Schwämme: Merkmale, Klassifizierung und Arten | Zoologie

In diesem Artikel werden wir über Schwämme sprechen:- 1. Geschichte der Schwämme 2. Definition von Schwämmen 3. Herkunft 4. Allgemeine Merkmale 5. Klassifizierung 6. Allgemeiner Aufbau 7. Kanalsystem 8. Skelett 9. Fortpflanzung 10. Entwicklung 11. Tierische Natur 12. Verwandtschaft 13. Wirtschaftliche Bedeutung.

Inhalt:

1. Geschichte der Schwämme
2. Definition der Schwämme
3. Herkunft der Schwämme
4. Allgemeine Merkmale der Schwämme
5. Klassifikation der Schwämme
6. Allgemeine Organisation der Schwämme
7. Kanalsystem in Schwämmen
8. Skelett bei Schwämmen
9. Reproduktion bei Schwämmen
10. Entwicklung der Schwämme
11. Tierische Natur der Schwämme
12. Affinitäten der Schwämme
13. Wirtschaftliche Bedeutung der Schwämme

Geschichte der Schwämme:

Der Name Porifera (L., porus = Pore; ferro = tragen) stammt von (1836). Die Natur der Schwämme war bis weit ins neunzehnte Jahrhundert hinein umstritten, obwohl 1765 derjenige, der die Wasserströmungen und Bewegungen der Oscula sah, den Beweis für ihre tierische Natur erbrachte. Daraufhin ordneten Linnaeus, Lamarck und die Schwämme unter Zoophyten oder Polypen ein und betrachteten sie als verwandt mit den anthozoischen Coelenteraten.

Obwohl (1816) die Schwämme in eine mit den Protozoen verwandte Gruppe Spongiaria einteilte. Die Morphologie und Physiologie der Schwämme wurden zum ersten Mal angemessen von demjenigen verstanden, der 1836 den Namen Porifera für die Gruppe schuf, unter der sie jetzt allgemein bekannt ist, iuxle (1875) und Sollas (1884) schlugen die vollständige Trennung der Schwämme von den anderen Metazoa aufgrund vieler Besonderheiten vor.

Schwämme werden heute als ein eigener isolierter Zweig der Metazoa anerkannt, der nach Sollas Parazoa genannt wird.

Zu den Porifera gehören die Schwämme, die zu den primitivsten vielzelligen Tieren gehören. Sie sind sessile, pflanzenähnliche Tiere, die an einem festen Felsen oder einer Schale unter Wasser befestigt sind und sich nicht bewegen können. Die Porifera sind mit Ausnahme einer einzigen Familie von Süßwasserarten ausschließlich marin.

Ihre Form kann zylindrisch, verzweigt, vasenförmig oder kugelförmig sein, einige sind matt gefärbt, aber die meisten sind leuchtend gefärbt, sie haben rote, orange, violette, grüne oder gelbe Farbe. Der Körper ist von Poren und Kanälen durchzogen, aber es gibt keine Organe, wie etwa einen Mund oder ein Nervensystem. Obwohl Schwämme vielzellige Tiere sind, bilden ihre Zellen kein organisiertes Gewebe. Sie haben in der Regel ein Endoskelett aus einzelnen Spicula.

Die Verdauung findet innerhalb der Zellen statt. Wegen ihres Endoskeletts und der unangenehmen Fermente werden sie im Allgemeinen nicht von Tieren gefressen. Schwämme werden zu kommerziellen Zwecken gezüchtet.

Zurzeit sind etwa 10.000 Schwammarten bekannt, und der Stamm wird in drei Klassen eingeteilt, nämlich Calcarea oder Calcispongiae, Hexactinellida oder Hyalospongiae und Demospongiae, sowie in etwa zwölf Ordnungen, hauptsächlich nach der Art des Skeletts.

Definition der Schwämme:

Die Porifera können definiert werden als „asymmetrische oder radialsymmetrische mehrzellige Organismen mit zellulärem Organisationsgrad ohne klar definierte Gewebe und Organe; ausschließlich aquatisch; meist marine, sesshafte, solitäre oder koloniale Tiere mit einem Körper, der von Poren, Kanälen und Kammern durchzogen ist, durch die das Wasser fließt; mit einer oder mehreren inneren Höhlen, die mit Choanozyten ausgekleidet sind; und mit einem charakteristischen Skelett aus kalkhaltigen Spicula, kieselhaltigen Spicula oder hornigen Schwammfasern“.

Herkunft der Schwämme:

Es gibt eine große Kontroverse über den Ursprung der Porifera. Sie scheinen jedoch den Protozoen näher zu stehen, obwohl sie sich von ihnen dadurch unterscheiden, dass sie vielzellig sind. Die Porifera sind wahrscheinlich aus geißelnden Einzellern wie Proterospongia, einem kolonialen Geißeltierchen, entstanden. Die Kolonie von Proterospongia hat kragenförmige und gegeißelte Zellen, die in eine gallertartige Matrix mit amöboiden Zellen eingebettet sind.

Diese Zellen sind die Choanozyten und Amöbozyten der Schwämme. Schon damals galt der Ursprung der Schwämme als ungewiss. Abschließend lässt sich sagen, dass sich die Schwämme in einem sehr frühen Stadium von der Evolutionslinie der Metazoen abgetrennt haben und daher einen eigenen Status einnehmen.

Allgemeine Merkmale der Schwämme:

1. Die Porifera sind alle aquatisch, meist marin, mit Ausnahme einer Familie, den Spongillidae, die im Süßwasser lebt.

2 Sie sind festsitzend und sesshaft und wachsen wie Pflanzen.

3. Die Körperform ist vasen- oder zylinderförmig, asymmetrisch oder radiärsymmetrisch.

4. Die Körperoberfläche ist von zahlreichen Poren, den Ostien, durch die das Wasser in den Körper eintritt, und einer oder mehreren großen Öffnungen, den Oscula, durch die das Wasser austritt, durchbrochen.

