pluricellularità e poriferi

Question 1

perchè gli unicellulari necessitano di modeste dimensioni?

Answer 1

Gli unicellulari autotrofi ed eterotrofi sono caratterizzati dall’avere modeste dimensioni per ragioni legate al rapporto tra il volume della cellula e l’estensione della superficie disponibile per sostenere gli scambi.

Question 2

affermazione della pluricellularità per piante e animali

Answer 2

La multicellularità si è probabilmente affermata indipendentemente più volte nel corso dell’evoluzione. Piante e animali sono fatti da tipologie cellulari molto diverse, originati probabilmente da antenati diversi.

Question 3

vantaggi della pluricellularità

perchè è stata favorita nel corso dell’evoluzione?

Answer 3

• stabilità strutturale (aumento delle dimensioni, aumento delle capacità rigenerative, allungamento della vita)
• funzionalità (divisione tramite specializzazione del lavoro tra differenti ceppi unicellulari riuniti in organi e tessuti)

Question 4

quando è stata acquisita la pluricellularità?

Answer 4

Questa condizione fu acquisita attorno a 800 milioni di anni fa, periodo da cui ci pervengono microfossili di organismi interpretati come animali (chitinozoi).

Question 5

ipotesi sull’origine della pluricellularità

Answer 5

• Ipotesi simbiotica
• Ipotesi coloniale
• Cellularizzazione

Question 6

ipotesi simbiotica

Answer 6

Ipotesi simbiotica, da una forma di simbiosi tra organismi unicellulari diversi si è arrivati ad avere un superorganismo, in cui ciascun protozoo andava a svolgere funzioni specializzate.

Question 7

ipotesi coloniale

Answer 7

Ipotesi coloniale, da una struttura coloniale si è arrivati ad avere delle connessioni maggiori che hanno permesso di costituire un vero e proprio organismo pluricellulare. Le colonie di Volvox a differenza dei coanoflagellati sono costituite da cellule autotrofe e aploidi, supportando l’idea che sia un aggregato di coanoflagellati a sfera cava all’origine dei metazoi.

Question 8

cellularizzazione

Answer 8

Cellularizzazione, protozoo che ha effettuato diverse mitosi senza separazione, sincizio, e col tempo ha portato alla formazione di un singolo individuo.

Question 9

parazoi

Answer 9

Poriferi o spugne sono considerati parazoi poichè hanno un tipo di organizzazione primitivo, senza veri e propri tessuti, livello di cellula-tessuto.

Question 10

eumetazoi

Answer 10

dagli cnidari in poi, animali con tessuti veri e propri

Question 11

habitat

Answer 11

Organismi acquatici, ambienti soprattutto marini ma anche d’acqua dolce

Question 12

mobili o sessili?

Answer 12

Adulti sono bentonici sessili, attaccati al substrato

Question 13

coloniali?

Answer 13

spesso sì

Question 14

diblastici o triblastici?

Answer 14

Diblastici (due foglietti embrionali) → non presentano mesoderma

Question 15

simmetria?

Answer 15

Sono asimmetrici o a simmetria raggiata, poichè sono sessili

Question 16

osculo

Answer 16

L’apertura sopra è l’osculo da cui fuoriesce l’acqua filtrata.

Question 17

struttura delle spugne

Answer 17

Struttura a sacco, con apertura principale (osculo) da cui esce la corrente d’acqua. L’acqua entra dai pori sulla superficie e che immettono in canali che portano l’acqua nella cavità interna o spongocele. Passaggio unidirezionale.

Question 18

tegumento

Answer 18

• pinacoderma
• mesoglea
• coanoderma

Question 19

pinacoderma

Answer 19

Strato cellulare esterno: pinacoderma (pinacociti piatti che fungono da barriera e porociti)

Nei poriferi pur non essendoci veri e propri tessuti, le cellule dello strato esterno (pinacociti) formano uno strato più o meno continuo. I porociti sono cellule specializzate che presentano un foro (ostio) da cui fluisce l’acqua.

Question 20

mesoglea

Answer 20

Strato intermedio: mesoglea o mesoilo (amebociti dispersi)

Non c’è tessuto connettivo ma c’è un ‘tessuto’ di riempimento, la mesoglea, un gel acquoso molto lasso contenente poche cellule e fibre. Nella maggior parte dei casi manca una lamina basale e le connessioni tra le cellule sono limitate.

