Askonoidinen tyyppi:

Asconoid-tyyppinen kanavajärjestelmä on kaikista tyypeistä yksinkertaisin. Siinä on säteittäisesti symmetrinen maljakkomainen runko, joka koostuu ohuesta seinämästä, joka sulkee sisäänsä suuren keskusontelon, jonka huipulla kapeneva osculum avautuu.

Seinämä koostuu ulommasta ja sisemmästä epiteelistä, joiden välissä on mesenkyymiä. Ulompi eli ihoepiteeli, jota tässä kutsutaan epidermikseksi, koostuu yhdestä litteästä solukerroksesta. Sisempi epiteeli, joka vuoraa sienirakkulaa, koostuu choanosyyteistä. Mesenkyymissä on luurangon piikkejä ja useita ameebosyyttejä, jotka kaikki on upotettu hyytelömäiseen matriisiin.

Askonoidisen sienen seinämän lävistävät lukuisat mikroskooppiset aukot, joita kutsutaan sisäänmenohuokosiksi (incurrent pores tai ostia) ja jotka ulottuvat ulkopinnalta spongocoeliin. Kukin huokos on solunsisäinen, toisin sanoen se on porosyytiksi kutsutun putkimaisen solun läpi kulkeva kanava.

Vesivirta, jota choanosyyttien flagellat työntävät, kulkee incurrent-huokosten kautta sienirakkulaan ja ulos osculumin kautta (vesi ulkoa → incurrent-huokoset → sienirakkula → osculum → vesi ulos) toimittaen kulkiessaan ravintoa ja happea ja kuljettaen mukanaan aineenvaihdunnan jätteitä. Askonoidityyppistä kanavajärjestelmää esiintyy vain harvoissa sienissä, esim. Olynthus, Leucosolenia.

Hymanin mukaan askonoidirakenteen tärkeimpiä piirteitä ovat yksinkertainen seinämä ja täydellinen yhtenäinen choanosyyttien muodostama limakalvoepiteeli, jonka katkaisevat vain porosyyttien sisäpäät. Askonoidityyppinen sieni muistuttaa pintapuolisesti tyypillistä gastrulaa.

2. Sikonoidityyppi:

Sykonoidityyppinen kanavajärjestelmä on ensimmäinen vaihe askonoidityypin yläpuolella. Se muodostuu askonoidisen sienen seinämän työntymisestä ulos säännöllisin väliajoin sormimaisiksi ulokkeiksi, joita kutsutaan säteittäisiksi kanaviksi.

Aluksi nämä säteittäiset kanavat ovat vapaita ulokkeita, ja ulkopuolinen vesi ympäröi ne koko pituudeltaan, sillä niissä ei ole selviä sisäänpäin suuntautuvia kanavia. Useimmissa syconoidisienissä säteiskanavien seinämät sulautuvat kuitenkin yhteen siten, että niiden väliin jää putkimainen tila, incurrent-kanava, joka avautuu ulkoilmaan säteiskanavien sokeiden ulkopäätyjen välistä aukkojen kautta, joita kutsutaan dermalostioiksi tai dermahuokosiksi.

Sen vuoksi, että nämä sisäkkäiset kanavat edustavat askonoidisen sienen alkuperäistä ulkopintaa, niitä on välttämättä vuorattu epidermiksellä. Radiaaliset kanavat, jotka ovat alkuperäisen sienirihmaston ulokkeita, ovat väistämättä choanosyyttien vuorattuja, ja siksi niitä on parempi kutsua lippukanaviksi.

Sykonoidisienen sisus on ontto ja muodostaa suuren spongokotelon, jota vuoraa epidermiksestä peräisin oleva litteä epiteeli. Sädekanavien aukkoja spongocoeliin kutsutaan sisäisiksi ostioiksi. Sikonoidisienissä säilyy askonoidien säteittäinen maljamuoto, ja spongocoel avautuu ulospäin yksittäisen terminaalisen osculumin kautta.

Inkurrenssi- ja radiaalikanavien välistä seinämää lävistävät lukuisat pienet huokoset, joita kutsutaan prosopyyleiksi. Veden virtaus syconoidisienissä kulkee seuraavaa reittiä dermaalihuokoset → incurrent-kanavat → prosopyylit → radiaalikanavat → sisäiset ostia (apopyylit) → spongocoeL → osculum → ulos.