5. Mehrzelliger Körper, bestehend aus äußerem Ektoderm und innerem Endoderm mit einer Zwischenschicht aus Mesenchym, daher diploblastische Tiere.

6. Der Innenraum des Körpers ist entweder hohl oder von zahlreichen mit Choanozyten ausgekleideten Kanälen durchzogen. Der Innenraum des Schwammkörpers wird als Spongocoel bezeichnet.

7. Charakteristisches Skelett, das entweder aus feinen, biegsamen Schwammfasern, kieseligen Spicula oder kalkhaltigen Spicula besteht.

8. Mund fehlt, Verdauung intrazellulär; Ausscheidungs- und Atmungsorgane fehlen.

9. Die Nerven- und Sinneszellen sind wahrscheinlich nicht differenziert.

10. Die Schwämme sind einhäusig; Fortpflanzung sowohl durch ungeschlechtliche als auch durch geschlechtliche Methoden.

11. Die ungeschlechtliche Vermehrung erfolgt durch Knospen und Gemmen.

12. Die Schwämme besitzen eine hohe Regenerationskraft.

13. Die geschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch Eizellen und Spermien; die Befruchtung erfolgt innerlich, aber in der Regel kommt es zu einer Kreuzbefruchtung.

14. Spaltung holoblastisch, Entwicklung indirekt über eine freischwimmende Flimmerlarve, die Amphiblastula oder Parenchymula.

15. Die Organisation der Schwämme wurde in drei Haupttypen eingeteilt, nämlich in den Ascon-Typ, den Sycon-Typ und den Leuconoid-Typ aufgrund der Einfachheit bei einigen Formen und der Komplexität bei anderen.

Klassifikation der Schwämme:

Die Klassifizierung der Porifera basiert hauptsächlich auf den Skelettarten, die man bei ihnen findet. Dieser Stamm wurde auf verschiedene Weise klassifiziert, aber die von Hyman (1940) und Burton (1967) vorgeschlagene Klassifizierung ist von großer Bedeutung. Die hier vorgenommene Klassifizierung der Porifera basiert jedoch auf Storer und Usinger (1971), die eine modifizierte Form der Klassifizierung von Hyman zu sein scheint.

Klasse I. Calcarea (L., Calx = Kalk) oder Calcispongiae:

(L., calx = Kalk,Gr., spongos = Schwamm):

1. Sie haben ein Skelett aus einzelnen kalkhaltigen Spicula, die monaxon oder tetraxon sind; tetraxon Spicula verlieren einen Strahl und werden triadiat.

2. Sie sind solitär oder kolonial; Körperform vasenartig oder zylindrisch.

3. Sie können eine askonoide, sykonoide oder leukonoide Struktur aufweisen.

4. Sie sind stumpf gefärbte Schwämme von weniger als 15 cm Größe.

5. Sie kommen in flachen Gewässern in allen Ozeanen vor.

Ordnung 1. Homocoela:

1. Askonoide Schwämme mit radialsymmetrischem zylindrischem Körper.

2. Körperwand ist dünn und nicht gefaltet, Spongocoel ist von Choanozyten ausgekleidet.

Beispiele:

Leucosolenia, Clathrina.

Ordnung 2. Heterocoela:

1. Syconoide oder leuconoide Schwämme mit vasenförmigem Körper.

2. Die Körperwand ist dick und gefaltet, Choanozyten säumen nur radiale Kanäle.

3. das Spongocoel ist von abgeflachten Endodermzellen ausgekleidet.

Beispiele:

Sycon oder Scypha, Grantia.

Klasse. II. Hexactinellida oder Hyalospongiae:

(Gr., hyalos = glasig; spongos = Schwamm):

1. Sie werden als Glasschwämme bezeichnet; das Skelett besteht aus kieseligen Spicula, die triaxon mit sechs Strahlen sind. Bei einigen sind die Spicula zu einem gitterartigen Skelett verschmolzen.

2. Es gibt kein Epidermis-Epithel.

3. die Choanozyten säumen fingerförmige Kammern.

4. Sie sind zylindrisch oder trichterförmig und kommen in tiefen tropischen Meeren vor, sie werden bis zu einem Meter lang.

Ordnung 1. Hexasterophora:

1. Die Spicula sind hexaster, d.h. sternförmig.

2. die Radialkanäle oder Geißelkammern sind einfach.

3. Sie sind nicht durch Wurzelbüschel befestigt, sondern meist an einem harten Gegenstand.

Beispiele:

Euplectella, Farnera.

Ordnung 2. Amphidiscophora:

1. Die Spicula sind amphidiscs. Keine Hexaster.

2. Sie sind durch Wurzelbüschel mit dem Substrat verbunden.

Beispiele:

Hyalonema, Pheronema.

Klasse III. Demospongiae (gr., dermos = Rahmen; spongos = Schwamm):

1. Sie enthält die größte Anzahl von Schwammarten. Groß, solitär oder kolonial.

2. Das Skelett kann aus Schwammfasern oder aus Schwammfasern mit kieseligen Spicula bestehen oder es kann kein Skelett vorhanden sein.

3. die Spicula sind nie sechsstrahlig, sie sind monaxon oder tetraxon und werden in große Megascleren und kleine Microscleren unterschieden.

4. die Körperform ist unregelmäßig und das Kanalsystem ist vom Leucon-Typ.

5. Im Allgemeinen marin, wenige Süßwasserformen.

Unterklasse I. Tetractinellida:

1. Schwämme sind meist fest und einfach kissenförmig abgeflacht, meist ohne Verzweigungen.

2. das Skelett besteht hauptsächlich aus Tetraxon-Kieselstacheln, fehlt aber in der Ordnung Myxospongida.

