Schwämme, Diejenigen, die in Geschäften verkauft werden und zum Geschirrspülen oder Reinigen der Küche verwendet werden, sind nicht real. Sie bestehen aus synthetischen Materialien, ähneln jedoch stark einem echten Schwamm und sind einfach zu verwenden.

Aber echte Schwämme kommen im Meer vor, nicht in einem chemischen Labor. Viele waren sich lange Zeit sicher, alles über Schwämme zu wissen. Man glaubte, es handele sich um eine Pflanze, bis ein Mann namens Robert Grant 1825 bewies, dass Schwämme einst Tiere waren!

Er untersuchte die Schwämme im Wasser durch ein Mikroskop. Und ich sah Wasserströme, die durch einige Löcher eindrangen und durch andere wieder herauskamen. Dennoch wussten Wissenschaftler viele Jahre lang nicht, um welche Art von Tier es sich handelte. Es wurde angenommen, dass es sich dabei um winzige Einzeller handelte, die in einer großen Kolonie zusammenlebten.

Wir wissen heute, dass Schwämme die getrockneten Skelette von Meerestieren sind, die zur Klasse der „porösen“ Tiere gehören. Dies ist eine ziemlich bedeutende Tiergruppe. Und obwohl Schwämme zu den niedrigsten Formen im Tierreich gehören, ist ihre Struktur recht komplex.

Ihre oberste Schicht besteht aus flachen Zellen, die ein wenig an eine Leiter erinnern. Die von diesen Zellen gebildeten Kanäle unterscheiden sich von denen anderer Tiere. Sie haben die Form von Säulen, die jeweils in einer großen „Spanne“ enden. Diese Wehre saugen Wasser in den Schwamm und geben es dann wieder ab. Auf diese Weise erhalten Schwämme Sauerstoff und Nahrung (Millionen winziger Organismen, die zusammen mit Wasser aufgenommen werden). Der Abfall wird ebenfalls zusammen mit dem Abwasser entsorgt. Deshalb riechen frische Schwämme, die noch Wasser enthalten, schlecht. Allerdings ist zu beachten, dass dadurch die Schwämme geschont werden, denn der Geruch hält andere Tiere davon ab, sie zu fressen!

In der Mitte des Schwammes befindet sich eine leichte, geleeartige Masse mit beweglichen Zellen. Sie sind wahrscheinlich an der Nahrungsverdauung, der Atmung und der Abfallbeseitigung beteiligt.

Schwämme können unterschiedliche Formen und Farben haben. Generell sind sie sehr vielfältig; die wertvollsten Schwammarten kommen in großen Tiefen in einer Entfernung von 80–130 km von der Küste vor.

Struktur und Klassen von Schwämmen

Schwämme sind uralte, primitive, mehrzellige Tiere. Sie leben im Meer, seltener frisches Wasser oemah. Sie führen einen stationären, gebundenen Lebensstil. Sie sind Filtrierer. Die meisten Arten bilden Kolonien. Sie haben weder Gewebe noch Organe. Fast alle Schwämme haben ein Innenskelett. Das Skelett wird in der Mesoglea gebildet und kann mineralisch (kalkhaltig oder siliziumhaltig), hornartig (schwammhaltig) oder gemischt (silizium-schwammhaltig) sein.

Es gibt drei Arten von Schwammstrukturen: Ascon (Asconoid), Sicon (Syconoid), Leukon (Leukonoid) (Abb. 1).

Reis. 1.
1 – Ascon, 2 – Sicon, 3 – Leukon.

Die am einfachsten organisierten Schwämme vom Asconoid-Typ haben die Form eines Beutels, der an der Basis am Substrat befestigt ist und dessen Mund (Osculum) nach oben zeigt.

Die äußere Schicht der Sackwand wird von Hautzellen (Pinakozyten) gebildet, die innere Schicht von Kragengeißelzellen (Choanozyten). Choanozyten erfüllen die Funktion der Wasserfiltration und Phagozytose.

Zwischen der äußeren und inneren Schicht befindet sich eine strukturlose Masse – Mesoglea, in der sich zahlreiche Zellen befinden, darunter auch solche, die Spicules (Nadeln des inneren Skeletts) bilden. Der gesamte Schwammkörper ist von dünnen Kanälen durchzogen, die zur zentralen Vorhofhöhle führen. Die kontinuierliche Arbeit der Choanozyten-Flagellen erzeugt einen Wasserfluss: Poren → Porenkanäle → Vorhofhöhle → Osculum. Der Schwamm ernährt sich von den Nahrungspartikeln, die das Wasser mit sich bringt.

Reis. 2.
1 - Skelettnadeln, die den Mund umgeben, 2 - Vorhofhöhle,
3 - Pinakozyten, 4 - Choanozyten, 5 - sternförmige Stützzelle,
6 – Spicula, 7 – Pore, 8 – Amöbozyten.

Bei Schwämmen vom Syconoid-Typ verdickt sich die Mesoglea und es bilden sich innere Einstülpungen, die wie mit Flagellenzellen ausgekleidete Taschen aussehen (Abb. 2). Der Wasserfluss im Sykonoidschwamm erfolgt auf folgendem Weg: Poren → Porenkanäle → Flagellentaschen → Vorhofhöhle → Osculum.

Der komplexeste Schwammtyp ist Leukon. Schwämme dieser Art zeichnen sich durch eine dicke Mesogleaschicht mit vielen Skelettelementen aus. Die inneren Einstülpungen dringen tief in die Mesoglea ein und haben die Form von Flagellenkammern, die durch ableitende Kanäle durch die Satriumhöhle verbunden sind. Die Vorhofhöhle ist bei leukonoiden Schwämmen, wie auch bei sykonoiden Schwämmen, mit Pinakozyten ausgekleidet. Leukonoide Schwämme bilden normalerweise Kolonien mit vielen Mündungen auf der Oberfläche: in Form von Krusten, Platten, Klumpen, Büschen. Der Wasserfluss im Leukonoidschwamm erfolgt auf folgendem Weg: Poren → Porenkanäle → Flagellenkammern → Ableitungskanäle → Vorhofhöhle → Osculum.

Schwämme haben eine sehr hohe Regenerationsfähigkeit.

Sie vermehren sich ungeschlechtlich und sexuell. Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt in Form von äußerer Knospung, innerer Knospung, Fragmentierung, Bildung von Gemmules usw. Bei der sexuellen Fortpflanzung entwickelt sich aus einer befruchteten Eizelle eine Blastula, die aus einer einzigen Zellschicht mit Flagellen besteht (Abb. 3). Dann wandern einige der Zellen nach innen und verwandeln sich in Amöbenzellen. Nachdem sich die Larve am Boden niedergelassen hat, bewegen sich Flagellenzellen nach innen, werden zu Choanozyten und Amöboidzellen gelangen an die Oberfläche und verwandeln sich in Pinakozyten.

Reis. 3.
1 - Zygote, 2 - gleichmäßige Fragmentierung, 3 - Coeloblastula,
4 - Parenchymula im Wasser, 5 - abgesetztes Parenchym
mit Schichtumkehr, 6 - junger Schwamm.

Die Larve verwandelt sich dann in einen jungen Schwamm. Das heißt, das primäre Ektoderm (kleine Flagellenzellen) tritt an die Stelle des Endoderms, und das Endoderm tritt an die Stelle des Ektoderms: Die Keimschichten tauschen ihre Plätze. Auf dieser Grundlage bezeichnen Zoologen Schwämme als „Inside-Out-Tiere“ (Enantiozoa).

Die Larve der meisten Schwämme ist eine Parenchymula, deren Struktur fast vollständig der hypothetischen „Phagozytenzelle“ von I.I. entspricht. Mechnikow. In dieser Hinsicht gilt derzeit die Hypothese, dass Schwämme von einem phagozytellaähnlichen Vorfahren stammen, als die vernünftigste.

Die Art der Schwämme wird in Klassen eingeteilt: 1) Kalkschwämme, 2) Glasschwämme, 3) Gewöhnliche Schwämme.

Klasse Kalkschwämme (Calcispongiae oder Calcarea)

Solitäre oder koloniale Meeresschwämme mit Kalkskelett. Skelettstacheln können drei-, vier- oder einachsig sein. Sicon gehört zu dieser Klasse (Abb. 2).

