Sponzen: Characters, Classification and Types | Zoology

In dit artikel zullen we het hebben over Sponzen:- 1. Geschiedenis van Sponzen 2. Definitie van Sponzen 3. Oorsprong 4. Algemene kenmerken 5. Classificatie 6. Algemene organisatie 7. Kanaalsysteem 8. Skelet 9. Voortplanting 10. Ontwikkeling 11. Dierlijke aard 12. Verwantschappen 13. Economisch belang.

Inhoud:

1. Geschiedenis van Sponzen
2. Definitie van Sponzen
3. Oorsprong van Sponzen
4. Algemene kenmerken van Sponzen
5. Classificatie van Sponzen
6. Algemene organisatie van Sponzen
7. Kanalensysteem bij Sponzen
8. Skelet bij Sponzen
9. Reproductie bij Sponzen
10. Ontwikkeling van Sponzen
11. Dierlijke aard van Sponzen
12. Affiniteiten van Sponzen
13. Economisch belang van Sponzen

Geschiedenis van Sponzen:

De naam Porifera (L., porus = porie; ferro = dragen) komt uit (1836). Over de aard van sponzen werd tot ver in de negentiende eeuw gediscussieerd, hoewel het bewijs voor hun dierlijke aard in 1765 werd geleverd door wie de waterstromingen en de bewegingen van de oscula zag. Als gevolg hiervan classificeerden Linnaeus, Lamarck, en de sponzen onder zoophyten of poliepen en beschouwden ze als verwant aan anthozoan coelenterates.

Alhoewel (1816) de sponzen scheidde in een groep Spongiaria verwant aan Protozoa. De morfologie en de fysiologie van de sponzen werden voor het eerst goed begrepen door diegenen die in 1836 de naam Porifera creëerden voor de groep waaronder zij nu algemeen bekend zijn, iuxle (1875) en Sollas (1884) stelden de volledige scheiding van sponzen van andere Metazoa’s voor op grond van vele eigenaardigheden.

Sponzen worden nu erkend als een afzonderlijke geïsoleerde tak van de Metazoa, Parazoa genoemd, naar Sollas.

Porifera omvatten de sponzen die de meest primitieve van de meercellige dieren zijn; het zijn sessiele, plantachtige dieren, zij zijn vastgehecht aan een of andere ondergedompelde vaste rots of schelp en zijn niet in staat tot enige beweging. De Porifera zijn uitsluitend marien met uitzondering van een enkele familie van zoetwatersoorten.

Zijn vorm kan cilindrisch, vertakt, vaasvormig of bolvormig zijn, sommige zijn dof van kleur maar de meeste zijn felgekleurd, ze hebben een rode, oranje, paarse, groene of gele kleur. Het lichaam is doorboord met poriën en kanalen, maar er zijn geen organen, zoals een mond of een zenuwstelsel. Hoewel sponzen meercellige dieren zijn, vormen hun cellen geen georganiseerde weefsels. Zij hebben gewoonlijk een endoskelet van afzonderlijke spicules.

De spijsvertering vindt plaats binnenin de cellen. Vanwege hun endoskelet en hun onaangename gisten worden ze over het algemeen niet door dieren gegeten. Sponzen worden gekweekt voor commerciële doeleinden.

Er zijn thans ongeveer 10.000 soorten sponzen bekend, en het phylum is verdeeld in drie klassen, t.w., Calcarea of Calcispongiae, Hexactinellida of Hyalospongiae, en Demospongiae en een twaalftal ordes, voornamelijk op het type skelet.

Definitie van Sponzen:

De Porifera kunnen worden gedefinieerd als “asymmetrische of radiaal symmetrische meercellige organismen met cellulaire graad van organisatie zonder welomschreven weefsels en organen; uitsluitend aquatisch; meestal marien, sedentair, solitair of koloniaal met lichaam doorboord door poriën, kanalen en kamers waardoor water stroomt; met een of meer inwendige holten bekleed met choanocyten; en met karakteristiek skelet bestaande uit kalkhoudende spicules, kiezelhoudende spicules of hoornachtige vezels van spongine”.

Oorsprong van Sponzen:

Er is een grote controverse over de oorsprong van de Porifera. Zij lijken echter meer op Protozoa, hoewel zij daarvan verschillen doordat zij meercellig zijn. Porifera zijn waarschijnlijk ontstaan uit gevleugelde protozoa zoals Proterospongia, een koloniaal flagellaat. De kolonie van Proterospongia heeft gekraagde en gevlagelde cellen die ingebed zijn in een gelatineachtige matrix met amoeboïde cellen.

Deze cellen zijn de choanocyten en amoebocyten van de sponzen. Zelfs dan wordt de oorsprong van sponzen onzeker geacht. Concluderend kan worden gesteld dat sponzen in een zeer vroeg stadium van de metazoan evolutionaire lijn zijn afgeweken en daarom een aparte status innemen.

Algemene kenmerken van sponzen:

1. Porifera zijn alle aquatisch, meestal marien met uitzondering van één familie Spongillidae die in zoet water leeft.

2. Zij zijn sessiel en sedentair en groeien als planten.

3. De vorm van het lichaam is vaas- of cilindervormig, asymmetrisch of radiaal symmetrisch.

4. Het lichaamsoppervlak is geperforeerd door talrijke poriën, de ostia waardoor het water het lichaam binnenkomt en een of meer grote openingen, de oscula waardoor het water naar buiten gaat.