3. das Kanalsystem ist leukonoid. Form im flachen Wasser.

Ordnung 1. Myxospongida:

1. Einfache Struktur.

2. Skelett nicht vorhanden.

Beispiele:

Oscarella, Halisarca.

Ordnung 2. Carnosa:

1. Einfache Struktur.

2. Spicula sind nicht in Megaskleren und Mikroskleren unterschieden.

3. Astern können vorhanden sein.

Beispiel:

Plakina.

Ordnung 3. Choristida:

1. Die Spicula werden in Megaskleren und Mikroskleren unterschieden.

Beispiele:

Geodia, Thenea.

Unterklasse II. Monaxonida:

1. Monaxonida kommen in einer Vielzahl von Formen vor, von rundlicher Masse bis zu verzweigtem Typ oder langgestreckt oder gestielt mit Trichter oder fächerförmig.

2. Das Skelett besteht aus Monaxoniden mit oder ohne Spongin.

3. Spicula werden in Megaskleren und Mikroskleren unterschieden.

4. Sie kommen auf der ganzen Welt in großer Zahl vor.

5. Formen im flachen und tiefen Wasser.

Ordnung 1. Hadromerida:

1. Monaxonische Megaskleren in Form von Tylostylen.

2. Mikroskleren, wenn sie in Form von Astern vorhanden sind.

3. schwammartige Fasern sind nicht vorhanden.

Beispiele:

Cliona, Tethya.

Ordnung 2. Halichondrida:

1. Monaxonische Megascleren sind oft von zwei Typen, nämlich Monactinen und Diactinen.

2. Mikroskleren sind nicht vorhanden. Sponginfasern sind vorhanden, aber spärlich.

Beispiel:

Halichondria.

Ordnung 3. Poecilosclerida:

1. Es gibt zwei Typen von Monaxon-Megazellen, einen Typ im Ektoderm und einen anderen Typ in der Choanozytenschicht.

2. Mikroskleren sind typischerweise chelas, sigmas und toxas.

Beispiel:

Cladorhiza.

Ordnung 4. Haplosclerida:

1. Die monaxonischen Megaskleren sind nur von einem Typ, nämlich diaktinal.

2. Mikroskleren sind nicht vorhanden.

3. schwammige Fasern sind im Allgemeinen vorhanden.

Beispiele:

Chalina, Pachychalina, Spongilla

Unterklasse III. Keratosa:

1. Körper ist rundlich und massiv mit einer Anzahl auffälliger Oscula.

2. das Skelett besteht nur aus einem Netzwerk von Schwammfasern.

3. kieselige Spicula fehlen.

4. Sie sind auch als Hornschwämme bekannt und kommen in flachen und warmen Gewässern der tropischen und subtropischen Regionen vor.

Beispiele:

Euspongia, Hippospongia.

Allgemeine Organisation der Schwämme:

Der allgemeine Aufbau der Schwämme ist sehr unterschiedlich. Die Schwämme sind zylindrisch wie Leucosolenia, vasenförmig wie Scypha und Grantia, baumförmig (z.B. Microciona), fingerförmig (z.B. Haliclona), blattförmig (z.B. Phyllospongia), kissenförmig wie Euspongia, seilförmig (z.B. Hyalonema), schalenförmig wie Pheronema, usw. Einige Schwämme sind solitär, während andere kolonial sind.

Die Schwämme sind meist anhaftende Formen; man findet sie an Steinen, Muscheln, Stöcken, Seegras usw.; einige sind Bohrschwämme wie Cliona. Normalerweise ist der Schwammkörper asymmetrisch, aber einige wenige Formen weisen eine radiale Symmetrie auf. Die Größe variiert von wenigen Millimetern bis zu massiven Exemplaren mit 1 oder 2 Metern Durchmesser.

Die Körperfärbung der Schwämme variiert ebenfalls stark; sie sind meist weiß oder grau, aber es werden auch gelbe, braune, violette, orange, rote und grüne Arten beschrieben. Die grüne Farbe der Schwämme ist in der Regel auf das Vorhandensein einer symbiotischen Alge, der Zoo-Chlorella, zurückzuführen.

Kanalsystem bei Schwämmen:

Alle Hohlräume des Körpers, die von den Wasserströmen durchflossen werden, die den Schwamm vom Eintritt durch die Poren bis zum Austritt durch das Osculum ernähren, werden gemeinsam als Kanalsystem bezeichnet. Bei Olynthus ist das Kanalsystem in seiner einfachsten Form zu sehen.

In anderen Formen kann es einen hohen Grad an Komplexität erreichen, aber seine allgemeine Entwicklung kann dennoch auf einen einfachen Wachstumsprozess seitens der primitiven Olynthus reduziert werden, der zu einer Faltung der Wände führt und von einer Beschränkung der Kragenzellen (Choanocyten) auf bestimmte Regionen begleitet wird.

In dem allmählichen und kontinuierlichen Prozess der Differenzierung können drei verschiedene Organisationstypen unterschieden werden, die durch zahlreiche Übergänge miteinander verbunden sind und dennoch sozusagen als drei Baustile betrachtet werden können, unter die alle existierenden Formen eingeordnet werden können. Bei den Schwämmen trifft man in der Regel drei Typen von Kanalsystemen an, nämlich den askonoiden Typ, den sykonoiden Typ und den leukoiden Typ.

(i) Askonoider Typ:

Der askonoide Typ des Kanalsystems ist der einfachste aller Typen. Er besteht aus einem radialsymmetrischen, vasenförmigen Körper, der eine dünne Wand hat, die einen großen zentralen Hohlraum umschließt, der sich am Scheitelpunkt durch ein verengtes Osculum öffnet.

