Porifera para niños
Datos para niños Esponjas |
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| Rango temporal: 760–0Ma Tónico – Reciente | ||
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| Taxonomía | ||
| Dominio: | Eukaryota | |
| Reino: | Animalia | |
| Subreino: | Parazoa | |
| Filo: | Porifera Grant, 1836 |
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| Clases | ||
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| Sinonimia | ||
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Los poríferos (Porifera), también conocidos como esponjas o esponjas de mar, son un grupo de animales acuáticos que pertenecen al subreino Parazoa. Son animales que filtran el agua gracias a un sistema especial de poros, canales y cámaras. Este sistema crea corrientes de agua con la ayuda de unas células con flagelos llamadas coanocitos.
Existen alrededor de 9.000 especies de esponjas en el mundo. De estas, solo unas 150 viven en agua dulce. Se han encontrado fósiles de esponjas que datan de hace unos 760 millones de años. Antiguamente, se pensaba que las esponjas eran plantas porque no se movían. Sin embargo, en 1765 se descubrió que tenían corrientes internas de agua, lo que confirmó que eran animales. Las esponjas digieren su alimento dentro de sus células y son consideradas el grupo de animales más antiguo en el árbol evolutivo.
Contenido
- Historia de las Esponjas
- Características de las Esponjas
- Anatomía de una Esponja
- Niveles de Organización de las Esponjas
- Regeneración y Agregación Celular
- Reproducción y Desarrollo de las Esponjas
- Ecología de las Esponjas
- Clasificación de las Esponjas
- Origen y Evolución de las Esponjas
- Distribución de las Esponjas
- Usos de las Esponjas
Historia de las Esponjas
¿Cuándo se descubrieron las esponjas como animales?
El famoso pensador Aristóteles (siglo IV a.C.) fue uno de los primeros en clasificar a los animales. Él dividió a los seres vivos en dos grandes grupos: "animales con sangre" y "animales sin sangre".
Mucho tiempo después, en los siglos IV y V d.C., algunos filósofos llamaron a las esponjas "zoofitos", considerándolas algo intermedio entre plantas y animales. Este término volvió a usarse durante el Renacimiento por científicos como Conrad Gesner.
En el siglo XVIII, el científico Carlos Linneo incluyó a las esponjas en un grupo llamado "Zoofita" en su libro Systema Naturae. Él las describió como "plantas con flores que viven la vida animal".
La verdadera naturaleza animal de las esponjas fue confirmada por primera vez por John Ellis en 1765. Él observó cómo las esponjas creaban corrientes de agua y podían cambiar el tamaño de sus aberturas.
Más tarde, científicos como Jean-Baptiste Lamarck y Georges Cuvier también estudiaron las esponjas, ubicándolas en diferentes grupos de animales sin columna vertebral.
¿Quién fue Robert Edmund Grant?
El estudio profundo de las esponjas comenzó con Robert Edmund Grant. Él fue el primero en entender bien cómo estaban hechas y cómo funcionaban. En 1836, Grant propuso el nombre Porophora para las esponjas, que luego cambió a Poriphera en 1841. Finalmente, en 1847, se estableció el nombre Porifera, que significa "que lleva poros".
Durante el siglo XIX, se pensaba que las esponjas estaban relacionadas con otros animales simples como las medusas. Sin embargo, en 1867, Henry James-Clark descubrió unas células especiales en las esponjas, los coanocitos, que son muy parecidas a unos organismos unicelulares llamados coanoflagelados. Esto sugirió una conexión importante.
A finales del siglo XIX, científicos como II. Mechnikov y Franz Schulze demostraron que las esponjas eran animales multicelulares. Descubrieron que las esponjas son muy diferentes de otros animales multicelulares, lo que llevó a clasificarlas en un grupo separado llamado Parazoa.
En el siglo XX, los estudios sobre esponjas se centraron en su estructura interna usando microscopios electrónicos y en su genética. La rama de la zoología que estudia las esponjas se llama espongiología.
Características de las Esponjas
¿Qué hace especiales a las células de las esponjas?
Una de las cosas más asombrosas de las esponjas es que la mayoría de sus células son totipotentes. Esto significa que pueden transformarse en cualquier otro tipo de célula según lo que necesite el animal. Por eso, se dice que las esponjas tienen una organización celular, a diferencia de la mayoría de los animales que tienen tejidos y órganos.