5. Meercellig lichaam bestaande uit uitwendig ectoderm en inwendig endoderm met een tussenlaag van mesenchym, derhalve diploblastische dieren.

6. De binnenruimte van het lichaam is hol of doortrokken met talrijke kanalen die met choanocyten zijn bekleed. De binnenruimte van het sponslichaam wordt spongocoel genoemd.

7. Karakteristiek skelet bestaande uit ofwel fijne flexibele sponsvezels, ofwel kiezelhoudende spicules ofwel kalkhoudende spicules.

8. Mond afwezig, spijsvertering intracellulair; uitscheidingsorganen en ademhalingsorganen afwezig.

9. De zenuw- en zintuigcellen zijn waarschijnlijk niet gedifferentieerd.

10. De sponzen zijn eenhuizig; voortplanting zowel op aseksuele als op sexuele wijze.

11. Aseksuele voortplanting geschiedt door knoppen en gemmules.

12. De sponzen bezitten een groot vermogen tot regeneratie.

13. De geslachtelijke voortplanting geschiedt door eicellen en zaadcellen; de bevruchting geschiedt inwendig, doch kruisbevruchting komt in den regel voor.

14. Splijting holoblastisch, ontwikkeling indirect via een vrijzwemmende gecilieerde larve, amfiblastula of parenchymula genaamd.

15. De organisatie van sponzen is gegroepeerd in drie hoofdtypen, nl. het ascon-, het sycon- en het leuconoïde type, wegens de eenvoud van sommige vormen en de complexiteit van andere.

Classificatie van Sponzen:

De classificatie van Porifera is hoofdzakelijk gebaseerd op de soorten skelet die bij hen worden aangetroffen. Dit phylum is op verschillende manieren geclassificeerd, maar de door Hyman (1940) en Burton (1967) voorgestelde classificatie is van groot belang. De hier gevolgde indeling van de Porifera is echter gebaseerd op Storer en Usinger (1971), die een gewijzigde vorm van de indeling van Hyman lijkt te zijn.

Klasse I. Calcarea (L., Calx = kalk) of Calcispongiae:

(L., calx = kalk,Gr., spongos = spons):

1. Zij hebben een skelet van afzonderlijke kalkhoudende spicules die monaxon of tetraxon zijn; tetraxon spicules verliezen één straal en worden triadiate.

2. Ze zijn solitair of koloniaal; lichaamsvorm vaasvormig of cilindrisch.

3. Ze kunnen een asconoïde, syconoïde of leuconoïde structuur vertonen.

4. Het zijn dofgekleurde sponzen van minder dan 15 cm groot.

5. Ze komen voor in ondiep water in alle oceanen.

Orde 1. Homocoela:

1. Asconoïde sponzen met radiaal symmetrisch cilindrisch lichaam.

2. Lichaamswand is dun en niet geplooid, spongocoel is bekleed met choanocyten.

Voorbeelden:

Leucosolenia, Clathrina.

Orde 2. Heterocoela:

1. Syconoïde of leuconoïde sponzen met een vaasvormig lichaam.

2. De wand van het lichaam is dik en geplooid, choanocyten omzomen alleen de radiale kanalen.

3. De spongokoel is bekleed met afgeplatte endodermcellen.

Voorbeelden:

Sycon of Scypha, Grantia.

Klasse. II. Hexactinellida of Hyalospongiae:

(Gr., hyalos = glasachtig; spongos = spons):

1. Ze worden glassponzen genoemd; het skelet bestaat uit kiezelhoudende spicules die triaxon zijn met zes stralen. Bij sommige zijn de spicules versmolten tot een rastervormig skelet.

2. Er is geen epidermaal epitheel.

3. Choanocyten bekleden vingervormige kamers.

4. Ze zijn cilindrisch of trechtervormig en komen voor in diepe tropische zeeën, ze worden tot een meter groot.

Orde 1. Hexasterophora:

1. Spicules zijn hexasters, d.w.z. stervormig.

2. Radiale kanalen of flagellaatkamers zijn eenvoudig.

3. Ze zitten niet vast met wortelpluimen, maar meestal aan een hard voorwerp.

Voorbeelden:

Euplectella, Farnera.

Orde 2. Amphidiscophora:

1. Spicules zijn amphidiscs. Geen hexasters.

2. Ze zitten met wortelpluimpjes aan het substraat vast.

Voorbeelden:

Hyalonema, Pheronema.

Klasse III. Demospongiae (Gr., dermos = omlijsting; spongos = spons):

1. Deze klasse omvat het grootste aantal sponzensoorten. Groot, solitair of koloniaal.

2. Het skelet kan bestaan uit sponzenvezels of uit sponzenvezels met kiezelachtige stekels of er kan geen skelet zijn.

3. Spicules zijn nooit zeskantig, ze zijn monaxon of tetraxon en zijn onderscheiden in grote megascleres en kleine microscleres.