Sykonoidiset sienet eroavat askonoidisista kahdessa tärkeässä yksityiskohdassa:

(i) paksuissa taitetuissa seinämissä, joissa on vuorotellen inkurrenssi- ja radiaalikanavia, ja

(ii) choanosyyttikerroksen rikkoutumisessa, joka ei enää vuoraa koko sisustaa, vaan rajoittuu tiettyihin määrättyihin kammioihin (radiaalikanavat).

Sykanoidirakenne ilmenee kahdessa päävaiheessa. Ensimmäistä tyyppiä havainnollistetaan muutamissa heterokuorisissa kalkkisienissä, erityisesti Sycon-suvun jäsenissä. Toisessa vaiheessa epidermis ja mesenkyymi levittäytyvät ulkopinnalle muodostaen ohuen tai paksun kuorikerroksen, joka usein sisältää erityisiä kuorikerroksen piikkejä. Epidermiksen lävistävät selvemmät huokoset, jotka johtavat kapeneviin sisäkkäisiin kanaviin.

3. Leukonoidityyppi:

Koanosyyttikerroksen ulos taittumisen ja rungon seinämän paksuuntumisen jatkoprosessin tuloksena kehittyy leukonoidityyppinen kanavajärjestelmä. Sykonoidivaiheen säteittäisen kanavan choanosyyttikerros evaginoituu moniksi pieniksi kammioiksi, ja nämä voivat toistaa prosessin niin, että pienten pyöreiden tai soikeiden lippalehtien muodostamien pienten kammioiden rykelmät korvaavat sykonoidivaiheen pitkulaiset kammiot.

Koanosyytit rajoittuvat näihin kammioihin. Mesenkyymi täyttää lippukammioiden ympärillä olevat tilat. Spongokotelo on yleensä hävinnyt, ja koko sieni muuttuu rakenteeltaan epäsäännölliseksi ja muodoltaan epämääräiseksi. Sienen sisäpuolella on monia sisääntulevia ja ulosvirtaavia kanavia, jotka yhdistyvät muodostaen suurempia ulosvirtaavia kanavia ja tiloja, jotka johtavat oskulaan.

Pinta on epidermisen epiteelin peittämä, ja sen lävistävät monet ihohuokoset (ostia) ja oskulat.

Dermalihuokoset johtavat incurrent-kanaviin, jotka haarautuvat epäsäännöllisesti mesenkyymin läpi. Sisääntulevat kanavat johtavat pieniin pyöreisiin lippukammioihin aukkojen kautta, joita kutsutaan edelleen prosopyyleiksi. Lippukammiot avautuvat apopyyleiksi kutsuttujen aukkojen kautta ex-current-kanaviin, ja nämä yhdistyvät muodostaen yhä suurempia putkia, joista suurimmat johtavat osculaan.

Leukonoidityyppisen kanavajärjestelmän pääpiirteet ovat choanosyyttien rajoittuminen pieniin kammioihin, mesenkyymin suuri kehittyneisyys sekä inkurrenssi- ja ekskurrenssikanavien monimutkaisuus.

Veden virtauksen kulku on dermal ostia → incurrent-kanavat → prosodus (jos on) → prosopyylit → lippukammiot → apopyylit → aphodus (jos on) → excurrent-kanavat → suuremmat kanavat → oscula → out. Leucon-tyyppinen kanavajärjestelmä on hyvin tehokas, ja useimmat sienet rakentuvat leuconoidisen suunnitelman mukaan, ja ne saavuttavat huomattavan koon.

Ne ovat rakenteeltaan aina epäsäännöllisiä, mutta veden virtaus on melko nopeaa ja tehokasta. Leuconoidityyppisessä kanavajärjestelmässä on lukuisia variaatioita, mutta siinä on kolme kehitysvaihetta, nimittäin eurypyloosinen, afodaalinen ja diplodaalinen.

(a) Eurypyloos:

Eurypyloosissa leuconoidityyppisessä kanavajärjestelmässä lippukammiot ovat leveitä ja sormustimen muotoisia, kukin niistä aukeaa suoraan ekskurrenssikanavaan leveän apopyyliksi kutsutun aukon kautta, ja ne saavat vedensaannin suoraan inkurrenssikanavasta prosopyylin kautta.