La forma más común de una esponja es como un "saco" con una gran abertura en la parte superior llamada ósculo, por donde sale el agua. Tienen muchos poros pequeños en sus paredes por donde entra el agua. La comida se filtra dentro de la esponja gracias a los coanocitos, que son células únicas de los poríferos. Estas células son muy parecidas a los coanoflagelados, lo que sugiere que tienen un origen evolutivo común.
Las esponjas casi no se mueven. Muchas no tienen una forma definida y pueden crecer de diferentes maneras según el lugar donde vivan, la cantidad de espacio o las corrientes de agua. Aunque se mueven muy lentamente (unos 4 milímetros al día), este movimiento es tan lento que no se había notado antes.
Las esponjas eliminan sus desechos (principalmente amoníaco) y realizan el intercambio de gases por un proceso llamado difusión simple. No tienen boca ni aparato digestivo; digieren la comida dentro de sus células. Tampoco tienen células nerviosas ni sistema nervioso.
Anatomía de una Esponja
¿Cómo está organizada una esponja por dentro?
Las esponjas tienen tres partes principales:
Pinacodermo: La capa exterior
La parte externa de las esponjas está cubierta por células llamadas pinacocitos, que forman el pinacodermo. Esta capa protege a la esponja. El pinacodermo tiene muchos poros por donde entra el agua. Algunas esponjas tienen una capa de colágeno llamada cutícula que las recubre.
Coanodermo: La capa interna
La superficie interna de la esponja está cubierta por células flageladas que forman el coanodermo. La cavidad central se llama espongocele o atrio. Los coanocitos, con sus flagelos, crean la corriente de agua y ayudan a la esponja a alimentarse. El coanodermo puede tener diferentes formas: simple (asconoide), plegado (siconoide) o con muchas cámaras (leuconoide).
Mesohilo: La capa intermedia
Entre el pinacodermo y el coanodermo se encuentra el mesohilo. Esta es una zona gelatinosa donde hay fibras de soporte, pequeñas estructuras llamadas espículas (que forman el esqueleto) y diferentes tipos de células que ayudan en la digestión, la formación del esqueleto, la producción de gametos y el transporte de nutrientes.
Esqueleto de las Esponjas
El esqueleto de las esponjas está en el mesohilo y se compone de fibras elásticas de colágeno y espículas. Las espículas pueden ser de sílice (como vidrio) o de carbonato de calcio (como tiza), lo que le da dureza a la esponja. La flexibilidad de la esponja depende de si tiene más colágeno (más flexible) o más espículas (más dura).
Las espículas tienen formas y tamaños muy variados. Las más grandes se llaman megascleras y las más pequeñas, microscleras.
Tipos de Células en las Esponjas
Como las esponjas no tienen tejidos ni órganos verdaderos, diferentes tipos de células realizan las funciones necesarias:
- Pinacocitos: Cubren la parte externa y protegen a la esponja.
- Basopinacocitos: Ayudan a la esponja a sujetarse al fondo.
- Porocitos: Células que forman los poros por donde entra el agua.
- Coanocitos: Las células más importantes, con un flagelo y un collar, que crean corrientes de agua y atrapan el alimento.
- Colenocitos y Lofocitos: Producen fibras de colágeno para el soporte.
- Espongiocitos: Producen fibras de espongina, otro tipo de colágeno.
- Esclerocitos: Fabrican las espículas del esqueleto.
- Miocitos: Células que pueden contraerse lentamente, ayudando a cerrar el ósculo.
- Arqueocitos o Amebocitos: Células muy versátiles que pueden transformarse en otros tipos de células. Son importantes para la digestión, el transporte de nutrientes y la reproducción asexual.
- Células esferulosas: Ayudan a eliminar los desechos.
Niveles de Organización de las Esponjas
Las esponjas tienen tres formas básicas de organización, que aumentan la eficiencia de su filtración:
- Asconoide: Son las más simples, con forma de tubo y pequeñas. Tienen una cavidad central (espongiocele) cubierta por coanocitos. El agua entra por los poros y es filtrada.
- Siconoide: Son más complejas que las asconoides. Tienen canales radiales (cámaras flageladas) cubiertos de coanocitos. El agua entra por poros, pasa a estos canales y luego al espongiocele.