4. De vorm van het lichaam is onregelmatig en het kanalenstelsel is van het leucon-type.

5. Over het algemeen marien, weinig zoetwatervormen.

Subklasse I. Tetractinellida:

1. Sponzen zijn meestal massief en eenvoudig afgerond kussenachtig afgeplat van vorm meestal zonder vertakkingen.

2. Het skelet bestaat hoofdzakelijk uit tetraxon kiezelhoudende spicules, maar is afwezig in de orde Myxospongida.

3. Het kanalenstelsel is van het leuconoïde type. Ondiep water vorm.

Orde 1. Myxospongida:

1. Eenvoudige structuur.

2. Skelet afwezig.

Voorbeelden:

Oscarella, Halisarca.

Orde 2. Carnosa:

1. Eenvoudige structuur.

2. Spicules zijn niet gedifferentieerd in megascleres en microscleres.

3. Er kunnen asters aanwezig zijn.

Voorbeeld:

Plakina.

Orde 3. Choristida:

1. Spicules zijn gedifferentieerd in megascleres en microscleres.

Voorbeelden:

Geodia, Thenea.

Subklasse II. Monaxonida:

1. Monaxonidae komen voor in allerlei vormen, van afgeronde massa tot vertakt type of langwerpig of gesteeld met trechter of waaiervormig.

2. Skelet bestaat uit monaxon spicules met of zonder spongine.

3. Spicules worden onderscheiden in megascleres en microscleres.

4. Ze komen over de hele wereld in overvloed voor.

5. Ondiepe en diepe watervormen.

Orde 1. Hadromerida:

1. Monaxon megascleres in de vorm van tylostylen.

2. Microscleres wanneer aanwezig in de vorm van asters.

3. Sponginevezels zijn afwezig.

Voorbeelden:

Cliona, Tethya.

Orde 2. Halichondrida:

1. Monaxon megascleres zijn dikwijls van twee typen, n.l., monactines en diactines.

2. Microscleres zijn afwezig. Spongine vezels aanwezig, maar schaars.

Voorbeeld:

Halichondria.

Orde 3. Poecilosclerida:

1. Monaxon megascleres zijn van twee typen, een type in het ectoderm en een ander type in de choanocytenlaag.

2. Microscleres zijn typisch chelas, sigmas en toxas.

Voorbeeld:

Cladorhiza.

Orde 4. Haplosclerida:

1. Monaxon megascleres zijn van slechts één type, nl. diactinaal.

2. Microscleres zijn afwezig.

3. Spongine vezels zijn over het algemeen aanwezig.

Voorbeelden:

Chalina, Pachychalina, Spongilla

Subklasse III. Keratosa:

1. Lichaam is rond en massief met een aantal opvallende oscula.

2. Skelet uitsluitend bestaande uit een netwerk van sponzenvezels.

3. Kiezelhoudende spicules zijn afwezig.

4. Ze zijn ook bekend als hoornsponzen, die voorkomen in ondiep en warm water van tropische en subtropische gebieden.

Voorbeelden:

Euspongia, Hippospongia.

Algemene organisatie van sponzen:

De algemene organisatie van sponzen varieert aanzienlijk. De sponzen zijn cilindrisch zoals Leucosolenia, vaasvormig zoals Scypha en Grantia, boomvormig (b.v. Microciona), vingervormig (b.v. Haliclona), bladvormig (b.v. Phyllospongia), kussenvormig zoals Euspongia, koordvormig (b.v. Hyalonema), komvormig zoals Pheronema, enz. Sommige sponzen zijn solitair, terwijl andere koloniaal zijn.

De sponzen zijn meestal aanhechtende vormen; men vindt ze vastgehecht aan stenen, schelpen, stokken, zeewier, enz.; sommige zijn saaie sponzen zoals Cliona. Gewoonlijk is het sponslichaam asymmetrisch, maar enkele vormen vertonen een radiale symmetrie. De grootte varieert van enkele mm tot massief met een diameter van 1 of 2 meter.

De lichaamskleur van de sponzen varieert ook sterk; meestal zijn ze wit of grijs, maar geel, bruin, paars, oranje, rood en groen gekleurde soorten worden ook gemeld. De groene kleur van de spons is meestal te wijten aan de aanwezigheid van een symbiotische alg, Zoo chlorella, in hen.

Kanalensysteem bij sponzen:

Alle holten van het lichaam die worden doorkruist door de waterstromen, die de spons voeden vanaf het moment dat het via de poriën binnenkomt tot het moment dat het via het osculum naar buiten gaat, worden gezamenlijk het kanaalsysteem genoemd. Bij Olynthus is het kanaalsysteem in zijn eenvoudigste vorm te zien.

In andere vormen kan het een hoge graad van complexiteit bereiken, maar zijn algemene evolutie kan niettemin worden herleid tot een eenvoudig groeiproces van de kant van de primitieve Olynthus, resulterend in het plooien van de wanden en vergezeld van een beperking van de gekraagde (choanocyte) cellen tot bepaalde gebieden.

In het geleidelijke en voortdurende proces van differentiatie kunnen drie verschillende typen van organisatie worden onderscheiden, die verbonden door talrijke overgangen toch kunnen worden beschouwd als drie stijlen van architectuur, bij wijze van spreken waaronder alle bestaande vormen kunnen worden ingedeeld. Bij sponzen komen gewoonlijk drie types van kanalensystemen voor, nl. het asconoïde type, het syconoïde type en het leuconoïde type.