Vesivirta kulkee seuraavaa reittiä → ihohuokoset tai ostia → ihonalaiset tilat → incurrent-kanavat → prosopyylit → flagellated chambers → apopyylit -> excurrent-kanavat spongocoel → oscula → out. Tämäntyyppinen kanavajärjestelmä esiintyy Leucillassa.

(b) Afodaalinen:

Afodaalisessa leuconoidityyppisessä kanavajärjestelmässä flagellatiiviset kammiot ovat pieniä ja pyöreitä. Kunkin lippukammion aukko ekskurrenssikanavaan on vedetty ulos kapeaksi, tavallisesti ei kovin pitkäksi putkeksi, jota kutsutaan aphodukseksi. Lippukammioiden suhde inkurrenssikanaviin säilyy entisellään.

Veden virtausreitti on seuraava dermaalihuokoset tai ostia → subdermaalitila → incurrent-kanavat → prosopyylit → flagellakammiot → aphodus → excurrent-kanavat→ spongocoel → oscula → ulos. Tämäntyyppinen kanavajärjestelmä esiintyy Geodiassa ja Stelletassa.

(c) Diplodaalinen:

Joskus on myös kapea virtausputki, prosodus, incurrent-kanavan ja flagelloitujen kammioiden välissä, tällaista tilaa kutsutaan diplodaaliseksi. Tällaista kanavajärjestelmää esiintyy Oscarellassa, Spongillassa jne.

Veden virtaus kulkee seuraavaa reittiä:

Dermalihuokoset tai ostia → subdermaalit tilat → incurrent-kanavat → prosodus → flagelloidikammiot → aphodus → excurrent-kanavat → spongocoel → oscula → ulos.

4. Rhagon-tyyppi:

Kalkkipitoisissa sienissä leukonoidinen rakenne voidaan saavuttaa askonoidi- ja sykonoidivaiheiden kautta. Demospongiae-heimossa se on kuitenkin peräisin rhagoniksi kutsutusta vaiheesta, joka puolestaan syntyy sisäisen solumassan suoran uudelleenjärjestäytymisen kautta.

Rhagon-tyyppisellä sienellä on leveä pohja ja se on muodoltaan kartiomainen, ja sen huipulla on yksi osculum. Tyviseinää kutsutaan hypofaariksi, jossa ei ole lippukammioita. Ylempää seinämää, jossa on rivi pieniä, soikeita lippukammioita, kutsutaan spongofareksi.

Spongokuorta reunustavat soikeat lippulehtiset kammiot, jotka avautuvat siihen leveiden apopyylien kautta. Kammioiden ja epidermiksen välissä on huomattavan paksu mesenkyymi, jonka läpi kulkevat sisäänpäin kulkevat kanavat ja ihonalaiset tilat. Ihohuokoset avautuvat ihonalaisiin tiloihin, jotka ulottuvat koko kehon pinnan alapuolelle.

Haarautuvat inkurrenssikanavat johtavat ihonalaisista väleistä pieniin lippukammioihin, jotka ovat muodostuneet radiaalikanavan hajoamisen seurauksena; pelkästään lippukammioita vuoraa choanosyytit. Lippukammioista lähtevät ekskurrenssikanavat johtavat sienirakkulaan.

Inkurrenssi- ja ex-current-kanavat voivat olla monimutkaisia ja haaroittuneita. Spongocoel avautuu yhdellä osculumilla. Veden virtauksen kulku on ostia→ ihonalaiset tilat → incurrent-kanavat → prosopyylit → lippukammiot → apopyylit → ex-current-kanavat → spongocoel → osculum → ulos.

Kanavajärjestelmän toiminnot:

Kanavajärjestelmä auttaa sieniä ravinnossa, hengityksessä, erittymisessä ja lisääntymisessä. Kanavajärjestelmän läpi virtaava vesivirta tuo ravintoa ja happea ja vie pois hiilidioksidia, typpipitoisia jätteitä ja ulostetta.