Klasse Glasschwämme (Hyalospongia oder Hexactinellida)

Marine Tiefseeschwämme mit einem Silikonskelett, das aus sechsachsigen Stacheln besteht. Bei einigen Arten sind die Nadeln miteinander verlötet und bilden Amphidisken oder komplexe Gitter.

Schwämme sind im Wasser lebende, mehrzellige Tiere. Es gibt keine echten Gewebe und Organe. Sie haben kein Nervensystem. Der Körper in Form eines Beutels oder Glases besteht aus einer Vielzahl von Zellen, die Leistung erbringen verschiedene Funktionen und interzelluläre Substanz.

Die Körperwand der Schwämme wird von zahlreichen Poren und Kanälen durchzogen, die von ihnen ausgehen und mit der inneren Höhle kommunizieren. Die Hohlräume und Kanäle sind mit begeißelten Kragenzellen ausgekleidet. Bis auf wenige Ausnahmen haben Schwämme ein komplexes mineralisches oder organisches Skelett. Fossile Überreste von Schwämmen sind bereits aus proterozoischen Gesteinen bekannt.

Kalk- und Glasschwämme:

1 - Polymastia corticata; 2 - Seetaucherschwamm (Halichondria panicea); 3 - Neptunbecher (Poterion neptuni); 4 - Baikalschwamm (Lubomirskia baikalensis);

5, 6 - Clathrina primordialis; 7 - Pheronema giganteum; 8 - Hyalonema sieboldi

Es wurden etwa 5.000 Schwammarten beschrieben, von denen die meisten in den Meeren leben. Der Stamm wird in vier Klassen eingeteilt: Kalkschwämme, Kieselschwämme oder gewöhnliche Schwämme, Glasschwämme oder sechsstrahlige Schwämme und Korallenschwämme. Die letztere Klasse umfasst eine kleine Anzahl von Arten, die in Grotten und Tunneln zwischen Korallenriffen leben und ein Skelett haben, das aus einer massiven Kalkbasis aus Kalziumkarbonat und einachsigen Feuersteinstacheln besteht.

Betrachten Sie als Beispiel die Struktur eines Kalkschwamms. Sein Körper ist sackartig, seine Basis ist am Untergrund befestigt und seine Öffnung bzw. sein Maul ist nach oben gerichtet. Die paragastrische Region des Körpers kommuniziert mit der äußeren Umgebung über zahlreiche Kanäle, beginnend mit den äußeren Poren.

Im Körper eines erwachsenen Schwamms gibt es zwei Zellschichten – Ekto- und Endodermis, zwischen denen eine Schicht strukturloser Substanz – Mesoglea – mit darin verstreuten Zellen liegt. Mesoglea nimmt den größten Teil des Körpers ein, enthält das Skelett und unter anderem Keimzellen. Die äußere Schicht wird von flachen ektodermalen Zellen gebildet, die innere Schicht von Kragenzellen – Cho-Anozyten, aus deren freiem Ende ein langes Flagellum herausragt. In der Mesoglea frei verstreute Zellen werden in stationäre Zellen unterteilt, die eine Stützfunktion erfüllen (Collencyten), mobile Skelettzellen (Skleroblasten), die an der Verdauung von Nahrungsmitteln beteiligt sind (Amöbozyten), Reserveamöboide, die sich in einen der oben genannten Typen verwandeln können, und sexuelle Zellen Zellen. Die Fähigkeit zellulärer Elemente, sich ineinander umzuwandeln, weist auf das Fehlen differenzierter Gewebe hin.

Basierend auf der Struktur der Körperwand und des Kanalsystems sowie der Lage der Abschnitte der Flagellatenschicht werden drei Arten von Schwämmen unterschieden, der einfachste davon ist Ascon und die komplexeren sind Sycon und Leucon.

Verschiedene Strukturtypen von Schwämmen und deren Kanalsystem:

A - ascon; B - Sicon; IN - lakon. Pfeile zeigen den Wasserfluss im Schwammkörper

Das Skelett der Schwämme wird in der Mesoglea gebildet. Das mineralische (Kalk- oder Feuerstein-)Skelett besteht aus einzelnen oder verwachsenen Nadeln (Spicules), die sich im Inneren von Skleroblastzellen bilden. Das organische (Schwamm-)Skelett besteht aus einem Netzwerk ähnlicher Fasern chemische Zusammensetzung zu Seide und interzellulär gebildet.

Schwämme sind Filtratorganismen. Durch sie der Körper geht ein kontinuierlicher Wasserfluss, der durch die Wirkung von Kragenzellen verursacht wird, deren Flagellen in eine Richtung schlagen – in Richtung der Magenhöhle. Kragenzellen fangen Nahrungspartikel (Bakterien, Einzeller etc.) aus dem an ihnen vorbeiströmenden Wasser ein und verschlucken sie. Ein Teil der Nahrung wird an Ort und Stelle verdaut, ein anderer Teil wird auf Amöbozyten übertragen. Durch die Öffnung wird gefiltertes Wasser aus der Magenhöhle ausgestoßen.

Schwämme vermehren sich sowohl ungeschlechtlich (durch Knospung) als auch sexuell. Die meisten Schwämme sind Zwitter. Keimzellen liegen in der Mesoglea. Spermatozoen dringen in die Kanäle ein, werden über den Mund ausgeschieden, dringen in andere Schwämme ein und befruchten deren Eier. Die Zygote zerfällt, was zur Bildung einer Blastula führt. Bei nicht kalkhaltigen und einigen kalkhaltigen Schwämmen besteht die Blastula aus mehr oder weniger identischen Flagellenzellen (Coeloblastula).

Anschließend tauchen einige der Zellen, die ihre Geißeln verlieren, nach innen und füllen den Hohlraum der Blastula, wodurch eine Parenchymlarve entsteht.

Schwämme leben häufiger in Kolonien, was auf eine unvollständige Knospung zurückzuführen ist. Nur wenige Schwämme sind Einzelgänger. Sekundär werden auch Einzelorganismen gefunden. Ihre Bedeutung für das Leben von Stauseen ist sehr groß. Filtert durch deinen Körper große Menge Wasser, sie helfen, es von Verunreinigungen durch feste Partikel zu reinigen.

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Schwämme sind eine Art aquatischer, überwiegend mariner, unbeweglicher Urtiere. Hinsichtlich der Komplexität ihrer Struktur nehmen sie eine Zwischenstellung zwischen kolonialen Protozoen und Hohltieren ein. Normalerweise in Schulkurs Sie werden in der Biologie nicht untersucht, obwohl es sich hinsichtlich der Artenzahl (ca. 8.000) um eine ziemlich große Gruppe handelt.

Früher benutzte man Schwämme im Alltag (als Waschlappen).

Jetzt haben wir gelernt, wie man künstliche Schwämme herstellt, aber daraus können Sie sich ein Bild davon machen, wie Tierschwämme funktionieren. Ihre Besonderheit- Dies ist eine poröse Struktur des Körpers, die durchdringen kann große Menge Wasser.

Im Körper von Schwämmen gibt es verschiedene Zellen, die unterschiedliche Funktionen erfüllen und sich in ihrer Struktur voneinander unterscheiden. Auf dieser Grundlage unterscheiden sich Schwämme von kolonialen Protozoen. Schwammzellen sind jedoch nur schwach miteinander verbunden, verlieren ihre Fähigkeit zur Unabhängigkeit nicht vollständig, werden fast nicht gemeinsam kontrolliert und bilden keine Organe.

Daher wird angenommen, dass Schwämme kein Gewebe haben. Darüber hinaus besitzen sie keine echten Nerven- oder Muskelzellen.

Die Körperform von Schwämmen kann unterschiedlich sein: wie eine Schüssel, ein Baum usw. Darüber hinaus haben alle Schwämme einen zentralen Hohlraum mit einem ziemlich großen Loch (Mund), durch das Wasser austritt. Der Schwamm nimmt Wasser durch kleinere Löcher (Tubuli) in seinem Körper auf.

Die obige Abbildung zeigt drei Optionen für den Aufbau des Grundwasserleitersystems aus Schwämmen.