(i) Asconoïd type:

Asconoïd type kanaalsysteem is het eenvoudigste van alle typen. Hierbij is er een radiaal symmetrisch vaasvormig lichaam dat bestaat uit een dunne wand die een grote centrale holte omsluit, de spongocoel die aan de top wordt geopend door het versmalde osculum.

De wand is samengesteld uit een buiten- en binnenepitheel met daartussen een mesenchym. Het buitenste of huidepitheel, hier epidermis genoemd, bestaat uit een enkele laag platte cellen. Het binnenste epitheel, dat de spongocoel bekleedt, is samengesteld uit choanocyten. Het mesenchym bevat skeletspicules en verschillende soorten amoebocyten, alle ingebed in een gelatineuze matrix.

De wand van de asconoïde spons is doorboord met talrijke microscopische openingen, de zogenaamde incurrente poriën of ostia, die zich uitstrekken van het buitenoppervlak naar de spongocoel. Elke porie is intracellulair, d.w.z. dat het een kanaal is door een buisvormige cel, een porocyt genaamd.

De door de flagellen van de choanocyten voortgestuwde waterstroom gaat door de incurrente poriën naar de spongocoel en naar buiten door het osculum (water van buiten → incurrente poriën → spongocoel → osculum → water naar buiten), waarbij voedsel en zuurstof worden aangevoerd en metabolische afvalstoffen worden afgevoerd. Asconoïde kanaalsystemen komen slechts bij enkele sponzen voor, b.v. bij Olynthus, Leucosolenia.

Volgens Hyman zijn de belangrijkste kenmerken van de asconoïde structuur de eenvoudige wand en het volledig ononderbroken bekledingsepitheel van choanocyten, alleen onderbroken door de binnenste uiteinden van de porocyten. Het asconoïde type spons lijkt oppervlakkig gezien op een typische gastrula.

2. Syconoïd type:

Syconoïd type kanaalsysteem is het eerste stadium boven het asconoïd type. Het wordt gevormd door het naar buiten duwen van de wand van een asconoïde spons op regelmatige afstanden in vingervormige uitsteeksels, radiale kanalen genoemd.

In het begin zijn deze radiale kanalen vrije uitsteeksels en omringt het buitenwater hun gehele lengte, want er zijn geen duidelijke overgaande kanalen. Maar in de meeste syconoïde sponzen versmelten de wanden van de radiale kanalen zodanig, dat er buisvormige ruimten tussen ontstaan, de incurrente kanalen, die naar buiten opengaan tussen de blinde buiteneinden van de radiale kanalen door openingen die dermale ostia of dermale poriën worden genoemd.

Omdat deze incurrente kanalen het oorspronkelijke buitenoppervlak van de asconoïde spons vormen, zijn zij noodzakelijkerwijs bekleed met epidermis. De radiale kanalen, die de uitsteeksels van de oorspronkelijke spongokoel vormen, zijn noodzakelijkerwijs bekleed met choanocyten en kunnen daarom beter gekanaliseerde kanalen worden genoemd.

Het inwendige van de syconoïdspons is hol en vormt een grote spongocoel, die bekleed is met het platte epitheel dat van de epidermis is afgeleid. De openingen van de radiale kanalen in de spongocoel worden interne ostia genoemd. De syconoïde sponzen behouden de radiale vaasvorm van de asconoïden en de spongocoel opent naar buiten door het enkele eind-osculum.

De wand tussen de incurrente en de radiale kanalen, is doorboord met talrijke minuscule poriën, prosopyles genaamd. De waterstroom in syconoïde sponzen verloopt als volgt: huidporiën → incurrente kanalen → prosopyles → radiale kanalen → inwendige ostia (apopyles) → spongocoeL → osculum → uit.

De syconoïde sponzen verschillen in twee belangrijke opzichten van het asconoïde type:

(i) In de dikke geplooide wanden die afwisselend incurrente en radiale kanalen bevatten en

(ii) In het afbreken van de choanocytenlaag, die niet meer het gehele inwendige omzoomt, maar beperkt is tot bepaalde bepaalde kamers (radiale kanalen).

De syconoïdstructuur komt in twee hoofdstadia voor. Het eerste type wordt geïllustreerd in enkele van de heterocoelische kalksponzen, met name leden van het geslacht Sycon. In het tweede stadium spreiden de opperhuid en het mesenchym zich uit over het buitenoppervlak en vormen een dunne of dikke cortex die vaak bijzondere corticale stekels bevat. De epidermis wordt doorboord door meer duidelijke poriën die uitmonden in vernauwde incurrente kanalen.

3. Leuconoïd-type:

Als gevolg van een verder proces van uitplooiing van de choanocytenlaag en verdikking van de lichaamswand, ontwikkelt zich het leuconoïde type van kanalensysteem. De choanocytenlaag van het radiale kanaal van het syconoïde stadium evagineert in vele kleine kamers, en deze kunnen het proces herhalen, zodat clusters van kleine afgeronde of ovale gevleugelde kamers de langgerekte kamers van het syconoïde stadium vervangen.

De choanocyten blijven beperkt tot deze kamers. Mesenchyme vult de ruimten rond de gevleugelde kamers. De spongocoel is meestal uitgewist en de hele spons wordt onregelmatig van structuur en onbepaald van vorm. Het inwendige van de spons wordt doortrokken met vele incurrente en ex-currente kanalen die zich verenigen tot grotere ex-currente kanalen en ruimten die naar de oscula leiden.