Die Wand besteht aus einem äußeren und einem inneren Epithel mit einem Mesenchym dazwischen. Das äußere oder dermale Epithel, hier als Epidermis bezeichnet, besteht aus einer einzigen Schicht flacher Zellen. Das innere Epithel, das das Spongocoel auskleidet, besteht aus Choanozyten. Das Mesenchym enthält skelettartige Spicula und verschiedene Arten von Amöbozyten, die alle in eine gallertartige Matrix eingebettet sind.

Die Wand des askonoiden Schwamms ist von zahlreichen mikroskopisch kleinen Öffnungen durchbrochen, die als Inzidenzporen oder Ostien bezeichnet werden und sich von der äußeren Oberfläche bis zum Schwammkörper erstrecken. Jede Pore ist intrazellulär, d. h. sie ist ein Kanal durch eine röhrenförmige Zelle, die Porozyt genannt wird.

Der von den Geißeln der Choanozyten angetriebene Wasserstrom fließt durch die einströmenden Poren in das Spongocoel und durch das Osculum wieder hinaus (Wasser von außen → einströmende Poren → Spongocoel → Osculum → Wasser hinaus), wobei er Nahrung und Sauerstoff liefert und Stoffwechselabfälle abtransportiert. Ein askonoides Kanalsystem findet sich nur bei wenigen Schwämmen, z.B. Olynthus, Leucosolenia.

Nach Hyman sind die wichtigsten Merkmale der askonoiden Struktur die einfache Wand und das vollständig durchgehende Auskleidungsepithel aus Choanozyten, das nur durch die inneren Enden der Porozyten unterbrochen wird. Der askonoide Schwammtyp ähnelt oberflächlich einer typischen Gastrula.

2. Sykonoider Typ:

Der sykonoide Typ des Kanalsystems ist die erste Stufe oberhalb des askonoiden Typs. Es entsteht durch das Herausdrücken der Wand eines askonoiden Schwammes in regelmäßigen Abständen in fingerartige Fortsätze, die Radialkanäle genannt werden.

Zunächst sind diese Radialkanäle freie Vorsprünge, und das äußere Wasser umgibt sie in ihrer ganzen Länge, denn es gibt keine ausgeprägten Strömungskanäle. Aber bei den meisten sykonoiden Schwämmen verschmelzen die Wände der Radialkanäle so, dass zwischen ihnen röhrenförmige Räume, die Inzstromkanäle, verbleiben, die sich zwischen den blinden äußeren Enden der Radialkanäle durch Öffnungen nach außen öffnen, die als dermale Ostien oder dermale Poren bezeichnet werden.

Da diese inzisierenden Kanäle die ursprüngliche äußere Oberfläche des askonoiden Schwammes darstellen, sind sie notwendigerweise mit Epidermis ausgekleidet. Die radialen Kanäle, die die Ausstülpungen des ursprünglichen Schwammkörpers darstellen, sind notwendigerweise von Choanozyten ausgekleidet und werden daher besser als Geißelkanäle bezeichnet.

Das Innere des sykonoiden Schwamms ist hohl und bildet ein großes Spongocoel, das von einem flachen, von der Epidermis abgeleiteten Epithel ausgekleidet ist. Die Öffnungen der Radialkanäle in das Spongocoel werden als innere Ostien bezeichnet. Die sykonoiden Schwämme behalten die radiale Vasenform der Asconoiden bei und das Spongocoel öffnet sich nach außen durch ein einziges terminales Osculum.

Die Wand zwischen den inzisierenden und den radialen Kanälen ist von zahlreichen winzigen Poren, den Prosopylen, durchbrochen. Die Wasserströmung in sykonoiden Schwämmen nimmt folgenden Weg: dermale Poren → incurrente Kanäle → prosopyles → radiale Kanäle → innere Ostien (apopyles) → spongocoeL → osculum → out.

Die sykonoiden Schwämme unterscheiden sich vom askonoiden Typ in zwei wichtigen Merkmalen:

(i) in den dicken gefalteten Wänden, die abwechselnd inzendente und radiale Kanäle enthalten, und

(ii) in der Unterbrechung der Choanozytenschicht, die nicht mehr das ganze Innere auskleidet, sondern auf bestimmte Kammern (radiale Kanäle) beschränkt ist.

Die sykonoide Struktur tritt in zwei Hauptstadien auf. Der erste Typus ist bei einigen wenigen heterocoelischen Kalkschwämmen, vor allem bei Mitgliedern der Gattung Sycon, zu finden. Im zweiten Stadium breiten sich die Epidermis und das Mesenchym über die äußere Oberfläche aus und bilden eine dünne oder dicke Rinde, die oft spezielle Rindenstacheln enthält. Die Epidermis wird von ausgeprägteren Poren durchbrochen, die in verengte Einfallkanäle münden.

3. Leuconoid-Typ:

Als Ergebnis eines weiteren Prozesses der Ausfaltung der Choanozytenschicht und der Verdickung der Körperwand entwickelt sich der leukoide Typ des Kanalsystems. Die Choanozytenschicht des Radialkanals des sykonoiden Stadiums evaginiert in viele kleine Kammern, und diese können den Prozess wiederholen, so dass Cluster kleiner runder oder ovaler gegeißelter Kammern die länglichen Kammern des sykonoiden Stadiums ersetzen.

Die Choanozyten sind auf diese Kammern beschränkt. Mesenchym füllt die Räume um die Geißelkammern aus. Das Spongocoel ist in der Regel verödet und der ganze Schwamm wird unregelmäßig in seiner Struktur und unbestimmt in seiner Form. Das Innere des Schwamms wird von vielen Instrom- und Exstromkanälen durchdrungen, die sich zu größeren Exstromkanälen und Räumen verbinden, die zu den Oscula führen.