Im ersten Fall wird Wasser durch schmale Seitenkanäle in einen gemeinsamen großen Hohlraum gesaugt. In diesem gemeinsamen Hohlraum werden Nährstoffe (Mikroorganismen, organische Rückstände; einige Schwämme sind Raubtiere und können Tiere fangen) aus dem Wasser gefiltert. Die Nahrungsaufnahme und der Wasserfluss erfolgen durch die in der Abbildung rot dargestellten Zellen. In der Abbildung haben die Schwämme im zweiten und dritten Fall eine komplexere Struktur.

Es gibt ein System aus Kanälen und kleinen Hohlräumen, deren Innenwände Zellen bilden, die für die Ernährung verantwortlich sind. Die erste Variante der Schwammkörperstruktur heißt ascon, zweite - Sicon, dritte - lakon.

Rot dargestellte Zellen werden aufgerufen Choanozyten.

Sie haben eine zylindrische Form mit einem Flagellum, das einer Kammerhöhle zugewandt ist. Außerdem verfügen sie über einen sogenannten Plasmakragen, der Speisereste auffängt. Choanozyten-Flagellen drücken Wasser in eine Richtung.

Schwämme haben eine Reihe anderer Zelltypen.

Das obige Diagramm zeigt einen Teil des Körpers einer Ascona. Gelb Deckzellen werden angezeigt ( Pinakozyten). Sie erfüllen eine Schutzfunktion. Zwischen den Choanozyten und Pinakozyten befindet sich eine ziemlich dicke Schicht mesochyla(in grau dargestellt). Es hat eine nichtzelluläre Struktur, es ist eine faserige, gelatineartige Substanz, in der sich alle anderen Zelltypen und verschiedene Formationen befinden.

Archäozyten(hellgrüne Zelle im Diagramm) – sind amöbenähnliche, bewegliche, undifferenzierte Zellen, die sich in alle anderen verwandeln können. Wenn ein Schwamm einen Teil seines Körpers verliert, erfolgt der Regenerationsprozess dank der Teilung und Differenzierung der Archäozyten.

Artikel: Das Konzept eines Schwamms

Archäozyten erfüllen auch die Funktion, Substanzen zwischen Zellen zu transportieren (z. B. von Choanozyten zu Pinakozyten). Es gibt auch viele andere Zelltypen im Mesochyl (Fortpflanzungszellen, Zellen, die Nährstoffe, Kollagen usw. enthalten). Auch im Mesochyl befinden sich Nadeln, die eine unterstützende, skelettbildende Funktion erfüllen und es dem Schwamm ermöglichen, seine Form beizubehalten. Die Nadeln haben eine kristalline Struktur.

Schwämme vermehren sich sowohl ungeschlechtlich als auch sexuell. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch Knospung.

Tochterpersonen können mit der Mutter verbunden bleiben. Dadurch bilden sich Kolonien. Bei der sexuellen Fortpflanzung gelangen die Spermien eines Schwamms in die Kanäle und Kammern des anderen. Es kommt zur Befruchtung von Eizellen (Oozyten). Die resultierende Zygote beginnt sich zu teilen, es entsteht eine Larve, die mit einem Wasserfluss den Körper der Mutter verlässt und sich anschließend an einem neuen Ort niederlässt. In ihrer Struktur besitzt die Larve keine Keimschichten, sondern ähnelt einer Kolonie einzelliger Flagellaten.

Die Larve schwimmt nicht passiv, sondern mit Hilfe von Flagellen. Nachdem es sich an einem neuen Ort niedergelassen hat, dreht es sich, so dass sich die Flagellen nach innen drehen und die Larve zu wachsen beginnt und sich in einen Schwamm verwandelt.

Schwämme (Spongia, Porifera) - eine Art mehrzelliger wirbelloser Wassertiere. G. zeichnet sich durch eine zelluläre Differenzierung mit geringer interzellulärer Koordination aus, wodurch einzelne Körperzellen praktisch unabhängig voneinander sind.

Der Körper von G. besteht aus Ento- und Ektoderm und der dazwischen liegenden gallertartigen Substanz – Mesoglia; Muskel- und Nervenzellen, die für höhere Tiere charakteristisch sind, fehlen. Das Skelett von G. besteht aus Kalk- oder Kieselsäureformationen unterschiedlicher Größe und Form – Spicules; bei einigen G.-Arten – aus organische Substanz(Schwamm).

Durch Kanäle, die im Inneren des Körpers verlaufen und von innen mit einer Schicht ektodermaler Flagellenzellen (Choanozyten) ausgekleidet sind, wird Wasser kontinuierlich gefiltert.

Verschiedene Mikroorganismen (Protozoen, Bakterien, Algen usw.) sowie Detrituspartikel, die mit dem Wasserfluss in den Körper gelangen, werden von den Zellen eingefangen und in ihnen verdaut.

Einige der Süßwasserkohlenwasserstoffe (z. B. Trampolin) spielen eine wichtige Rolle bei der natürlichen Reinigung von Gewässern, können aber gleichzeitig, indem sie sich in verschiedenen Wasserbauwerken ablagern und diese verstopfen, erheblichen Schaden anrichten.

Insgesamt sind es ca. 5000 G.-Arten; in den nördlichen und fernöstlichen Meeren innerhalb der UdSSR lebt ca.

300 Arten, im Schwarzen Meer – ca. 30, im Kaspischen Meer - 1 Art. Süßwasser-G. werden in der UdSSR durch Baikal-G.-Arten und mehrere Distelarten vertreten.

Der praktische Wert von Schwämmen ist gering. Der Toilettenfisch oder griechische Fisch dient im Mittelmeer und einigen anderen Meeren als Angelobjekt. In der Chirurgie wird es manchmal in getrockneter und gereinigter Form anstelle von Watte verwendet. Getrockneter Bodyaga wird in der Volksmedizin zur Behandlung verwendet. als Mittel gegen Rheuma und auch als kosmetisches Produkt.

D. N. Zasukhin.

Biologie und Lebensweise von Schwämmen

Schwämme sind ausschließlich Wassertiere, die wie viele Pflanzen eine sesshafte Lebensweise führen.

Sie lassen sich fest auf einem festen Untergrund nieder und verlassen ihr „Zuhause“ nicht freiwillig. Dabei handelt es sich um so primitive Organismen, dass sie nicht in der Lage sind, sich selbstständig am Boden oder in der Wassersäule fortzubewegen.

Der unbewegliche Lebensstil von Schwämmen ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass Schwämme keine organisierten Muskeln und Muskeln haben Nervensysteme s, weil die Zellen, aus denen ihr Körper besteht, differenziert sind und nicht in der Lage sind, „kollektiv“ zu agieren.
Rudimentäre Fähigkeiten, auf die man reagieren kann starke Reizstoffe Sie sind mit der Kontraktion von Myozyten oder dem Protoplasma von Epithel- und Mesogleazellen verbunden, wobei jede Zelle unabhängig auf Reizungen reagiert.

Experimente zur Untersuchung der Fähigkeit von Schwämmen, auf äußere Reize zu reagieren, haben gezeigt, dass diese Reaktion äußerst langsam ist.

So können im Flachwasser lebende Schwämme das Maul (bei Ebbe) in drei Minuten schließen und in 7-10 Minuten vollständig öffnen.

Zusätzlich zur Kontraktionsfähigkeit sind einige Schwammzellen (insbesondere Amöbozyten) in der Lage, sich mit Hilfe von Pseudopodien und Pseudopodien langsam in der Dicke der Mesoglea zu bewegen.

Die Unfähigkeit von Schwämmen, Teile ihres Körpers zu bewegen, würde sich negativ auf ihre Lebensfähigkeit auswirken – schließlich benötigen Schwämme für eine normale Existenz einen Wasserlauf, der Nahrung, Gase und Abfallprodukte über Kanäle zu den Körperzellen transportiert. IN stehendes Wasser Ohne Choanozyten könnten sich Schwämme nicht normal entwickeln und existieren. Diese Zellen befinden sich entlang von Kanälen und Kammern, die durch den porösen Körper des Schwamms verlaufen, und sind mit beweglichen Flagellen ausgestattet, die in ständiger Bewegung sind.