Se kuljettaa siittiöitä sienestä toiseen munasolujen hedelmöittämistä varten. Kanavajärjestelmä kasvattaa myös sienien veden kanssa kosketuksissa olevan pinta-alan ja mahdollistaa siten sienien tilavuuden kasvattamisen, sillä pinnan tilavuuden suhteen on pysyttävä kiinteänä.

Sienien luuranko:

Haeckelin mukaan harvoilla syvänmeren sienillä on pseudoluuranko, joka koostuu kokonaan vierasesineistä ilman sienen itsensä erittämiä osia. Valtaosalla sienistä on kuitenkin todellinen luuranko, niin sanottu autoluuranko, joka koostuu sienen itsensä erittämistä elementeistä. Sienien automaattinen luuranko on joko piikkejä tai spongiineja tai niiden yhdistelmiä.

Reproduktio sienissä:

Sienet lisääntyvät sekä suvuttomasti että sukupuolisesti.

1. Sukupuolinen lisääntyminen:

Sukupuolista lisääntymistä esiintyy kaikkialla Poriferoissa. Se tapahtuu uudistumalla, muodostamalla pelkistymiskappaleita, nuppuja ja gemmuleita.

(i) Regeneroituminen:

Regeneraatiokyky on sienissä hyvin suuri, mikä tahansa leikattu osa uusii koko sienen. Jos sieni maseroidaan ja puristetaan hienon silkkikankaan läpi, sen solut ja solurykelmät läpäisevät sen, nämä voivat uudistaa uusia sieniä. Uudistumiskykyä käytetään teollisesti kylpysienen viljelyyn.

(ii) Pelkistyskappaleiden muodostuminen:

Toinen hyvin epätavallinen suvuton lisääntymismenetelmä on pelkistyskappaleiden muodostuminen.

Monet makean veden ja meren sienet hajoavat epäsuotuisissa olosuhteissa. Hajoava sieni romahtaa yleensä jättäen jälkeensä pieniä pyöreitä palloja, joita kutsutaan pelkistymiskappaleiksi. Kukin pelkistymiskappale koostuu sisäisesti ameebosyyttien massasta, jota peittää ulkoisesti pinakodermi. Kun suotuisat olosuhteet palaavat, nämä pelkistymiskappaleet kasvavat kokonaan uusiksi sieniksi.

(iii) Nuppuuntuminen:

Sienissä tapahtuu nupoutumista eri tavoin.

(a) Eksogeeninen orastuminen:

Sieni muodostaa ulkoisia silmuja kasvullisesti haarojen tyviin ja muodostaa näin yksilöryhmän. Lopulta silmut supistuvat vanhemmasta ja kukin muodostaa uuden sienen.

(b) Endogeeninen orastuminen:

Sukupuoliset lisääntymiselimet, joita kutsutaan gemmuleiksi, muodostuvat sisäisesti kaikissa makean veden sienissä ja joissakin merisienissä.

Arkeosyytit kerääntyvät ryhmittäin mesogloihin, jolloin niistä tulee monitumaisia, ne myös täyttyvät proteiineilla vararavintoaineena, joita erityiset hoitosolut trofosyytit toimittavat arkeosyyteihin. Jotkut ameebosyytit ympäröivät tätä ravintoa sisältävien arkeosyyttien massaa ja erittävät kovan kaksikerroksisen kuoren, jossa on pieni ulostuloaukko eli mikropylväs.

Sitten jotkut skleroblastit erittävät piikkejä, jotka sijoittuvat säteittäisesti kuoren kahden kerroksen väliin, jotkut piikit työntyvät kuoren ulkopuolelle, Spongilla-lajin piikit ovat yksiakselisia piikkejä, mutta toisilla ne ovat amfidiskejä. Amfidikset ovat suoria sauvoja, joissa on piikkiset sivut ja molemmissa päissä koukkukehä.

Siten muodostuu gemmula, jonka jälkeen ympäröivät ameebosyytit, skleroblastit ja trofosyytit lähtevät. Gemmuleita muodostuu syksyllä runsaasti, minkä jälkeen sieni hajoaa, ne jäävät sienen jäänteisiin tai vapautuvat, joka tapauksessa ne putoavat pohjaan. Gemmulat kestävät epäsuotuisat olosuhteet, mutta ne kuoriutuvat keväällä.