Het oppervlak is bedekt met epidermaal epitheel en wordt doorboord door vele huidporiën (ostia) en oscula.

De huidporiën monden uit in incurrente kanalen die zich onregelmatig vertakken door het mesenchym. De incurrente kanalen komen uit in de kleine afgeronde gevleugelde kamers door opening die nog prosopyles worden genoemd. De gevleugelde kamers openen zich door openingen die apopyles worden genoemd in ex-stroomkanalen, en deze verenigen zich tot steeds grotere buizen, waarvan de grootste naar de oscula leiden.

De voornaamste kenmerken van het leuconoïde type kanaalsysteem zijn de beperking van de choanocyten tot kleine kamers, de grote ontwikkeling van het mesenchym, en de complexiteit van de incurrente en excurrente kanalen.

De loop van de waterstroom is dermale ostia → incurrente kanalen → prosodus (indien aanwezig) → prosopyles → flagellaatkamers → apopyles → aphodus (indien aanwezig) → excurrente kanalen → grotere kanalen → oscula → uit. Het kanalensysteem van het leucon-type is zeer efficiënt en de meeste sponzen zijn op het leuconoïde plan gebouwd en zij bereiken een aanzienlijke grootte.

Ze zijn altijd onregelmatig van structuur, maar de stroming van het water is vrij snel en efficiënt. Het leuconoïde kanalensysteem vertoont talrijke variaties, maar kent drie evolutiestadia, namelijk eurypylisch, aphodaal en diplodaal.

(a) Eurypylous:

In het eurypylous leuconoid type kanaalsysteem zijn de flagellaatkamers breed en vingerhoedvormig, openen elk direct in het excurrente kanaal door een brede opening die apopyle wordt genoemd en ontvangen de watertoevoer direct van het incurrente kanaal door de prosopyle.

De waterstroom volgt de volgende route → huidporiën of ostia → subdermale ruimten → incurrente kanalen → prosopyles → flagellaatkamers → apopyles -> excurrente kanalen spongocoel → oscula → uit. Dit type kanalensysteem komt voor bij Leucilla.

(b) Aphodaal:

In het aphodale leuconoïde kanalensysteem zijn de flagellerende kamers klein en afgerond. De opening van elke flagellated kamer in het excurrent kanaal wordt getrokken in een smalle buis, gewoonlijk niet van grote lengte, genoemd aphodus. De verhouding van de flagellated kamers tot de incurrent kanalen blijft als voorheen.

De waterstroom verloopt als volgt: huidporiën of ostia → subdermale ruimte → stroomkanalen → prosopyles → geflagelleerde kamers → aphodus → stroomkanalen→ spongocoel → oscula → uit. Dit type kanalensysteem wordt aangetroffen bij Geodia en Stelleta.

(c) Diplodaal:

In sommige gevallen is er ook een smalle stromingsbuis, de prosodus tussen het incurrente kanaal en de flagellerende kamers, een dergelijke toestand wordt diplodaal genoemd. Dit type kanaalsysteem komt voor bij Oscarella, Spongilla, enz.

De stroom van water neemt de volgende route:

Dermale poriën of ostia → subdermale ruimten → incurrente kanalen → prosodus → flagellaatkamers → aphodus → excurrente kanalen → spongocoel → oscula → uit.

4. Rhagon Type:

In kalksponzen kan de leuconoïde structuur worden bereikt door middel van asconoïde en syconoïde stadia. Maar in Demospongiae is zij afgeleid van een stadium dat rhagon wordt genoemd en dat op zijn beurt ontstaat door directe herschikking van de binnenste celmassa.

Het rhagon type spons heeft een brede basis en is conisch van vorm met een enkel osculum aan de top. De basiswand wordt de hypophare genoemd, die verstoken is van gevleugelde kamers. De bovenwand met een rij kleine, ovale gevleugelde kamertjes wordt spongophare genoemd.

Spongocoel wordt begrensd door ovale, gevleugelde kamers, die erin openen door brede apopyles. Tussen de kamers en de opperhuid ligt een aanzienlijke dikte van het mesenchym, doorkruist door incurrente kanalen en subdermale ruimten. De huidporiën of ostia komen uit in onderhuidse ruimten die zich uitstrekken tot onder het gehele oppervlak van het lichaam.

Snijdende incurrente kanalen leiden van de subdermale ruimten naar kleine geflagelleerde kamers die zijn gevormd door het afbreken van het radiale kanaal; de geflagelleerde kamers alleen zijn bekleed met choanocyten. Vanuit de geflagelleerde kamers leiden ex-stroomkanalen naar een spongocoel.

De instroom- en uitstroomkanalen kunnen complex en vertakt zijn. De spongocoel opent door een enkel osculum. Het verloop van de waterstroom is ostia→ subdermale ruimten → incurrente kanalen → prosopyles → flagellaatkamers → apopyles → ex-currente kanalen → spongocoel → osculum → uit.

Functies van het kanalenstelsel:

Het kanalenstelsel helpt de sponzen bij de voeding, de ademhaling, de uitscheiding en de voortplanting. De waterstroom die door het kanalenstelsel stroomt, brengt het voedsel en de zuurstof en voert het kooldioxide, stikstofhoudende afvalstoffen en uitwerpselen af.