- Leuconoide: Son las más complejas y la mayoría de las esponjas tienen esta organización. No tienen una forma simétrica definida. Poseen muchas cámaras vibrátiles pequeñas, cubiertas de coanocitos, que están conectadas por una red de canales. Varias de estas cámaras pueden unirse para expulsar el agua por uno o varios ósculos.
Regeneración y Agregación Celular
¿Cómo se recuperan y se unen las esponjas?
Las esponjas tienen una gran capacidad para recuperarse y regenerar partes perdidas. Esto puede ocurrir de varias maneras:
- Epimorfosis: Cuando las células se multiplican para reemplazar la parte que falta.
- Morfalaxis: Cuando el tejido restante se reorganiza para formar la parte perdida, con poca o ninguna multiplicación celular.
- Transdiferenciación: Cuando un tipo de célula se transforma en otro.
Las células de las esponjas son muy versátiles. Los arqueocitos, por ejemplo, pueden transformarse en cualquier otro tipo de célula. Los coanocitos también son importantes en la regeneración.
Una característica única de las esponjas es que si sus células se separan (por ejemplo, al pasarlas por un tamiz), pueden volver a juntarse y formar un individuo completo y funcional en pocas semanas. Si se mezclan células de dos especies diferentes, las células de cada especie se separarán y se reagruparán para formar sus propios individuos.
Reproducción y Desarrollo de las Esponjas
¿Cómo se reproducen las esponjas?
Todas las esponjas se reproducen de forma sexual, pero también son muy comunes diferentes tipos de reproducción asexual.
Reproducción Asexual
Las esponjas pueden reproducirse asexualmente a partir de fragmentos. Muchas producen yemas, que son pequeñas protuberancias que se desprenden y crecen para formar una nueva esponja. Las esponjas de agua dulce producen gémulas, que son pequeñas esferas con células protectoras que les permiten sobrevivir en condiciones difíciles, como la sequía o el frío.
Reproducción Sexual
Las esponjas no tienen órganos reproductores específicos (gónadas). Los gametos (óvulos y espermatozoides) y los embriones se encuentran en el mesohilo. La mayoría son hermafroditas (tienen ambos tipos de gametos), pero la fecundación casi siempre ocurre entre diferentes individuos.
Los espermatozoides se forman a partir de coanocitos y son liberados al agua. Los óvulos se forman a partir de coanocitos o arqueocitos. En algunas especies, los espermatozoides entran en otra esponja, son capturados por los coanocitos y llevados hasta un óvulo para la fecundación. Después de la fecundación, se forman larvas que son liberadas.
Existen cuatro tipos principales de larvas de esponjas:
- Parenquímula: Una larva sólida con células flageladas en el exterior.
- Celoblástula: Una larva hueca con una capa de células flageladas.
- Estomoblástula: Un tipo especial de celoblástula que sufre una inversión de sus capas celulares.
- Anfiblástula: Resultado de la inversión de una estomoblástula, con un lado de células grandes y otro de células pequeñas flageladas. Esta larva se fija al fondo y se desarrolla en una pequeña esponja.
Ecología de las Esponjas
¿Dónde viven las esponjas y de qué se alimentan?
Las esponjas viven en el agua, tanto dulce como salada, y se adhieren a superficies sólidas. Prefieren lugares con poca luz. Se alimentan principalmente de partículas orgánicas muy pequeñas, bacterias y plancton que están suspendidas en el agua. Son excelentes filtradoras; una esponja grande puede filtrar más de 20 litros de agua al día.
A pesar de su apariencia simple, las esponjas son muy exitosas en la naturaleza. Son importantes en muchos hábitats marinos y pueden tolerar la contaminación por ciertos elementos, acumulándolos sin sufrir daños.
Algunas esponjas viven en simbiosis con otros organismos, como cianobacterias o bacterias, que les ayudan a obtener energía mediante la fotosíntesis.
Pocos animales se alimentan de esponjas porque tienen espículas (pequeñas estructuras duras) y pueden ser tóxicas. Algunos moluscos, equinodermos y peces sí se alimentan de ellas, pero suelen ser especies muy específicas.
Las esponjas producen una gran variedad de sustancias químicas que usan para defenderse de depredadores y competir por el espacio. Algunas de estas sustancias están siendo investigadas por sus posibles usos en medicina, ya que tienen propiedades que podrían ayudar a controlar virus, bacterias y ciertos crecimientos celulares anormales.