Kuoriutuessaan arkeosyytit virtaavat ulos mikropylväästä, minkä jälkeen nämä monitumaiset arkeosyytit jakautuvat muodostaen yksitumaisia arkeosyyttejä ja pieniä soluja, joita kutsutaan histoblasteiksi.

Histoblastit muodostavat erilaistumalla ja uudelleenjärjestäytymällä epidermiksen porosyytit, choanosyytit ja endodermin sisäisen limakalvon; modifioidut arkeosyytit skleroblastista, joka erittää piikkejä. Noin viikon kuluttua kuoriutumisesta nuori sieni ympäröi tyhjää gemmulaarikuorta. Tyvettömät arkeosyytit pysyvät alkioina.

2. Sukupuolinen lisääntyminen:

Sienillä ei ole sukupuolielimiä, mutta ameebosyytit muodostavat mesenkyymissä sukusoluja ; ensin tuotetaan munasoluja ja myöhemmin siittiöitä, sieni on siis protogyninen, jossa tapahtuu ristiinhedelmöitys. Amoebosyytit täyttyvät ravinnolla ja kasvavat suuriksi, ne muuttuvat pyöreiksi ja muodostavat munia.

Muut ameebosyytit jakautuvat tuottaakseen suuren määrän siittiöitä, siittiöllä on soikea pää ja pitkä kapeneva häntä.

Jotkut työntekijät väittävät sukusolujen muodostuvan arkeosyyteistä tai jopa choanosyyteistä. Yhden sienen munasolut hedelmöittyvät toisen sienen siittiöillä ja muodostavat zygootteja. Ristikkäishedelmöityksessä siittiö tunkeutuu todennäköisesti choanosyyttiin, joka sulautuu munasolun kanssa ja vapauttaa siittiöitä, jotka sitten sulautuvat munasolun kanssa. Zygootti erittää sikiökapseliksi kutsutun kuoren, joka ympäröi zygootin.

Sienien kehitys:

Zygootti käy läpi holoblastisen, mutta epätasaisen jakautumisen; holoblastisessa jakautumisessa zygootti on täysin segmentoitunut.

Kolme ensimmäistä jakautumista ovat pystysuoria, jotka muodostavat kahdeksan pyramidisolua, minkä jälkeen vaakasuora jakautuminen muodostaa kahdeksan pientä ylempää solua eläinnapaan ja kahdeksan suurta alempaa solua kasvinnapaan. Ylemmät pienet solut jakautuvat nopeasti, muuttuvat kirkkaiksi ja saavat lippulaput, alemmat solut jakautuvat hitaasti ja muuttuvat rakeisiksi.

Tällöin muodostuu blastula, jonka sisällä on blastokotelon ontelo. Blastulaa kutsutaan lipukkeiden muodostumisen jälkeen amfiblastulaksi. Tähän asti kehitys on tapahtunut sienen rungossa, nyt amfiblastula löytää tiensä ulosvirtauskanaviin ja poistuu vanhemmasta sienestä osculumin kautta.

Ammfiblastula ui vapaasti muutaman tunnin ajan, sitten ylemmät lippusolut invaginoituvat blastokoteloon, ja alemmat rakeiset solut kasvavat niiden päälle; tämä muodostaa gastrulan, joka on kuin kuppi, jossa on ulompi rakeisten solujen kerros, jota kutsutaan ektodermiksi, ja sisempi lippusolujen kerros, jota kutsutaan endodermiksi, siinä on suuri aukko, blastopore.

Tämä alkio kiinnittyy johonkin kiinteään esineeseen blastoporaalin päästä ja alkaa kasvaa. Sekä ektodermi- että endodermikerroksista erittyy mesogloea ja sen ameebosyyttejä. Joidenkin mukaan mesogloea erittävät vain choanosyytit (endodermi). Seinämä paksuuntuu ja taittuu muodostaen kanavia, reiät muodostavat ostia ja osculum.

Sienienien itukerrokset eivät vastaa Metazoa-heimon ektodermiä ja endodermiä, sillä sienen ulompi ektodermi on muodostunut kasvipolun alemmista granulaarisista soluista ja endodermi eläinpolun ylemmistä lippulaarisista soluista. Metazooissa eläinnavan soluista muodostuu ektodermi ja kasvinnavan soluista endodermi.