Het voert de spermacellen van de ene spons naar de andere voor de bevruchting van de eicellen. Het kanalensysteem vergroot ook de oppervlakte van de sponzen die met het water in contact komen en stelt de sponzen zo in staat hun volume te vergroten, aangezien de verhouding tussen oppervlakte en volume vast moet blijven.

Skelet in Sponzen:

Volgens Haeckel hebben weinig sponsbewoners van de diepzee een pseudo-skelet dat geheel bestaat uit vreemde lichamen zonder enige elementen die door de spons zelf worden afgescheiden. De overgrote meerderheid van de sponzen bezit echter een echt skelet, auto-skelet genaamd, dat bestaat uit elementen die door de spons zelf zijn afgescheiden. Het auto-skelet in sponzen zijn ofwel spicules of spongine of een combinatie van beide.

Reproductie in Sponzen:

De sponzen planten zich zowel aseksueel als seksueel voort.

1. Aseksuele Voortplanting:

Aseksuele voortplanting komt voor bij alle Porifera. Zij vindt plaats door regeneratie, vorming van reductielichamen, knopvorming en gemmulevorming.

(i) Regeneratie:

Het vermogen tot regeneratie is bij sponzen zeer groot, elk doorgesneden deel zal de gehele spons regenereren. Als de spons wordt gemacereerd en door fijn zijden doek wordt geperst, zullen de cellen en clusters van cellen er doorheen gaan, deze kunnen nieuwe sponzen regenereren. Het regeneratievermogen wordt industrieel gebruikt voor het kweken van badspons.

(ii) Vorming van reductielichamen:

Een andere zeer ongebruikelijke methode van aseksuele voortplanting is de vorming van reductielichamen.

Vele zoetwater- en zeesponzen desintegreren onder ongunstige omstandigheden. De uiteenvallende spons zal gewoonlijk ineenstorten en kleine afgeronde bolletjes achterlaten, reductielichamen genoemd. Elk reductielichaam bestaat uit een inwendige massa van amoebocyten, die aan de buitenkant bedekt zijn met een pinacoderm. Wanneer de gunstige omstandigheden terugkeren, groeien deze reductielichamen uit tot complete nieuwe sponzen.

(iii) Budding:

In sponzen vindt knopvorming op verschillende manieren plaats.

(a) Exogene knopvorming:

Een spons vormt vegetatief uitwendige knoppen aan de bases van de takken en vormt zo een groep individuen. Uiteindelijk vernauwen de knoppen zich van de ouder en vormen elk een nieuwe spons.

(b) Endogene knopvorming:

Aseksuele voortplantingslichamen, gemmules genaamd, worden inwendig gevormd bij alle zoetwatersponzen en sommige zeesponzen.

Archeocyten verzamelen zich in groepen in de mesogloea, ze worden dan multinucleair, ze raken ook gevuld met eiwitten als reservevoedselstof die aan archeocyten wordt geleverd door speciale verpleegcellen trophocyten. Sommige amoebocyten omsluiten deze massa met voedsel beladen archeocyten en scheiden een hard dubbellaags omhulsel af, het omhulsel heeft een kleine uitgang of micropyle.

Daarna scheiden sommige scleroblasten spicules af die radiaal tussen twee lagen van de schelp zijn geplaatst, sommige spicules steken buiten de schelp uit, de spicules in Spongilla zijn monaxon spicules maar in andere zijn het amphidiscs. Amfidiscs zijn rechte staafjes met stekelige zijden en een ring van haken aan elk uiteinde.

Zo wordt een gemmule gevormd waarna de omringende amoebocyten, scleroblasten en trofocyten vertrekken. Gemmules worden in grote aantallen gevormd in de herfst waarna de spons uiteenvalt, ze blijven achter in de sponsresten of komen vrij, in ieder geval vallen ze op de bodem. Gemmules zijn bestand tegen ongunstige omstandigheden, maar ze komen uit als het voorjaar aanbreekt.

In het uitkomen stromen de archeocyten uit de micropyle, vervolgens delen deze multinucleate archeocyten zich om uninucleate archeocyten te vormen en kleine cellen die histoblasten worden genoemd.

De histoblasten vormen door differentiatie en herschikking de epidermis porocyten, choanocyten en interne endoderm bekleding; gemodificeerde archeocyten uit scleroblast die spicules afscheiden. Ongeveer een week na het uitkomen omringt een jonge spons de lege gemmuleerde schaal. De niet-geïnucleerde archeocyten blijven embryonaal.

2. Seksuele voortplanting:

Sponzen hebben geen geslachtsorganen, maar amoebocyten vormen geslachtscellen in het mesenchym ; eerst worden eicellen geproduceerd en later de spermacellen, vandaar dat spons protogyn is waarbij kruisbevruchting plaatsvindt. De amoebocyten raken gevuld met voedsel en worden groot, ze worden rond om eitjes te vormen.

Andere amoebocyten delen zich om een groot aantal spermacellen te produceren, een spermacel heeft een ovale kop en een lange taps toelopende staart.