Schwämme – Beschreibung, Arten, Eigenschaften, Ernährung, Beispiele und Klassifizierung

Es sind die Flagellen der Choanozyten, die den notwendigen Wasserfluss durch den Körper des Tieres erzeugen.
Wenn Sie mit einer Spritze Farbstoff in den Körper eines Aquarienschwamms injizieren, erscheint nach einer Weile eine Wolke aus farbigem Wasser aus dem Mund.

Atemschwämme

Wie alle Wassertiere nutzen Schwämme zum Atmen im Wasser gelösten Sauerstoff.

Durch oxidative Prozesse setzen Schwämme Kohlendioxid frei, das aus den Zellen an die äußere Umgebung abgegeben werden muss. Während des Wasserflusses durch die Kanäle und Flagellenkammern findet ein Gasaustausch statt, während die Mesoglea-Zellen, die sich in der Nähe des Wasserlaufs befinden, Sauerstoff einfangen und Abfallprodukte freisetzen. Da viele Mesoglea-Zellen beweglich sind und die Mesoglea selbst ein geleeartiges Aussehen hat, vermischen sich die darin enthaltenen Zellen langsam und die meisten von ihnen sind in der Lage, Nahrung aufzunehmen und Abfallstoffe zu entfernen.

Eine gewisse Rolle bei der Sauerstoffversorgung der Zellen und dem Abtransport von Kohlendioxid spielen mikroskopisch kleine Algen, die mit Wasser in die Kanäle und Poren von Schwämmen eindringen und dort einige Zeit leben. In diesem Fall wird eine symbiotische Beziehung zwischen Schwämmen und Phytoalgen beobachtet.

Ernährung und Sekrete von Schwämmen

Der Wasserfluss trägt nicht nur zum Gasaustausch bei, sondern sorgt auch dafür, dass die Schwammzellen Nährstoffe und Mineralsalze erhalten, die für ein normales Leben notwendig sind.

Da die Zellen von Schwämmen differenziert sind, besteht kein Grund, über die Existenz eines auch nur rudimentären Verdauungssystems bei diesen Tieren zu sprechen. Jede Körperzelle entzieht dem Wasser selbstständig alles Notwendige und gibt alles Unnötige an das Wasser ab. Wir können sagen, dass die Physiologie der Schwämme in dieser Hinsicht der Physiologie einzelliger Organismen ähnelt.

Schwämme ernähren sich von im Wasser suspendierten organischen Mikropartikeln – den Überresten mikroskopisch kleiner Tiere und Pflanzen, einzelliger Organismen.

Die Partikel gelangen mit Hilfe derselben Choanozyten in die Kanäle und Flagellenkammern, werden dann von mobilen Amöbozyten eingefangen und in der Mesoglea verteilt. In diesem Fall setzen die Amöbozyten einen Pseudopoden frei, umarmen das Partikel und ziehen es in die Zelle.

Im Pseudopoden erscheint eine Vakuole – ein Vesikel, das mit einem Medium gefüllt ist, das organisches Material auflösen und verdauen kann. Das Partikel löst sich auf und auf der Oberfläche der Vakuole erscheinen Körner einer fettähnlichen Substanz.

Wenn ein Nährstoffpartikel zu groß ist, als dass ein Amöbozyten ihn verdauen könnte, kommt eine Gruppe von Amöbozyten ins Spiel – sie umgeben den Partikel von allen Seiten und verdauen ihn gemeinsam. Die Struktur der Choanozyten einiger Schwammarten ermöglicht es ihnen, auch an der Verdauung von Nahrungsmitteln teilzunehmen.

Schwämme passieren durch ihre Poren, Kanäle und Geißelkammern alles, was im Wasser enthalten ist, auch ungenießbare Partikel. Gleichzeitig fangen Amöbozyten sowohl organische Stoffe als auch Dinge ein, die in der Vakuole nicht verdaut werden können.

Unverdaute Nahrungsreste und unverdaulicher Inhalt werden in die Mesoglea abgesondert und wandern nach und nach zu den Wänden der Kanäle, von wo aus sie durch die Flagellen der Choanozyten durch die Vorhofhöhle und -öffnung in die äußere Umgebung ausgestoßen werden.

Wie lange leben Schwämme?

Schwammart (Porifera oder Spongia)

Struktur und Klassen von Schwämmen

Schwämme sind uralte, primitive, mehrzellige Tiere. Sie leben in Meeres- und seltener in Süßwasserkörpern. Sie führen einen stationären, gebundenen Lebensstil. Sie sind Filtrierer. Die meisten Arten bilden Kolonien. Sie haben weder Gewebe noch Organe. Fast alle Schwämme haben ein Innenskelett. Das Skelett wird in der Mesoglea gebildet und kann mineralisch (kalkhaltig oder siliziumhaltig), hornartig (schwammhaltig) oder gemischt (silizium-schwammhaltig) sein.

Es gibt drei Arten von Schwammstrukturen: Ascon (Asconoid), Sicon (Syconoid), Leukon (Leukonoid) (Abb. 1).

Reis. 1.

Verschiedene Arten von Schwammstrukturen:
1 – Ascon, 2 – Sicon, 3 – Leukon.

Die am einfachsten organisierten Schwämme vom Asconoid-Typ haben die Form eines Beutels, der an der Basis am Substrat befestigt ist und dessen Mund (Osculum) nach oben zeigt.

Die äußere Schicht der Sackwand wird von Hautzellen (Pinakozyten) gebildet, die innere Schicht von Kragengeißelzellen (Choanozyten).

Choanozyten erfüllen die Funktion der Wasserfiltration und Phagozytose.

Zwischen der äußeren und inneren Schicht befindet sich eine strukturlose Masse – Mesoglea, in der sich zahlreiche Zellen befinden, darunter auch solche, die Spicules (Nadeln des inneren Skeletts) bilden. Der gesamte Schwammkörper ist von dünnen Kanälen durchzogen, die zur zentralen Vorhofhöhle führen. Die kontinuierliche Arbeit der Choanozyten-Flagellen erzeugt einen Wasserfluss: Poren → Porenkanäle → Vorhofhöhle → Osculum.

Der Schwamm ernährt sich von den Nahrungspartikeln, die das Wasser mit sich bringt.

Reis. 2. Struktur von Sycon (Sycon sp.):
1 - Skelettnadeln, die den Mund umgeben, 2 - Vorhofhöhle,
3 - Pinakozyten, 4 - Choanozyten, 5 - sternförmige Stützzelle,
6 – Spicula, 7 – Pore, 8 – Amöbozyten.

Bei Schwämmen vom Syconoid-Typ verdickt sich die Mesoglea und es bilden sich innere Einstülpungen, die wie mit Flagellenzellen ausgekleidete Taschen aussehen (Abb. 2).

Der Wasserfluss im Sykonoidschwamm erfolgt auf folgendem Weg: Poren → Porenkanäle → Flagellentaschen → Vorhofhöhle → Osculum.

Der komplexeste Schwammtyp ist Leukon.

Schwämme dieser Art zeichnen sich durch eine dicke Mesogleaschicht mit vielen Skelettelementen aus. Die inneren Einstülpungen dringen tief in die Mesoglea ein und haben die Form von Flagellenkammern, die durch ableitende Kanäle durch die Satriumhöhle verbunden sind. Die Vorhofhöhle ist bei leukonoiden Schwämmen, wie auch bei sykonoiden Schwämmen, mit Pinakozyten ausgekleidet.

Leukonoide Schwämme bilden normalerweise Kolonien mit vielen Mündungen auf der Oberfläche: in Form von Krusten, Platten, Klumpen, Büschen. Der Wasserfluss im Leukonoidschwamm erfolgt auf folgendem Weg: Poren → Porenkanäle → Flagellenkammern → Ableitungskanäle → Vorhofhöhle → Osculum.

Schwämme haben eine sehr hohe Regenerationsfähigkeit.

Sie vermehren sich ungeschlechtlich und sexuell.

Die asexuelle Fortpflanzung erfolgt in Form von äußerer Knospung, innerer Knospung, Fragmentierung, Bildung von Gemmules usw. Bei der sexuellen Fortpflanzung entwickelt sich aus einer befruchteten Eizelle eine Blastula, die aus einer einzigen Zellschicht mit Flagellen besteht (Abb. 3).