Die Oberfläche ist mit epidermalem Epithel bedeckt und wird von vielen dermalen Poren (Ostien) und Oscula durchsetzt.

Die dermalen Poren münden in Inzidenzkanäle, die sich unregelmäßig durch das Mesenchym verzweigen. Die Einstromkanäle münden durch Öffnungen, die noch als Prosopylen bezeichnet werden, in die kleinen runden Geißelkammern. Die Geißelkammern münden durch Apopylen genannte Öffnungen in Exstromkanäle, und diese vereinigen sich zu immer größeren Röhren, von denen die größten zu den Oscula führen.

Die Hauptmerkmale des leukoiden Typs des Kanalsystems sind die Beschränkung der Choanozyten auf kleine Kammern, die große Entwicklung des Mesenchyms und die Komplexität der in- und exstromalen Kanäle.

Der Verlauf des Wasserstroms ist dermal ostia → incurrent canals → prosodus (falls vorhanden) → prosopyles → flagellated chambers → apopyles → aphodus (falls vorhanden) → excurrent canals → larger channels → oscula → out. Das Kanalsystem vom Typ Leucon ist sehr effizient und die meisten Schwämme sind nach dem leuconoiden Plan gebaut und erreichen eine beachtliche Größe.

Sie sind immer unregelmäßig in ihrer Struktur, aber die Strömung des Wassers ist ziemlich schnell und effizient. Der leukoide Typ des Kanalsystems weist zahlreiche Variationen auf, zeigt aber drei Entwicklungsstufen, nämlich eurypylous, aphodal und diplodal.

(a) eurypyloid:

Beim eurypyloiden leuconoiden Typ des Kanalsystems sind die Geißelkammern breit und fingerhutförmig, öffnen sich jeweils durch eine breite Öffnung, die Apopyle genannt wird, direkt in den Exstromkanal und werden durch die Prosopyle direkt vom Instromkanal mit Wasser versorgt.

Der Wasserstrom nimmt folgenden Weg → dermale Poren oder Ostien → subdermale Räume → inzurrente Kanäle → Prosopylen → Geißelkammern → Apopylen -> exzurrente Kanäle Spongocoel → Oscula → aus. Diese Art von Kanalsystem findet sich bei Leucilla.

(b) Aphodal:

Beim aphodalen leukoiden Kanalsystem sind die Geißelkammern klein und abgerundet. Die Öffnung jeder Geißelkammer in den Ausflußkanal ist in eine schmale, meist nicht sehr lange Röhre, den sogenannten Aphodus, ausgezogen. Das Verhältnis der Geißelkammern zu den Einstromkanälen bleibt unverändert.

Der Weg des Wasserstroms ist wie folgt: dermale Poren oder Ostien → subdermaler Raum → inzendente Kanäle → Prosopylen → Geißelkammern → Aphodus → exzendente Kanäle→ Spongocoel → Oscula → aus. Diese Art von Kanalsystem findet sich bei Geodia und Stelleta.

(c) Diplodal:

In manchen Fällen gibt es auch eine schmale Strömungsröhre, den Prosodus, zwischen dem Einstromkanal und den Geißelkammern, ein solcher Zustand wird diplodal genannt. Diese Art von Kanalsystem findet man bei Oscarella, Spongilla usw.

Der Wasserstrom nimmt den folgenden Weg:

Dermale Poren oder Ostien → subdermale Räume → einströmende Kanäle → Prosodus → Geißelkammern → Aphodus → ausströmende Kanäle → Spongocoel → Oscula → aus.

4. Rhagon-Typ:

Bei Kalkschwämmen kann die leuconoide Struktur über asconoide und syconoide Stadien erreicht werden. Bei Demospongiae wird sie jedoch von einem Rhagon genannten Stadium abgeleitet, das wiederum durch direkte Umlagerung der inneren Zellmasse entsteht.

Der Rhagon-Typ des Schwamms hat eine breite Basis und ist konisch geformt mit einem einzelnen Osculum an der Spitze. Die Basalwand wird als Hypophare bezeichnet und ist frei von Geißelkammern. Die obere Wand, die eine Reihe von kleinen, ovalen Geißelkammern trägt, wird als Spongophar bezeichnet.

Das Spongocoel wird von ovalen Geißelkammern begrenzt, die sich durch breite Apopylen in das Spongocoel öffnen. Zwischen den Kammern und der Epidermis liegt eine beträchtliche Dicke des Mesenchyms, das von einfallenden Kanälen und subdermalen Räumen durchzogen ist. Dermale Poren oder Ostien münden in subdermale Räume, die bis unter die gesamte Körperoberfläche reichen.

Von den subdermalen Räumen führen verzweigte Einstromkanäle in kleine Geißelkammern, die durch Aufbrechen des Radialkanals entstanden sind; allein die Geißelkammern sind von Choanozyten ausgekleidet. Von den Geißelkammern aus führen Ex-Strömungskanäle in ein Spongocoel.

Die Instrom- und Exstromkanäle können komplex und verzweigt sein. Das Spongocoel öffnet sich durch ein einziges Osculum. Der Verlauf der Wasserströmung ist ostia→ subdermale Räume → incurrente Kanäle → prosopyles → Geißelkammern → apopyles → ex-currente Kanäle → spongocoel → osculum → out.

Funktionen des Kanalsystems:

Das Kanalsystem hilft den Schwämmen bei der Ernährung, Atmung, Ausscheidung und Fortpflanzung. Der Wasserstrom, der durch das Kanalsystem fließt, bringt die Nahrung und den Sauerstoff und transportiert das Kohlendioxid, die stickstoffhaltigen Abfälle und die Fäkalien ab.