Muchos invertebrados y peces usan las esponjas como hogar o refugio debido a su estructura porosa. Algunos cangrejos incluso colocan esponjas en sus caparazones para camuflarse. Esto es un ejemplo de mutualismo, donde ambos organismos se benefician.
Clasificación de las Esponjas
El grupo de los poríferos se divide en varias clases:
- Clase Calcarea (esponjas calcáreas): Tienen espículas de carbonato de calcio. Viven en aguas costeras poco profundas.
- Clase Hexactinellida (esponjas vítreas): Tienen espículas de sílice (como vidrio). Suelen vivir en aguas más profundas.
- Clase Demospongiae (demosponjas): Tienen espículas de sílice o una red de fibras de espongina. Se encuentran a cualquier profundidad.
- Archaeocyatha†: Son un grupo extinto que vivió hace unos 535-500 millones de años. Se cree que están relacionados con las esponjas.
Origen y Evolución de las Esponjas
¿Cómo se relacionan las esponjas con otros animales?
Las esponjas son consideradas el grupo de animales vivos más antiguo. Los fósiles más antiguos conocidos, como Otavia, datan de hace unos 760 millones de años.
Durante mucho tiempo, se pensó que las esponjas formaban un grupo único con un ancestro común. Sin embargo, estudios más recientes han explorado cómo se relacionan las diferentes clases de esponjas entre sí y con otros animales.
Algunos estudios genéticos sugieren que las esponjas modernas forman un grupo con un ancestro común, y que se separaron de otros animales muy temprano en la evolución. Se ha propuesto que las esponjas son el grupo "hermano" de todos los demás animales, lo que significa que fueron las primeras en separarse del árbol evolutivo de los animales.
El descubrimiento de especies de esponjas vivas con esqueletos duros, similares a los fósiles, ha ayudado a entender mejor la clasificación de las esponjas y cómo se relacionan con grupos extintos.
Distribución de las Esponjas
Las esponjas se encuentran en todo el mundo, desde las regiones polares hasta las tropicales. La mayor diversidad de especies se encuentra en las zonas tropicales y subtropicales de los océanos.
La mayoría de las esponjas prefieren aguas tranquilas y limpias, ya que el lodo o la arena pueden obstruir sus poros. Como no se mueven, necesitan una superficie sólida para adherirse y crecer.
Aunque la mayoría vive en aguas poco profundas (hasta 100-500 metros), algunas especies pueden encontrarse a mayores profundidades. En aguas templadas, las esponjas son más abundantes, pero menos variadas que en los trópicos. Las esponjas vítreas son más comunes en aguas polares y profundas, donde pueden filtrar eficientemente los pocos alimentos disponibles.
Las esponjas que viven en zonas de marea, donde el agua sube y baja, están adaptadas para sobrevivir un tiempo fuera del agua. Cierran sus poros para evitar secarse.
Usos de las Esponjas
¿Cómo usan los animales y los humanos las esponjas?
Uso por Delfines
En 1997, se observó un comportamiento interesante en los delfines de la bahía Shark en Australia. Algunos delfines, casi siempre hembras, usan esponjas marinas como herramienta. Se colocan una esponja en la cara, probablemente para protegerse mientras buscan alimento en el fondo arenoso del mar. Se cree que las madres enseñan este comportamiento a sus crías.
Uso por Humanos
Desde la antigüedad, los humanos han usado las esponjas. Los antiguos egipcios y los romanos ya utilizaban la esponja de baño. Aristóteles conocía su capacidad de regeneración. La pesca de esponjas era incluso una prueba en los antiguos juegos olímpicos.
En algunas regiones, las esponjas que llegaban a las playas se usaban como fertilizante. Sin embargo, el mayor interés económico ha sido por las esponjas de baño, especialmente los géneros Spongia e Hippospongia, que tienen un esqueleto flexible. La industria de las esponjas naturales fue muy importante, pero la sobrepesca y las enfermedades redujeron su cantidad. La aparición de las esponjas sintéticas también contribuyó a la disminución de este comercio.
Algunas demosponjas pueden ser perjudiciales para los criaderos de bivalvos (como mejillones y ostras) porque perforan sus conchas.
Esponjas en la Medicina
Las esponjas tienen un gran potencial en medicina. Tanto las esponjas como los microorganismos que viven en ellas producen sustancias químicas que podrían usarse para controlar virus, bacterias, ciertos crecimientos celulares anormales y hongos. Estas sustancias están siendo investigadas intensamente por sus propiedades beneficiosas.