Dann wandern einige der Zellen nach innen und verwandeln sich in Amöbenzellen. Nachdem sich die Larve am Boden niedergelassen hat, bewegen sich Flagellenzellen nach innen, werden zu Choanozyten und Amöboidzellen gelangen an die Oberfläche und verwandeln sich in Pinakozyten.

Entwicklung des Kalkschwamms (Clathrina sp.):
1 - Zygote, 2 - gleichmäßige Fragmentierung, 3 - Coeloblastula,
4 - Parenchymula im Wasser, 5 - abgesetztes Parenchym
mit Schichtumkehr, 6 - junger Schwamm.

Das heißt, das primäre Ektoderm (kleine Flagellenzellen) tritt an die Stelle des Endoderms, und das Endoderm tritt an die Stelle des Ektoderms: Die Keimschichten tauschen ihre Plätze. Auf dieser Grundlage bezeichnen Zoologen Schwämme als „Inside-Out-Tiere“ (Enantiozoa).

Die Larve der meisten Schwämme ist eine Parenchymula, deren Struktur fast vollständig der hypothetischen „Phagozytenzelle“ von I.I. entspricht. Mechnikow.

In dieser Hinsicht gilt derzeit die Hypothese, dass Schwämme von einem phagozytellaähnlichen Vorfahren stammen, als die vernünftigste.

Die Art der Schwämme wird in Klassen eingeteilt: 1) Kalkschwämme, 2) Glasschwämme, 3) Gewöhnliche Schwämme.

Klasse Kalkschwämme (Calcispongiae oder Calcarea)

Solitäre oder koloniale Meeresschwämme mit Kalkskelett.

Skelettstacheln können drei-, vier- oder einachsig sein. Sicon gehört zu dieser Klasse (Abb. 2).

Klasse Glasschwämme (Hyalospongia oder Hexactinellida)

Marine Tiefseeschwämme mit einem Silikonskelett, das aus sechsachsigen Stacheln besteht. Bei einigen Arten sind die Nadeln miteinander verlötet und bilden Amphidisken oder komplexe Gitter.

Die Skelette einiger Arten sind sehr schön und werden als Sammlerstücke und Souvenirs verwendet.

Vertreter: Korb der Venus (Abb. 4), Hyalonem.

Klasse Gewöhnliche Schwämme (Demospongiae)

Die überwiegende Mehrheit gehört dieser Klasse an moderne Arten Schwamm

Das Skelett besteht aus Silikon in Kombination mit Schwammfäden. Bei einigen Arten sind die Siliziumstacheln reduziert, so dass nur noch schwammige Filamente übrig bleiben.

Silikonnadeln sind vier- oder einachsig. Vertreter: Toilettenschwamm (Abb. 5), Neptunbecher (Abb. 6), Badyaga, lebend in Süßwasserkörpern.

Reis. 4.

Korb der Venus
(Euplectella asper)
Abb.5. Toilettenschwamm
(Spongia officianalis)
Reis. 6.

Neptun-Cup
(Poterion neptuni)

Trainingsaufgaben. Wirbellosen

Aufgaben der Stufe A

Wählen Sie aus den vier vorgeschlagenen Antworten eine richtige aus

A1. Charakteristisch für einen Schwamm

Systematische Schwämme basieren auf

A3. Charakteristisch für den Darm

A5. Körperhöhle

Aufgaben der Stufe B

Wählen Sie aus sechs gegebenen Antworten drei richtige aus

Folgendes ist bekannt Charaktereigenschaften Schwamm-Lebensstil

3) Schwämme derselben Art können je nach Bedingungen eine unterschiedliche Körperform aufweisen

4) Alle Schwämme leben sowohl im Meer- als auch im Süßwasser

6) Schwämme leben mehrere tausend Jahre

UM 2. Die äußere Schicht des Körpers der Hydra enthält Zellen

2) stechend

4) nervös

5) Mittelstufe

1) Sie haben spezielle Saugnäpfe oder Haken

4) Bei der Fortpflanzung wird eine große Anzahl von Eiern gebildet, Viviparität und Generationswechsel sind charakteristisch

6) Im Laufe der Evolution verloren sie ihr Nervensystem

UM 4. Die Mantelhöhle von Weichtieren ist ein Hohlraum

1), in den die Anal-, Genital- und Ausscheidungsöffnungen münden

4) in dem sich die Atmungs- und chemischen Sinnesorgane befinden

5) zwischen dem Mantel und dem Körper der Molluske

Passen Sie den Inhalt der ersten und zweiten Spalte an

UM 5. Stellen Sie eine Korrespondenz zwischen den Klassen und Tapas-Mollusken und Stachelhäutern her

KLASSENARTEN

A) Seelilien 1) Weichtiere

B) Seesterne 2) Stachelhäuter

B) Schnecken

D) Seeigel

D) Muschel

E) Spröde Sterne

G) Holothurianer

H) Kopffüßer

Stellen Sie eine Entsprechung zwischen einigen Insektenordnungen und der Art ihres Mundapparates her.

ORDNUNG DER INSEKTEN ART DES ORALGERÄTS

A) Kakerlaken 1) saugen

B) Orthopteren 2) nagen

B) Coleoptera

D) Libellen

E) Schmetterlinge

Stellen Sie die richtige Reihenfolge biologischer Prozesse, Phänomene und praktischer Handlungen her

F8: Legen Sie die Reihenfolge der Stadien der Schmetterlingsentwicklung fest

1)ausgewachsenes Insekt

3) Raupe

4) Puppe

Legen Sie die Abfolge der Ereignisse fest, wenn Bienen geboren werden

Darunter etwa 10.000 bekannte Arten, die heute auf der Erde leben. Mitglieder dieser Tiergruppe sind Kalkschwämme, Gewöhnliche Schwämme und Sechsstrahlschwämme. Erwachsene Schwämme sind sesshafte Tiere, die sich an felsigen Oberflächen, Muscheln oder anderen Unterwasserobjekten festsetzen, während die Larven frei schwimmen. Die meisten Schwämme leben in Meeresumgebungen, einige Arten kommen jedoch auch in Süßwasserkörpern vor.

Beschreibung

Schwämme sind primitive mehrzellige Tiere, die kein Verdauungs-, Kreislauf- oder Nervensystem haben. Sie haben keine Organe und die Zellen organisieren sich nicht in einer klar definierten Struktur.

Es gibt drei Hauptklassen von Schwämmen. Glasschwämme haben ein Skelett, das aus zerbrechlichen, glasigen Nadeln aus Kieselsäure besteht. Gewöhnliche Schwämme haben oft eine leuchtende Farbe und werden größer als andere Schwammarten. Gewöhnliche Schwämme machen mehr als 90 Prozent aller lebenden Schwammarten aus. Kalkschwämme sind die einzige Klasse von Schwämmen, deren Nadeln aus Kalziumkarbonat bestehen. Kalkschwämme sind normalerweise kleiner als andere Mitglieder des Stammes.

Der Körper des Schwamms ist wie ein Beutel, perforiert mit vielen kleinen Löchern oder Poren. Die Körperwände bestehen aus drei Schichten:

• äußere Schicht aus flachen Zellen der Epidermis;
• die mittlere Schicht, die aus einer gallertartigen Substanz und innerhalb der Schicht wandernden Amöbenzellen besteht;
• Die innere Schicht besteht aus Flagellen- und Kragenzellen (Choanozyten).

Ernährung

Schwämme ernähren sich, indem sie Wasser filtern. Sie absorbieren Wasser durch Poren, die sich in der gesamten Körperwand in der zentralen Höhle befinden. Der zentrale Hohlraum ist mit Kragenzellen ausgekleidet, deren Flagellum von einem Ring aus Tentakeln umgeben ist. Durch die Bewegung des Flagellums entsteht eine Strömung, die das Wasser zurückhält, das durch den zentralen Hohlraum in eine Öffnung an der Oberseite des Schwamms fließt, die Osculum genannt wird. Während Wasser durch die Kragenzellen fließt, wird Nahrung von den Tentakelnringen aufgefangen. Anschließend wird die Nahrung in Nahrungs- oder Amöbenzellen in der mittleren Wandschicht verdaut.