Es transportiert die Spermien von einem Schwamm zum anderen zur Befruchtung der Eizellen. Das Kanalsystem vergrößert auch die Oberfläche der Schwämme, die mit dem Wasser in Berührung kommen, und ermöglicht so eine Vergrößerung des Volumens der Schwämme, da das Verhältnis zwischen Oberfläche und Volumen konstant bleiben muss.

Skelett in Schwämmen:

Nach Haeckel haben nur wenige Schwämme, die in der Tiefsee leben, ein Pseudoskelett, das ausschließlich aus Fremdkörpern besteht, ohne irgendwelche Elemente, die der Schwamm selbst ausscheidet. Die überwiegende Mehrheit der Schwämme besitzt jedoch ein echtes Skelett, das als Autoskelett bezeichnet wird und aus Elementen besteht, die vom Schwamm selbst abgesondert werden. Das Autoskelett in Schwämmen sind entweder Spicula oder Spongin oder eine Kombination aus beidem.

Vermehrung in Schwämmen:

Die Schwämme pflanzen sich sowohl asexuell als auch sexuell fort.

1. Ungeschlechtliche Fortpflanzung:

Die ungeschlechtliche Fortpflanzung kommt bei allen Porifera vor. Sie erfolgt durch Regeneration, Bildung von Reduktionskörpern, Knospung und Gemmelbildung.

(i) Regeneration:

Die Regenerationskraft ist bei Schwämmen sehr groß, jeder abgeschnittene Teil regeneriert den ganzen Schwamm. Wenn der Schwamm eingeweicht und durch ein feines Seidentuch gepresst wird, werden seine Zellen und Zellhaufen durchgelassen, die neue Schwämme regenerieren können. Die Regenerationskraft wird zur Kultivierung von Badeschwämmen industriell genutzt.

(ii) Bildung von Reduktionskörpern:

Eine weitere sehr ungewöhnliche Methode der ungeschlechtlichen Vermehrung ist die Bildung von Reduktionskörpern.

Viele Süßwasser- und Meeresschwämme lösen sich unter ungünstigen Umständen auf. Der zerfallende Schwamm kollabiert in der Regel und hinterlässt kleine runde Kugeln, die Reduktionskörper genannt werden. Jeder Reduktionskörper besteht aus einer inneren Masse von Amöbozyten, die außen von einem Pinacoderm bedeckt sind. Wenn wieder günstige Bedingungen herrschen, wachsen diese Reduktionskörper zu vollständigen neuen Schwämmen heran.

(iii) Knospung:

In Schwämmen findet die Knospung auf verschiedene Weise statt.

(a) Exogene Knospung:

Ein Schwamm bildet vegetativ äußere Knospen an den Basen der Zweige und bildet so eine Gruppe von Individuen. Schließlich ziehen sich die Knospen vom Elternteil ab und bilden jeweils einen neuen Schwamm.

(b) Endogene Knospung:

Bei allen Süßwasserschwämmen und einigen Meeresschwämmen werden intern geschlechtliche Fortpflanzungskörper gebildet, die Gemmeln genannt werden.

Archeozyten sammeln sich in Gruppen in der Mesogloea, sie werden dann vielkernig, sie werden auch mit Proteinen als Nahrungsreserve gefüllt, die den Archeozyten von speziellen Ammenzellen, den Trophozyten, zugeführt werden. Einige Amöbozyten umschließen diese Masse der nahrungsbeladenen Archeozyten und scheiden eine harte, doppelschichtige Schale aus, die Schale hat einen kleinen Ausgang oder Mikropyle.

Dann scheiden einige Skleroblasten Stacheln aus, die radial zwischen zwei Schichten der Schale angeordnet sind, einige Stacheln ragen aus der Schale heraus, die Stacheln bei Spongilla sind monaxonische Stacheln, bei anderen sind es Amphidisken. Amphidisken sind gerade Stäbe mit dornigen Seiten und einem Ring von Haken an jedem Ende.

So entsteht ein Gemmulum, nach dem sich die umgebenden Amöbozyten, Skleroblasten und Trophozyten ablösen. Gemmeln werden im Herbst in großer Zahl gebildet, danach zerfällt der Schwamm, sie verbleiben in den Schwammresten oder werden frei, in jedem Fall fallen sie auf den Boden. Die Zwillinge können ungünstige Bedingungen überstehen, aber sie schlüpfen im Frühjahr.

Beim Schlüpfen strömen die Archeozyten aus der Mikropyle aus, dann teilen sich diese vielkernigen Archeozyten und bilden kernlose Archeozyten und kleine Zellen, die Histoblasten genannt werden.

Die Histoblasten bilden durch Differenzierung und Umlagerung die Porozyten der Epidermis, die Choanozyten und die innere Endodermauskleidung; aus den Skleroblasten entstehen modifizierte Archeozyten, die Spicula absondern. Etwa eine Woche nach dem Schlüpfen umgibt ein junger Schwamm die leere Gemmuschelschale. Die kernlosen Archeozyten bleiben embryonal.

2. Sexuelle Fortpflanzung:

Schwämme haben keine Geschlechtsorgane, aber die Amöbozyten bilden Geschlechtszellen im Mesenchym; zuerst werden Eier und später die Spermien produziert, daher ist der Schwamm protogyn, in dem eine Kreuzbefruchtung stattfindet. Die Amöbozyten werden mit Nahrung gefüllt und werden groß, sie werden rund und bilden Eier.

Andere Amöbozyten teilen sich, um eine große Anzahl von Spermien zu produzieren, ein Spermium hat einen ovalen Kopf und einen langen, spitzen Schwanz.