Sienien eläimellinen luonne:

Pitkään aikaan sieniä ei pidetty eläiminä juuri sen vuoksi, että ne eivät ole eläimellisiä; ne ovat istukkaita, niillä ei ole kykyä pyydystää ravintoa tai päästä eroon jätteistään, eivätkä ne reagoi ärsykkeisiin juuri lainkaan.

Robert Grant (1836) oli kuitenkin se, joka tunnusti sienien eläimellisen luonteen ehdottamalla, että vesivirta kulkee sienien rungossa tiettyä reittiä pitkin; se tunkeutuu sienen rungon sisään pienistä huokosista, joita kutsutaan ostioiksi ja jotka ovat hajallaan ympäri rungon pintaa, ja poistuu sieltä suuremmista rei’istä, joita kutsutaan osculoiksi.

Itse asiassa sienien holotsooinen ravitsemustapa; ne syövät vesivirran mukana tulevia kiinteitä ravintohiukkasia, joilla ei ole selluloosaista soluseinää, ja vapaasti uivien säikeisten toukkien läsnäolo elinkierrossa, joka muistuttaa muiden merieläinten elinkiertoa, viittasi selvästi siihen, että sienet ovat eläimiä eivätkä mitään muuta.

Sienien ominaispiirteet:

Sienien luonteesta ja sukulaisuudesta on käyty suurta kiistaa siitä lähtien, kun ne löydettiin. Aristoteles (384-322 eKr.)oli ensimmäinen, joka tunnusti ne eläimiksi. Aristoteleen jälkeiset biologit pitivät niitä kuitenkin vuosisatojen ajan kasveina niiden istukkaperäisen asumuksen ja epäherkän luonteen vuoksi.

Ellis (1765) huomautti, että jatkuva vesivirta tulee sienien ruumiiseen ja poistuu sieltä; Robert Grant (1836) vahvisti sen edelleen. Linnaeus, Lamarck ja Cuvier sijoittivat ne kuitenkin coelenterattien rinnalle Zoophytaan. Robert Grant (1836) perusti lopulta sienille erillisen ryhmän Porifera. Näin ne ovat sukua sekä alkueläimille että metazooille.

Sukulaisuussuhteet alkueläimiin:

Yhtäläisyyksiä:

Sienet muistuttavat koloniaalisia alkueläimiä seuraavissa piirteissään:

1. Ruoansulatusontelon puuttuminen ja solunsisäinen ruoansulatus.

2. Koloniaalisten flagellaattien kaltaisten kaulus-solujen ja amoeboidisolujen esiintyminen.

3. Yksittäisen solun tai soluryhmän tuottama luuranko.

4. Sienen rungon solut ovat toiminnaltaan toisistaan riippuvaisia.

5. Volvoxin kaltaisissa amfiblastulan toukissa tapahtuu inversioksi kutsuttu prosessi. Sienen lippulehtisiä toukkia pidetään jonkin lippulehtisen koloniaalisen alkueläimen esi-isän jäänteenä.

Eroja:

Sienet eroavat alkueläimistä seuraavilla ominaisuuksilla:

1. Kanavajärjestelmä.

2. Ominainen luuranko.

3. Monisoluisen ruumiin kehittyminen hedelmöittyneestä munasolusta pilkkoutumalla; ja tässä ominaisuudessa sienet tulevat monimutkaisemmiksi kuin koloniaaliset alkueläimet ja muistuttavat Metazoa-eläinten kanssa. Sen vuoksi sen alkueläinsukulaisuus ei enää ole voimassa.

Affiniteetti Metazoan kanssa:

Yhtäläisyyksiä:

Metazoojen joukossa coelenterateilla on tiettyjä yhtäläisyyksiä sienien kanssa seuraavissa piirteissä:

1. Molemmat ovat elintavoiltaan liikkumattomia.

2. Molemmat ovat diploblastisia ja akoelomaattisia. Ektodermin ja endodermin välissä on solunulkoinen mesogloeakerros. Mesodermi puuttuu molemmissa tapauksissa.

3. Sienien terminaalisen osculumin kautta ulospäin avautuvaa spongocoelia voidaan verrata coelenterattien terminaalisen hypos tomen kautta ulospäin avautuvaan gastrovaskulaariseen onteloon.