Der Wasserfluss sorgt außerdem für eine konstante Sauerstoffversorgung und entfernt stickstoffhaltige Abfallstoffe. Wasser verlässt den Schwamm durch ein großes Loch an der Oberseite des Körpers, das Osculum genannt wird.

Einstufung

Schwämme werden in die folgenden taxonomischen Hauptgruppen eingeteilt:

• Limettenschwämme (Kalzium);
• Gewöhnliche Schwämme (Demospongien);
• Sechsstrahlschwämme oder Glasschwämme (Hexactinellida, Hyalospongia).

Sie können Einzelgänger sein, aber viel häufiger bilden sie Kolonien. Lange Zeit galten Schwämme als Zoophyten – Zwischenformen zwischen Pflanzen und Tieren. Die Zugehörigkeit von Schwämmen zu Tieren wurde erstmals 1765 von R. Ellis nachgewiesen, der das Phänomen der Wasserfiltration durch den Körper von Schwämmen und die holozoische Art der Ernährung entdeckte. R. Grant (1836) unterschied als erster Schwämme in eigenständige Schwammart (Porifera).

Insgesamt sind 5.000 Schwammarten bekannt. Dabei handelt es sich um eine alte Tiergruppe, die seit dem Präkambrium bekannt ist.

Allgemeine Merkmale der Schwammart. Schwämme vereinen die Eigenschaften primitiver vielzelliger Tiere mit einer Spezialisierung auf eine sesshafte Lebensweise. Die Primitivität der Organisation von Schwämmen wird durch Anzeichen wie das Fehlen von Geweben und Organen, die hohe Regenerationsfähigkeit und Umwandlungsfähigkeit vieler Zellen sowie das Fehlen von Nerven- und Muskelzellen belegt. Sie zeichnen sich ausschließlich durch eine intrazelluläre Verdauung aus.

Andererseits weisen Schwämme Merkmale einer Spezialisierung auf eine sitzende Lebensweise auf. Sie haben ein Skelett, das den Körper vor mechanischer Beschädigung und Raubtieren schützt. Das Skelett kann mineralischer, horniger oder gemischter Natur sein. Ein obligatorischer Bestandteil des Skeletts ist die Hornsubstanz – Spongin (daher einer der Namen der Art – Spongia). Der Körper ist voller Poren. Dies spiegelt sich im Synonym für den Namen der Art wider – Porifera (rop – Poren, fera – tragend). Durch die Poren gelangt Wasser mit suspendierten Nahrungspartikeln in den Körper. Mit dem Wasserfluss durch den Körper der Schwämme werden alle Funktionen der Ernährung, Atmung, Ausscheidung und Fortpflanzung passiv ausgeführt.

Im Prozess der Ontogenese kommt es zu einer Perversion (Inversion) der Keimblätter, das heißt, die primäre äußere Zellschicht nimmt die Position der inneren Schicht ein und umgekehrt.

Es gibt drei Klassen von Schwämmen: die Klasse der Kalkschwämme (Calcispongiae), die Klasse der Glasschwämme (Hyalospongiae) und die Klasse der gewöhnlichen Schwämme (Demospongiae).

Externe und Interne Struktur Schwämme. Im einfachsten Fall haben einzelne Schwämme die Form eines Glases, zum Beispiel Sycon (Abb. 70, 1). Diese Form weist heteropolare Achsensymmetrie auf. Der Kelchschwamm hat eine Sohle, mit der er am Untergrund befestigt wird, und an der oberen Stange befindet sich eine Öffnung – das Osculum.

Durch den Schwammkörper fließt ständig Wasser: Wasser dringt durch die Poren in den Schwamm ein und verlässt den Mund. Die Richtung des Wasserflusses im Schwamm wird durch die Bewegung der Geißeln spezieller Kragenzellen bestimmt. Kolonialschwämme haben viele Münder (Osculum) und die Achsensymmetrie ist gebrochen.

Die Körperwand von Schwämmen besteht aus zwei Zellschichten (Abb. 71): Hautzellen (Pinakozyten) und einer inneren Schicht aus Flagellenkragenzellen (Choanozyten), die die Funktion der Wasserfiltration und Phagozytose übernehmen. Choanozyten haben einen trichterförmigen Kragen um das Flagellum. Der Kragen besteht aus ineinandergreifenden Mikrovilli. Zwischen den Zellschichten befindet sich eine gallertartige Substanz – Mesoglea, in der sich einzelne Zellelemente befinden. Dazu gehören sternförmige Stützzellen (Collencytes) und Skelettzellen

Reis. 71. Struktur des Ascon-Schwamms (nach Hadorn): A – Längsschnitt, B, C – Choanozyten; 1 – Skelettnadeln am Osculum, 2 – Choanozyten, 3 – Pore, 4 – Skelettnadel, 5 – Porozyten, 6 – Pinakozyten, 7 – Amöbozyten, 8, 9 – Mesoglea mit zellulären Elementen

Reis. 72. Arten der morphologischen Struktur von Schwämmen (nach Hessen): A – Ascon, B – Sicon, C – Leucon. Pfeile zeigen die Richtung des Wasserflusses im Schwammkörper

Zellen (Sklerozyten), bewegliche Amöboidzellen (Amöbozyten) und undifferenzierte Zellen – Archäozyten, aus denen alle anderen Zellen, einschließlich Keimzellen, entstehen können. Manchmal sind schwach kontrahierende Zellen – Myozyten – vorhanden. Unter den Pinakozyten werden spezielle Zellen unterschieden – Porozyten mit einer Durchgangspore. Der Porozyt ist kontraktionsfähig und kann die Pore öffnen und schließen. Poren sind über den gesamten Körper des Schwamms verstreut oder bilden Cluster.

Es gibt drei Arten der morphologischen Struktur von Schwämmen: Ascon, Sicon, Leucon (Abb. 72). Der einfachste von ihnen ist Ascon. Asconoidschwämme sind kleine Einzelschwämme, bei denen Wasser durch die Poren und Porenkanäle, die die Körperwand durchdringen, in die mit Choanozyten ausgekleidete Vorhofhöhle eindringt und dann durch das Osculum austritt. Schwämme vom Sicon-Typ sind größer und haben dickere Wände, die Flagellenkammern enthalten. Der Wasserfluss in Schwämmen vom Syconoid-Typ erfolgt auf folgendem Weg: Poren, Porenkanäle, Flagellenkammern, Vorhofhöhle, Osculum. Im Gegensatz zu asconoiden Schwämmen säumen Choanozyten bei siconoiden Schwämmen nicht die Vorhofhöhle, sondern zahlreiche Flagellentaschen in der Dicke der Körperwand. Dies vergrößert die Verdauungsoberfläche der Schwämme und erhöht die Effizienz der Phagozytose. Die Vorhofhöhle bei Siconoiden ist mit Pinakozyten ausgekleidet. Der komplexeste Strukturtyp ist Leukon. Dabei handelt es sich um Kolonialschwämme mit zahlreichen Osculums. In der dicken Schicht der Mesoglea befinden sich viele Skelettelemente. Wand

Reis. 73. Form der Schwammnadeln (nach Dogel): A – einachsige Nadel, B – dreiachsige, C – vierachsige, D – mehrachsige, E – komplexe dreiachsige Nadel oder Florik aus Glasschwämmen, E – unregelmäßige Nadel

Der Körper wird von einem Netzwerk von Kanälen durchzogen, die zahlreiche Flagellenkammern verbinden. Der Wasserfluss im Leukonoidschwamm erfolgt auf folgenden Wegen: Poren – Porenkanäle – Flagellenkammern – Ableitungskanäle – Vorhofhöhle – Osculum. Leukonoidschwämme haben die größte Verdauungsoberfläche.

Die Art der Struktur von Schwämmen spiegelt nicht ihre systematische Beziehung wider. Verschiedene Schwämmeklassen haben Vertreter mit unterschiedlichen morphologischen Strukturen. Dies weist auf parallele Evolutionswege in verschiedenen Schwammklassen hin. Der Vorteil der Erhöhung der Komplexität der Struktur von Schwämmen bestand darin, dass mit zunehmender Körpergröße der Schwämme die Verdauungsoberfläche der Choanozytenschicht zunahm und die Intensität der Filtration zunahm. Beispielsweise filtert ein 7 cm großer Leuconia-Schwamm 22 Liter Wasser pro Tag.