Einige Arbeiter behaupten die Bildung von Geschlechtszellen aus Archeozyten oder sogar aus Choanozyten. Die Eier eines Schwamms werden durch Spermien eines anderen Schwamms befruchtet, um Zygoten zu bilden. Bei der Kreuzbefruchtung dringt das Spermium wahrscheinlich in einen Choanozyten ein, der mit dem Ei verschmilzt und das Spermium freisetzt, das dann mit dem Ei verschmilzt. Die Zygote sondert eine Hülle ab, die Brutkapsel genannt wird und die Zygote umschließt.

Entwicklung der Schwämme:

Die Zygote macht eine holoblastische, aber ungleiche Teilung durch; bei der holoblastischen Teilung ist die Zygote vollständig segmentiert.

Die ersten drei Teilungen sind vertikal und bilden acht pyramidale Zellen, dann bildet eine horizontale Teilung acht kleine obere Zellen am tierischen Pol und acht große untere Zellen am vegetativen Pol. Die oberen kleinen Zellen teilen sich schnell, werden klar und bekommen Geißeln, die unteren Zellen teilen sich langsam und werden körnig.

Es entsteht eine Blastula, die im Inneren eine Blastocoelhöhle hat. Die Blastula wird nach der Bildung von Geißeln als Amphiblastula bezeichnet. Bisher fand die Entwicklung im Körper des Schwammes statt, nun findet die Amphiblastula ihren Weg in die Ausstromkanäle und verlässt das Muttertier durch das Osculum.

Die Amphiblastula schwimmt einige Stunden lang frei umher, dann wandern die oberen Geißelzellen in das Blastocoel ein und werden von den unteren körnigen Zellen überwachsen; dies bildet eine Gastrula, die wie eine Schale ist, mit einer äußeren Schicht körniger Zellen, die Ektoderm genannt wird, und einer inneren Schicht von Geißelzellen, die als Endoderm bezeichnet wird, sie hat eine große Öffnung, die Blastopore.

Dieser Embryo heftet sich mit seinem blastoporalen Ende an einen festen Gegenstand und beginnt zu wachsen. Sowohl die Ektoderm- als auch die Endodermschicht scheiden Mesogloea und seine Amöbozyten aus. Manche behaupten, dass Mesogloea nur von den Choanozyten (Endoderm) ausgeschieden wird. Die Wand verdickt sich und wird gefaltet, um Kanäle zu bilden, Perforationen bilden Ostien und Osculum.

Die Keimschichten der Schwämme entsprechen nicht dem Ektoderm und Endoderm der Metazoa, da das äußere Ektoderm des Schwamms von den unteren körnigen Zellen des vegetativen Pols und das Endoderm von den oberen gegeißelten Zellen des tierischen Pols gebildet wird. Bei den Metazoen bilden die Zellen des tierischen Pols das Ektoderm und die des pflanzlichen Pols das Endoderm.

Tierische Natur der Schwämme:

Lange Zeit wurden Schwämme nicht als Tiere angesehen, eben wegen ihres nicht tierähnlichen Aussehens; sie sind sessil und besitzen nicht die Fähigkeit, die Nahrung zu fangen oder ihre Abfälle loszuwerden und zeigen mehr oder weniger keine Reaktion auf Reize.

Es war jedoch Robert Grant (1836), der die tierische Natur der Schwämme erkannte, indem er vorschlug, dass die Wasserströmung durch einen bestimmten Weg im Körper der Schwämme fließt; sie tritt in den Schwammkörper durch winzige Poren, Ostien genannt, ein, die über die gesamte Körperoberfläche verstreut sind, und tritt durch größere Löcher, Oscula genannt, aus.

Die holozoische Ernährungsweise der Schwämme – sie ernähren sich von festen Nahrungspartikeln, die mit der Wasserströmung kommen, ohne Zellulose-Zellwand – und das Vorhandensein von freischwimmenden Flimmerlarven im Lebenszyklus, die denen anderer Meerestiere ähneln, legen eindeutig nahe, dass die Schwämme Tiere sind und nichts anderes.

Affinitäten von Schwämmen:

Seit ihrer Entdeckung hat es eine große Kontroverse über die Natur und die Verwandtschaft der Schwämme gegeben. Aristoteles (384-322 v. Chr.) war der erste, der sie als Tiere anerkannte. Aber die Biologen nach Aristoteles hielten sie wegen ihrer sessilen Lebensweise und ihrer Unempfindlichkeit jahrhundertelang für Pflanzen.

Ellis (1765) wies darauf hin, dass in den Körper von Schwämmen ein ständiger Wasserstrom ein- und austritt; dies wurde auch von Robert Grant (1836) bestätigt. Linnaeus, Lamarck und Cuvier ordneten sie jedoch zusammen mit den Coelenteraten in Zoophyta ein. Robert Grant (1836) stellte schließlich eine eigene Gruppe Porifera für die Schwämme auf. Damit zeigen sie sowohl Verwandtschaft mit den Protozoen als auch mit den Metazoen.

Affinitäten mit Protozoen:

Verwandtschaften:

Schwämme weisen Ähnlichkeiten mit kolonialen Protozoen auf, indem sie folgende Merkmale aufweisen:

1. Fehlen einer Verdauungshöhle und Vorhandensein einer intrazellulären Verdauung.

2. das Vorhandensein von Kragenzellen und amöboiden Zellen wie bei den kolonialen Flagellaten.

3. die Herstellung des Skeletts durch eine einzelne Zelle oder eine Gruppe von Zellen.

4. Die Zellen des Schwammkörpers sind in ihrer Funktion voneinander abhängig.

5. Ein Prozess, der als Inversion bekannt ist, tritt bei Amphiblastula-Larven wie denen von Volvox auf. Die gegeißelten Schwammlarven werden als Überbleibsel eines gegeißelten kolonialen Protozoenvorfahren betrachtet.

Unterschiede:

Schwämme unterscheiden sich von Protozoen durch die folgenden Merkmale:

1. Das Kanalsystem.

2. das charakteristische Skelett.