Sommige werkers beweren de vorming van geslachtscellen uit archeocyten of zelfs uit choanocyten. Eieren van de ene spons worden bevrucht door sperma van een andere spons, waardoor zygoten worden gevormd. Bij kruisbevruchting komt het sperma waarschijnlijk in een choanocyt terecht, die versmelt met de eicel, waardoor het sperma vrijkomt, dat vervolgens met de eicel versmelt. De zygote scheidt een omhulsel af, broedkapsel genaamd, dat de zygote omsluit.

Ontwikkeling van sponzen:

De zygote ondergaat een holoblastische maar ongelijke splitsing; bij de holoblastische deling is de zygote volledig gesegmenteerd.

De eerste drie delingen zijn verticaal en vormen acht piramidale cellen; vervolgens vormt een horizontale deling acht kleine bovencellen aan de dierlijke pool, en acht grote ondercellen aan de vegetale pool. De bovenste kleine cellen delen zich snel, worden helder en krijgen flagellen, de onderste cellen delen zich langzaam en worden korrelig.

Dit vormt een blastula die inwendig een blastocoelholte heeft. De blastula wordt een amfiblastula genoemd naar de vorming van flagellen. Tot dusver vindt de ontwikkeling plaats in het lichaam van de spons, nu vindt de amphiblastula zijn weg in ex-stroomkanalen en verlaat de ouder via het osculum.

De amfiblastula zwemt enige uren vrij rond, dan stollen de bovenste gevleugelde cellen in de blastocoel en zij worden overgroeid door de onderste korrelcellen; dit vormt een gastrula die als een beker is met een buitenste laag korrelige cellen, ectoderm genoemd, en een binnenste laag gevleugelde cellen, endoderm genoemd, het heeft een grote opening, de blastopore.

Dit embryo hecht zich aan een vast voorwerp aan zijn blastoporale uiteinde en het begint te groeien. Zowel het ectoderm als het endoderm scheiden mesogloea en zijn amoebocyten af. Volgens sommigen wordt mesoglobine alleen door choanocyten (endoderm) afgescheiden. De wand verdikt en wordt geplooid tot kanalen, perforaties vormen ostia en osculum.

De kiemlagen van sponzen zijn niet gelijk aan het ectoderm en endoderm van de Metazoa, omdat het buitenste ectoderm van de spons is gevormd door de onderste korrelcellen van de vegetale pool, en het endoderm wordt gevormd door de bovenste gevleugelde cellen van de dierlijke pool. Bij de Metazoa worden de cellen van de dierlijke pool het ectoderm, en die van de vegetale pool vormen het endoderm.

Dierlijke aard van Sponzen:

Voor lange tijd werden sponzen niet als dieren beschouwd, juist wegens hun niet-dierlijk voorkomen; zij zijn sessiel en bezitten niet het vermogen om het voedsel te vangen of zich van hun afval te ontdoen en vertonen min of meer geen reactie op prikkels.

Het was echter Robert Grant (1836) die de dierlijke aard van sponzen erkende door te suggereren dat de waterstroom door een bepaald pad in het lichaam van sponzen stroomt; het sponslichaam binnenkomend door minuscule poriën, ostia genaamd, die over het gehele oppervlak van het lichaam verspreid zijn en naar buiten gaan door grotere gaten, oscula genaamd.

In feite, de holozoïsche wijze van voeding in sponzen; zij voeden zich met vaste voedseldeeltjes die meekomen met de waterstroom, verstoken van cellulose celwand, en de aanwezigheid van vrijzwemmende gecilieerde larven in de levenscyclus die lijkt op die van andere zeedieren suggereerde duidelijk dat de sponzen dieren zijn en niets anders.

Affiniteiten van Sponzen:

Er is een grote controverse geweest over de aard en de verwantschap van sponzen sinds zij werden ontdekt. Aristoteles (384-322 v. Chr.) was de eerste die ze als dieren erkende. Maar de biologen na Aristoteles hebben ze eeuwenlang als planten beschouwd vanwege hun sessiele habitat en hun ongevoelige aard.

Ellis (1765) wees erop dat een continue waterstroom het lichaam van sponzen binnenkomt en weer verlaat; dit werd verder bevestigd door Robert Grant (1836). Linnaeus, Lamarck en Cuvier plaatsten ze echter samen met de coelenteraten in Zoophyta. Robert Grant (1836) stelde uiteindelijk een afzonderlijke groep Porifera voor de sponzen vast. Zij vertonen dus verwantschap met zowel de Protozoa als de Metazoa.

Affiniteiten met Protozoa:

Gelijkenissen:

Sponzen vertonen gelijkenissen met koloniale Protozoa in het hebben van de volgende kenmerken:

1. Afwezigheid van spijsverteringsholte en aanwezigheid van intracellulaire vertering.

2. Aanwezigheid van kraagcellen en amoeboïde cellen zoals die van koloniale flagellaten.

3. De productie van skelet door een enkele cel of een groep cellen.

4. De cellen van het sponslichaam zijn van elkaar afhankelijk in hun functie.

5. Bij amfiblastula-larven, zoals die van Volvox, treedt een proces op dat bekend staat als inversie. De gevleugelde sponslarven worden beschouwd als het overblijfsel van een of andere gevleugelde koloniale protozoaire voorouder.