Skelett Schwämme sind innenliegend und werden in der Mesoglea gebildet. Das Skelett kann mineralisch (kalkhaltig oder siliziumhaltig), hornhaltig oder gemischt – siliziumhaltig sein.

Das Mineralskelett wird durch Nadeln (Spicules) unterschiedlicher Form dargestellt: 1-, 3-, 4- und 6-achsig oder mehr Komplexe Struktur(Abb. 73). Teil

Das Skelett enthält eine organische hornartige Substanz – Spongin. Bei einer Verkleinerung des Mineralskeletts verbleiben nur noch Spongiosafilamente.

Beispiele für Schwämme mit Skeletten unterschiedlicher Zusammensetzung: Leucandra hat ein Kalkskelett; Glasschwamm (Hyalonema) – Silikon; Der Schwammschwamm (Spongilla) ist silikongeil und der Toilettenschwamm (Euspongia) ist geil oder schwammig.

Kalkschwammnadeln sind Calcitkristalle mit einer Beimischung anderer Elemente (Ba, Sr, Mn, Mg usw.). Die Außenseite der Nadeln ist mit einer organischen Hülle bedeckt.

Siliziumnadeln bestehen aus amorpher Kieselsäure, die in konzentrischen Schichten um ein axiales organisches Filament angeordnet ist.

Mineralnadeln entstehen durch die Aktivität von Zellen – Sklerozyten, während Kalknadeln extrazellulär durch die Sekrete mehrerer Sklerozyten entstehen und Siliziumnadeln intrazellulär entstehen. Große Siliziumstacheln werden von mehreren Skleroblasten oder einem intrazellulären Synzytium mit mehreren Kernen gebildet.

Sponginfasern werden extrazellulär durch die Freisetzung fibrillärer Filamente durch Zellen – Spongiozyten – gebildet. Schwammfasern verfestigen die Nadeln im Silikonhornskelett.

Hornige und nicht skelettartige Schwämme sind ein sekundäres Phänomen.

Physiologie der Schwämme. Die Lippen sind bewegungslos. Es ist jedoch bekannt, dass Porozyten, die Poren und Osculum von Schwämmen tragen, sich aufgrund der Kontraktionen von Myozytenzellen und des Zytoplasmas einiger anderer Zellen, die diese Öffnungen umgeben, langsam verengen und ausdehnen können. Zu den beweglichen Zellen gehören Amöbozyten, die in der Mesoglea eine Transportfunktion ausüben. Sie transportieren Nahrungspartikel von Choanozyten zu anderen Zellen, entfernen Ausscheidungen und transportieren während der Brutzeit Spermien durch die Mesoglea zu den Eiern. Die Flagellen der Choanozyten sind ständig aktiv. Durch die synchrone Bewegung der Flagellen entsteht im Schwamm ein konstanter Wasserfluss, der Nahrungspartikel und frische Wasserportionen mit Sauerstoff versorgt. Choanozyten fangen Nahrung mit Pseudopodien ein, einige der Nahrungspartikel werden selbst verdaut und andere werden auf Amöbozyten übertragen, die die wichtigsten Verdauungs- und Transportfunktionen im Körper von Schwämmen übernehmen.

Fortpflanzung und Entwicklung von Schwämmen. Die Fortpflanzung in Schwämmen kann asexuell oder sexuell erfolgen. Die ungeschlechtliche Fortpflanzung erfolgt durch äußere oder innere Knospung. Im ersten Fall bildet sich am Schwammkörper ein Vorsprung, an dessen Spitze das Osculum durchbricht. Bei Einzelschwämmen trennen sich die Knospen vom Körper der Mutter und bilden eigenständige Organismen, während bei Kolonialschwämmen die Knospenbildung zum Wachstum der Kolonie führt. Süßwasserschwämme (Spongilla) sind zur inneren Befruchtung fähig

Reis. 74. Gemmules von Süßwasserschwämmen (nach Rezvoy): 1 – Gemmule von Badyagi – Spongilla lacustris, 2 – Gemmule von Ephydatia blembingia. Der Schnitt zeigt den Zellinhalt, eine doppelte Schwammmembran mit Reihen von Mikrosklera, es ist Zeit

Knospung. In diesem Fall bilden sich in der Mesoglea innere Knospen – Gemmules (Abb. 74). Typischerweise beginnt die Bildung von Gemmules im Herbst vor dem Tod der Mutterkolonie. In diesem Fall bilden Archäozyten Cluster in der Mesoglea, um die herum Sklerozyten eine doppelte Sponginmembran mit Siliziumnadeln oder komplexen Skelettelementen – Amphidisken – bilden.

Im Frühjahr treten Archäozyten durch eine spezielle Pore aus der Gemmule aus und beginnen sich zu teilen. Anschließend werden daraus alle Arten von Schwammzellen gebildet. Aus den vielen Gemmules im Skelettgerüst der Mutterkolonie wird eine neue Tochterkolonie gebildet. Gemmules erfüllen auch die Funktion der Besiedlung, da sie von Schatten getragen werden. Wenn Süßwasserkörper austrocknen, können Gemmules durch den Wind in andere Gewässer transportiert werden. Die Bildung von Gemmules ist das Ergebnis der Anpassung von Schwämmen an das Leben in Süßwasser.

Sexuelle Fortpflanzung wurde für kalkhaltige und kieselhaltige Hornschwämme beschrieben. Schwämme sind meist zwittrig, seltener zweihäusig. Keimzellen werden in der Mesoglea aus undifferenzierten Zellen – Archäozyten – gebildet. Kreuzbefruchtung. Spermatozoen aus der Mesoglea gelangen in die Vorhofhöhle und aus dieser heraus. Durch den Wasserfluss fallen die Spermien durch die Poren in den Körper eines anderen Schwamms und dringen dann in die Mesoglea ein, wo die Verschmelzung mit den Eiern stattfindet. Durch das Zerkleinern der Zygote entsteht eine Larve, die den Körper des Mutterschwamms verlässt, sich dann am Boden absetzt und sich in einen erwachsenen Schwamm verwandelt. Die Merkmale der Embryogenese und die Art der Larven sind bei verschiedenen Schwämmen unterschiedlich.

Bei einigen Kalkschwämmen, zum Beispiel bei Clathrina (Abb. 75, A), entsteht durch Fragmentierung der Zygote eine Coeloblastula-Larve, bestehend aus gleich großen Zellen mit Schnüren. Die Coeloblastula gelangt ins Wasser und dann Einige seiner Zellen wandern in das Blastocoel ein.

Reis. 75. Entwicklung von Schwämmen (von Malakhov): A - Entwicklungsphasen des Clathrina-Schwamms: 1 - Zygote, 2 - gleichmäßige Fragmentierung des Embryos, 3 - Coeloblastula-Larve (in Wasser), 4 - Parenchymula (in Wasser), 5 - sesshafte Larve (Puppe) mit Schichtumkehr, 6 - Bildung eines Schwammes mit Flagellenkammern. B – Entwicklungsphasen des Schwamms Leucosolenia: 1 – Zygote, 2, 3 – ungleichmäßige Fragmentierung des Embryos, 4 – Bildung einer Stomoblastula mit Mikromeren und Makromeren (nach innen gerichtete Flagellen von Mikromeren), 5 – Eversion (Exkrümmung) des Stomoblastula durch Fialoporen, 6 – Bildung einer Amphiblastula und vorübergehende Einstülpung von Makromeren in das Blastocoel, 7 – Wiederherstellung der Kugelform der Amphiblastula und ihre Freisetzung ins Wasser, 8 – Umwandlung der sesshaften Larve in einen Schwamm mit Schichtumkehr

Sie verlieren ihre Geißeln und nehmen eine amöboide Form an. Auf diese Weise entsteht eine zweischichtige Parenchymlarve mit Flagellenzellen auf der Oberfläche und Amöboidzellen im Inneren. Es setzt sich am Boden ab, woraufhin der Prozess der Zelleinwanderung erneut stattfindet: Begeißelte Zellen tauchen in das Innere ein, wodurch Choanozyten entstehen, und amöboide Zellen treten an die Oberfläche und bilden Hautzellen – Pinakozyten. Am Ende der Metamorphose entsteht ein junger Schwamm. Der Prozess der Veränderung der Position von Zellschichten bei der Embryogenese von Schwämmen wird als Schichtinversion bezeichnet. Die äußeren Flagellenzellen, die bei den Larven die motorische Funktion erfüllten, verwandeln sich in die innere Schicht der Choanozytenzellen, die für den Wasserfluss im Inneren des Schwamms und die Aufnahme von Nahrung sorgen. Umgekehrt bilden innere phagozytische Zellen in Larven anschließend eine Schicht aus Hautzellen.