3. die Entwicklung eines mehrzelligen Körpers aus einem befruchteten Ei durch Spaltung; und in diesem Merkmal werden die Schwämme komplexer als koloniale Protozoen und ähneln den Metazoen. Daher besteht ihre Protozoenverwandtschaft nicht mehr.

Affinitäten mit Metazoa:

Verwandtschaften:

Unter den Metazoa weisen die Coelenteraten in den folgenden Merkmalen gewisse Ähnlichkeiten mit den Schwämmen auf:

1. Beide haben eine sitzende Lebensweise.

2. Beide sind diploblastisch und akoelomat. Zwischen dem Ektoderm und dem Endoderm befindet sich eine nichtzelluläre Mesogloea-Schicht. Mesoderm ist in beiden Fällen nicht vorhanden.

3. Das Spongocoel der Schwämme, das sich durch das terminale Osculum öffnet, kann mit der gastrovaskulären Höhle verglichen werden, die sich nach außen durch das terminale Hypos tome der Coelenteraten öffnet.

4. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung findet in beiden Fällen statt und die Kolonien werden durch Knospung gebildet.

5. Die Parenchymula-Larven der Schwämme sind mit den Planula der Coelenteraten vergleichbar.

Unterschiede:

Die Schwämme unterscheiden sich von den Metazoa durch die folgenden Merkmale:

1. Bei Schwämmen sind die Zellen vergleichsweise weniger spezialisiert und voneinander abhängig als die Zellen der Metazoa.

2. Schwämme besitzen Choanozyten, die bei allen Metazoa nicht vorkommen.

3. Schwämme sind auf der zellulären Stufe des Aufbaus, aber die Metazoa sind auf der Stufe des Gewebe- und Organaufbaus.

4. Die Schwämme sind diploblastisch, während die Metazoa (außer Coelenterata) triploblastisch sind.

5. Die Schwämme besitzen kein vorderes Ende oder einen Kopf wie die Metazoa. Das Osculum dient nur als Ausatmungsöffnung.

5. Der Körper der Schwämme ist von zahlreichen winzigen Poren durchlöchert, und sie besitzen ein einzigartiges System von Kanälen in ihrem Körper; all dies findet man bei Metazoa nicht.

6. Schwämme haben kein Nervengewebe, um die Körperaktivitäten zu koordinieren.

7. die Schwämme haben im Gegensatz zu den Metazoen keine Verdauungshöhle.

8. Schwämme haben eine größere Anzahl von Fetten und Fettsäuren, die ein höheres Molekulargewicht haben als die der Metazoa.

9. Bei der Entwicklung der Schwämme werden die gegeißelten oberen Zellen des Embryos, die sich am tierischen Pol befinden, zum Endoderm und die körnigen Zellen des pflanzlichen Pols zum Ektoderm; bei keiner Metazoa kommt eine solche Umkehrung während der Entwicklung vor.

10. Aufgrund dieser Unterschiede können die Schwämme nicht mit den Metazoa gruppiert werden, weshalb für die Schwämme ein eigenes Phylum geschaffen wurde.

Trotz ihrer Ähnlichkeiten mit den Protozoen und Metazoen wird angenommen, dass die Schwämme von der Hauptlinie der Metazoen-Evolution abgewichen sind und eine Sackgasse darstellen. In Anbetracht dessen wurde ein separates Unterkönigreich Parazoa geschaffen, um die Schwämme einzuschließen, und daher haben sie eine isolierte phylogenetische Position.

Wirtschaftliche Bedeutung der Schwämme:

Die Schwämme sind von großer wirtschaftlicher Bedeutung, sowohl nützlich als auch schädlich, für die Menschheit.

A. Nützliche Schwämme:

Schwämme sind für den Menschen und andere Tiere in folgender Weise nützlich:

1. Als Nahrung:

Schwämme werden wegen ihres schlechten Geschmacks, Geruchs und ihrer scharfen Stacheln von anderen Tieren selten als Nahrung angenommen. Es gibt jedoch Krebstiere, die parasitisch auf ihnen leben, und einige Weichtiere wie Nacktschnecken ernähren sich von ihnen.

2. als Kommensalen:

Schwämme dienen verschiedenen Tieren wie Krebstieren, Würmern, Weichtieren, kleinen Fischen usw. als Schutz, weil ihre Feinde die Schwämme nicht fressen können. Zusätzlich zum Schutz erhalten die im Schwammkörper lebenden Tiere ein reichhaltiges Nahrungsangebot aus dem Wasser, das durch den Schwammkörper zirkuliert. Diese Tiere fügen den Schwämmen keinen offensichtlichen Schaden zu, sie werden als Kommensalen betrachtet.

3. Andere Verwendungszwecke:

Das getrocknete, faserige Skelett vieler Schwämme wie Spongia, Hippospongia und Euspongia wird zum Baden, Polieren, Waschen von Autos, Wänden, Möbeln und zum Schrubben von Böden usw. verwendet. Das Skelett einiger Schwämme wie Euplectella ist von großem kommerziellen Wert und wird als Dekorationsstück verwendet.

B. Schädliche Schwämme:

Nur wenige Schwämme sind schädlich. Sie können den Tod einiger festsitzender Tiere verursachen, indem sie sie überwuchern und ihnen die Nahrungs- und Sauerstoffzufuhr abschneiden. Die Bohrschwämme wie Cliona heften sich an die Schalen von Austern, Muscheln, Seepocken usw. Sie bohren sich in die Schalen dieser Tiere und zerstören sie vollständig.

Die Bohrschwämme fügen auch den Austernbänken großen Schaden zu. Die Bohrschwämme zerstören auch Felsen, indem sie in sie eindringen und sie in Stücke brechen.