4. Sukupuolista lisääntymistä tapahtuu molemmissa tapauksissa ja pesäkkeet muodostuvat nuppuuntumalla.

5. Sienien parenchymula-toukat ovat verrattavissa coelenterattien planulaan.

Eroja:

Sienet eroavat Metazoa-eläimistä seuraavilla ominaisuuksilla:

1. Sienissä solut ovat verrattain vähemmän erikoistuneita ja toisistaan riippuvaisia kuin Metazoan soluissa.

2. Sienillä on choanosyyttejä, joita ei esiinny missään Metazoassa.

3. Sienet ovat rakenteeltaan soluasteella, mutta Metazoat ovat rakenteeltaan kudos- ja elinasteella.

4. Sienet ovat diploblastisia, kun taas Metazoa (paitsi Coelenterata) on triploblastinen.

5. Sienillä ei ole etupäätä tai päätä kuten Metazooilla. Osculum toimii ainoastaan uloshengitysaukkona.

5. Sienien runko on rei’itetty lukuisilla pienillä huokosilla, ja niiden rungossa on ainutlaatuinen kanavajärjestelmä; kaikkia näitä ei koskaan löydy Metazooista.

6. Sienillä ei ole hermokudosta, joka koordinoisi kehon toimintaa.

7. Sienistä puuttuu kokonaan ruoansulatusontelo, toisin kuin Metazooista.

8. Sienissä on enemmän rasvoja ja rasvahappoja, jotka ovat molekyylipainoltaan suurempia kuin Metazooissa.

9. Sienien kehityksessä alkion eläinnapaan sijoittuvista lippulehtimäisistä ylemmistä soluista tulee endodermi ja kasvinnapaan rakeisista soluista ektodermi; yhdessäkään Metazoassa tällaista inversiota ei tapahdu kehityksen aikana.

10. Näiden erojen vuoksi sieniä ei voida ryhmitellä Metazoa-heimon kanssa, ja siksi sienille on luotu oma heimonsa.

Siten protozoa- ja metazoa-heimon yhtäläisyyksistä huolimatta uskotaan, että sienet ovat erkaantuneet Metazoa-heimon evoluution päälinjasta ja että ne ovat umpikujaan ajautunut heimo. Tämän vuoksi on luotu erillinen alakunta Parazoa, johon sienet kuuluvat, ja siksi niillä on erillinen fylogeneettinen asema.

Sienien taloudellinen merkitys:

Sienillä on suuri taloudellinen merkitys, sekä hyödyllinen että haitallinen, ihmiskunnalle.

A. Hyödylliset sienet:

Sienet ovat hyödyllisiä ihmiskunnalle ja muille eläimille seuraavalla tavalla:

1. Ravintona:

Muut eläimet ottavat sieniä harvoin ravinnoksi niiden pahan maun, hajun ja terävien piikkien vuoksi. Äyriäiset elävät kuitenkin loiselämää niiden päällä, ja jotkut nilviäiset, kuten alastulokatkaravut, ovat riippuvaisia niiden ravinnosta.

2. Yhteiseläiminä:

Sienet toimivat useiden eläinten, kuten äyriäisten, matojen, nilviäisten, pikkukalojen jne. suojakoteina, koska niiden viholliset eivät voi ravita sieniä. Suojan lisäksi sienen rungon sisällä elävät eläimet saavat runsaasti ravintoa sienen läpi kiertävästä vedestä. Nämä eläimet eivät aiheuta sienille mitään ilmeistä haittaa, vaan niitä pidetään vieraslajeina.

3. Muut käyttötarkoitukset:

B. Haitalliset sienet:

Vain muutamat sienet ovat haitallisia. Ne voivat aiheuttaa joidenkin istuvien eläinten kuoleman kasvamalla niiden päälle ja katkaisemalla niiden ravinnon ja hapensaannin. Poraavat sienet, kuten Cliona, kiinnittyvät muun muassa osterien, simpukoiden ja simpukoiden kuoriin. Se porautuu näiden eläinten kuoriin ja tuhoaa ne täysin.

Porasienet aiheuttavat suurta vahinkoa myös osteripesille. Poraavat sienet tuhoavat myös kiviä tunkeutumalla niihin ja murskaamalla ne palasiksi.