Bei anderen Kalk- und Kieselschwämmen ist die Entwicklung komplexer und beinhaltet die Bildung einer Amphiblastula-Larve. So entsteht im Kalkschwamm Leucoslenia (Abb. 75, B) durch ungleichmäßige Fragmentierung des Eies ein einschichtiger Stomoblastula-Embryo mit einer Öffnung – einer Fialopore. Große Zellen befinden sich an den Rändern der Fialopore, und der Rest der Stomoblastula besteht aus kleinen Zellen mit Flagellen, die in die Höhle des Embryos gerichtet sind. Anschließend wird die Stomoblastula durch die Fialopore „umgestülpt“ und schließt sich anschließend. Dieser Vorgang der Umstülpung des Embryos wird Exkurvation genannt. Es entsteht eine einschichtige kugelförmige Larve – eine Amphiblastula. Eine Hälfte dieser Kugel besteht aus kleinen begeißelten Zellen – Mikromeren, und die andere – aus großen Zellen ohne Geißeln – Makromeren. Nach der Exkurvation erfährt die Amphiblastula eine vorübergehende Gastrulation – eine Einstülpung der Makromere nach innen. Bevor die Larve in die äußere Umgebung austritt, ragen die Makromere zurück und sie nimmt wieder eine Kugelform an. Amphiblastulae schwimmen mit Flagellenzellen vorwärts, lassen sich dann am Boden nieder und beginnen mit der sekundären Gastrulation. Erst jetzt werden Flagellenzellen invaginiert, die dann in Choanozyten umgewandelt werden, und aus großen Makromeren werden Hautzellen und Zellelemente in der Mesoglea gebildet. Die Metamorphose endet mit der Bildung eines Schwammes. Bei der Entwicklung dieses Schwammes wird das Phänomen der Schichtumkehr beobachtet, das allen Schwammarten gemeinsam ist. Wenn bei der ersten Gastrulation der Amphiblastula die Position der äußeren Schicht durch Flagellenmikromere und die innere Schicht durch Makromere eingenommen wird, ändern die Zellschichten nach der zweiten Gastrulation ihre Position in die diametral entgegengesetzte. Im Vergleich zur Entwicklung des Clathrina-Schwamms weist Leucoslenia eine fortschrittlichere Gastrulationsmethode auf, die nicht durch Einwanderung einzelner Zellen, sondern durch Einstülpung der Zellschicht erfolgt.

Die Schichtumkehr bei der Embryogenese von Schwämmen weist auf die funktionelle Plastizität der Zellschichten hin, die nicht mit den Keimschichten höherer Vielzeller gleichgesetzt werden sollten.

Überblick über Schwammklassen, Ökologie und praktische Bedeutung.

Die Einteilung der Schwämme in Klassen erfolgt anhand der Eigenschaften chemischer Zustand und Skelettstruktur.

Klasse Kalkschwämme (Calcispongiae oder Calcarea)

Dabei handelt es sich um Meeresschwämme mit einem Kalkskelett. Skelettstacheln können dreiachsig, vierachsig oder einachsig sein. Unter den Kalkschwämmen gibt es sowohl einzelne kelch- oder röhrenförmige als auch koloniale Schwämme. Ihre Abmessungen überschreiten nicht die Höhe von 7 cm. Vertreter dieser Klasse können der Kelchschwamm Sycon und die koloniale Leucandra sein (Abb. 70, 1).

Klasse Glasschwämme
(Hyalospongiae, oder
Hexaclinellida)

Dabei handelt es sich überwiegend um große Tiefsee-Meeresformen mit einem Siliziumskelett, das aus sechsachsigen Stacheln besteht. Manchmal sind einzelne Stacheln reduziert, in manchen Fällen sind die Stacheln miteinander verlötet und bilden Amphidisken oder komplexe Gitter (Abb. 76). Glasschwämme haben ein schönes durchbrochenes Skelett und werden als Sammlerstücke und Souvenirs verwendet. Sehr wertvoll ist beispielsweise der Schwamm - Venuskörbchen (Euplectella asper) in Form eines durchbrochenen Zylinders, der Glasschwamm - Hyalonema (Hyalonema) mit einem langen Schwanzstab aus dicken Silikonnadeln. Das Gremium einiger Vertreter

Reis. 76. Tiefsee-Glasschwämme links – Venuskörbchen Euplectella asper, rechts – Hyalonema sieboldi

Reis. 77. Kieselsäureschwämme: links - Neptunbecher Poterion neptuni, rechts - Toilettenschwamm Spongia officinalis

Glasschwämme erreichen eine Länge von etwa 1 m, und das Nadelbündel, mit dem der Schwamm in weichem Boden fixiert wird, kann bis zu 3 m lang sein. Glasschwämme werden hauptsächlich vor der Küste Japans gefischt.

Klasse Gewöhnliche Schwämme (Demospongiae)

Die betrachtete Klasse umfasst die überwiegende Mehrheit der modernen Schwammarten. Sie haben ein Silikonskelett kombiniert mit Schwammfäden. Bei einigen Arten sind die Siliziumstacheln jedoch reduziert und nur das Schwammskelett bleibt übrig. Siliziumnadeln sind vierachsig oder einachsig.

Gewöhnliche Schwämme unterscheiden sich in Form, Größe und Farbe. In der Brandung haben Schwämme meist die Form von Wucherungen, Matten und Kissen. Dies sind die kugelförmigen Meeresschwämme Geodia, Seeorangen (Tethya) und Korkschwämme (Subrites). In großen Tiefen können Schwämme verzweigt oder röhrenförmig und kelchförmig sein. Unter den wunderschönen Schwämmen sticht der Neptunbecher (Poterion neptuni, Abb. 77) hervor. Zu den handelsüblichen Schwämmen gehört der Toilettenschwamm (Spongia zimocca) mit weichem Schwamm. Skelett. Die Toilettenschwammfischerei wird im Mittelmeer, im Roten Meer und auch im Karibischen Meer entwickelt. Indischer Ozean. Entstanden vor der Küste Floridas und Japans

Künstliche Plantagen. Toilettenschwämme werden nicht nur zum Waschen, sondern auch als Poliermittel oder Filter verwendet. Unter den Schwämmen gibt es Bohrformen (Cliona), die die Kalkschalen von Weichtieren, auch kommerziellen Arten (Austern, Muscheln), schädigen.

Die Gruppe der Süßwasserschwämme wird durch Badyagi-Schwämme repräsentiert. Wir haben etwa 20 Arten von Süßwasserschwämmen, von denen die meisten im Baikalsee leben. Am häufigsten in unseren Flüssen ist der Badyaga (Spongilla lacustris) in klumpiger oder buschiger Form (Abb. 78). Es setzt sich auf Steinen, Baumstümpfen und Holzstücken ab. Früher wurde Badyagu in der Medizin als Mittel gegen Rheuma und Prellungen eingesetzt.

Die meisten Schwämme sind aktive Biofilter, die die Nahrung von schwebenden organischen und mineralischen Partikeln befreien. Beispielsweise filtert ein fingergroßer Schwamm 3 Liter Wasser pro Tag. Schwämme haben wichtig in der biologischen Aufbereitung von Meer- und Süßwasser. IN In letzter Zeit biologisch in einigen Schwämmen zu finden Wirkstoffe wer wird finden Breite Anwendung in der Pharmakologie.