Verschillen:

Sponzen verschillen van Protozoa in het hebben van de volgende kenmerken:

1. Het kanalenstelsel.

2. Het karakteristieke skelet.

3. De ontwikkeling van een meercellig lichaam uit een bevruchte eicel door splitsing; en in dit kenmerk worden de sponzen complexer dan een koloniaal protozoön en lijken op de Metazoa. Daarom staat zijn protozoaire verwantschap niet langer overeind.

Affiniteiten met Metazoa:

Gelijkenissen:

Tot de Metazoa vertonen coelenteraten bepaalde overeenkomsten met sponzen in de volgende kenmerken:

1. Beiden zijn sedentair van habitus.

2. Beide zijn diploblastisch en acoelomate. Tussen het ectoderm en het endoderm bevindt zich een niet-cellulaire mesogloea-laag. Mesoderm is in beide gevallen afwezig.

3. De spongokoel van sponzen die naar buiten opent door het terminale osculum kan vergeleken worden met de gastrovasculaire holte, die naar buiten opent door het terminale hypos tome van coelenteraten.

4. Aseksuele voortplanting komt in beide gevallen voor en de kolonies worden gevormd door knopvorming.

5. De parenchymula larve van sponzen is vergelijkbaar met de planula van coelenteraten.

Verschillen:

De sponzen verschillen van de Metazoa doordat zij de volgende kenmerken hebben:

1. In sponzen zijn de cellen verhoudingsgewijs minder gespecialiseerd en onderling afhankelijk dan de cellen van de Metazoa.

2. Sponzen bezitten choanocyten die bij geen enkele Metazoa worden aangetroffen.

3. Sponzen zijn van cellulaire bouw, maar de Metazoa zijn van weefsel- en orgaanbouw.

4. De sponzen zijn diploblastisch, terwijl de Metazoa (behalve Coelenterata) triploblastisch zijn.

5. De sponzen bezitten geen vooreinde of kop zoals die van de Metazoa. Het osculum fungeert alleen als uitademopening.

5. Het lichaam van sponzen is geperforeerd door talrijke minuscule poriën en zij bezitten een uniek stelsel van kanalen in hun lichaam; al deze worden nooit gevonden bij de Metazoa.

6. Sponzen hebben geen zenuwweefsels om de lichaamsactiviteiten te coördineren.

7. Bij sponzen ontbreekt de spijsverteringsholte geheel, in tegenstelling tot die van de Metazoa.

8. Sponzen hebben een groter aantal vetten en vetzuren met een hoger moleculair gewicht dan die van de Metazoa.

9. Bij de ontwikkeling van sponzen worden de gevleugelde bovenste cellen van het embryo, gelegen aan de dierlijke pool, het endoderm en de korrelige cellen van de vegetale pool worden het ectoderm; bij geen enkele Metazoa vindt een dergelijke inversie plaats tijdens de ontwikkeling.

10. Wegens deze verschillen kunnen de sponzen niet bij de Metazoa worden gegroepeerd en daarom is voor de sponzen een afzonderlijk phylum geschapen.

Dus, ondanks de gelijkenissen met Protozoa en Metazoa, wordt aangenomen dat sponzen zijn afgeweken van de hoofdlijn van de Metazoa evolutie en dat zij een doodlopend phylum zijn. Met het oog hierop is een afzonderlijk subkoninkrijk Parazoa gecreëerd om de sponzen in op te nemen en daarom hebben zij een geïsoleerde fylogenetische positie.

Economisch belang van sponzen:

De sponzen zijn van groot economisch belang, zowel gunstig als schadelijk, voor de mensheid.

A. Weldadige Sponzen:

Sponzen zijn op de volgende wijze heilzaam voor de mensheid en andere dieren:

1. Als voedsel:

Sponzen worden zelden door andere dieren als voedsel aangenomen vanwege hun slechte smaak, geur en scherpe stekels. Schaaldieren leven er echter als parasieten op en sommige weekdieren, zoals naaktslakken, zijn van ze afhankelijk voor hun voedsel.

2. Als ongewervelden:

Sponzen dienen als beschermende huizen voor verschillende dieren, zoals kreeftachtigen, wormen, weekdieren, kleine vissen enz. omdat hun vijanden de sponzen niet kunnen voeden. Naast de bescherming krijgen de dieren die in het sponzenlichaam leven een rijke toevoer van voedsel uit het water dat door de sponzen circuleert. Deze dieren veroorzaken geen duidelijke schade aan de sponzen, ze worden beschouwd als commensalen.

3. Andere toepassingen:

Het gedroogde, vezelige skelet van vele sponzen zoals Spongia, Hippospongia en Euspongia wordt gebruikt om te baden, te poetsen, auto’s, muren, meubels te wassen, en vloeren te schrobben enz. Het skelet van sommige sponzen, zoals Euplectella, heeft een grote handelswaarde en wordt gebruikt als decoratiestuk.

B. Schadelijke sponzen:

Nauwelijks enkele sponzen zijn schadelijk. Zij kunnen de dood van sommige sessiele dieren veroorzaken door over hen heen te groeien en hun voedsel- en zuurstoftoevoer af te snijden. De borende sponzen, zoals Cliona, hechten zich aan de schelpen van oesters, kokkels, zeepokken, enz. Ze boren zich in de schelpen van deze dieren en vernietigen ze volledig.

De boorsponzen brengen ook grote schade toe aan oesterbanken. De borende sponzen vernietigen ook rotsen door er in door te dringen en ze in stukken te breken.