Question 21

coanoderma

Answer 21

Strato cellulare interno: coanoderma (coanociti)

Il coanoderma riveste l’atrio, cavità gastrovascolare o spongocele, ed è formato dai coanociti, cellule flagellate con un collare di microvilli.

Question 22

plasticità cellulare

Answer 22

Il fatto di non avere veri e propri tessuti fa si che le spugne presentino un’estrema plasticità cellulare. Sono stati fatti esperimenti di disaggregazione e ri-aggregazione cellulare. La scarsa connessione tra le cellule fa si che prendendo una spugna e dividendone le cellule, in condizioni ottimali, queste tornano ad aggregarsi.

Question 23

scheletro

Answer 23

assente, spicole scheletriche calcaree o silicee o mesoglea ripiena di collagene

Question 24

scleroblasti

Answer 24

producono le spicole scheletriche

Question 25

spicole scheletriche

Answer 25

Sono presenti spicole scheletriche a livello della mesoglea più o meno sviluppate a seconda delle specie. Le spicole possono essere calacaree (bicarbonato di calcio) o silicee. Le spicole possono fondersi a formare una rete. Sono prodotte dagli scleroblasti. La forma più semplice di spicola è quella a bastoncino (monoassona), ma ve ne sono di complessità via via crescente, da quelle a forma di Y a quelle a forma stellata, asterischi , ecc.

Question 26

demospugne

Answer 26

mesoglea ripiena di collagene (organico) associata allo scheletro che da una consistenza carnosa (spugne carnose o demospugne), spesso organizzato come spongina, consistenza rigida)

Question 27

struttura del digerente

digestione?

Answer 27

digerente a canali

digestione endocellulare

Question 28

come avviene l’alimentazione e la digestione?

Answer 28

Il flagello genera dei microvortici che creano una pressione negativa che risucchia l’acqua dai pori. Le particelle nell’acqua entrano dai canali nella cavità gastrovascolare dove ci sono i coanociti, che trattengono le particelle nell’acqua a livello dei microvilli. L’acqua passando nei nelle camere dei canali rallenta molto permettendo un maggiore intake di cibo e favorendo gli scambi. Le particelle si appiccicano al muco che si trova a livello del collare. Tramite fagocitosi le particelle vengono inglobate e passate agli amebociti mobili a livello della mesoglea, che prendono le particelle e le portano a tutte le altre cellule. L’apertura sopra è l’osculo da cui fuoriesce l’acqua filtrata.

Question 29

complessità dei canali crescente

Answer 29

Un aumento nella complessità dei canali permette un aumento della superficie di assorbimento delle particelle di cibo, spongocele ridotto a canali.

Question 30

parentela evolutiva fra colonie di coanoflagellati e poriferi

Answer 30

Una conferma della possibile parentela evolutiva fra colonie di flagellati e poriferi viene dalla scoperta di un coanoflagellato coloniale, Proterospongia haeckeli, a lungo considerato l’anello mancante fra protozoi e spugne. Le cellule esterne sono molto simili ai coanociti delle spugne e non si riproducono; al contrario le cellule interne sono di tipo ameboide e possono dividersi. Il primo gruppo di cellule, non potendosi riprodurre, è destinato a morire; al contrario le altre, continuando a dividersi, possono produrre nuove generazioni di cellule esterne.

Question 31

respirazione

Answer 31

Respirazione avviene per diffusione (viene sfruttato il sistema di canali)

Question 32

escrezione

Answer 32

Escrezione per diffusione sfruttando le correnti, sono ammoniotelici poichè hanno acqua in abbondanza.

Question 33

sistema nervoso?

Answer 33

Assenza di sistema nervoso, ma non vuol dire che l’animale non percepisca stimoli, sono già presenti neurotrasmettitori.

Question 34

cellule cigliate - sistema nervoso

Answer 34

Presentano cellule ciliate che possono percepire e controllare il flusso dell’acqua coordinate all’attività contrattile o in grado di percepire le variazioni di intensità luminosa.

Question 35

riiproduzione

Answer 35

• sessuata

- asessuata

Question 36

alla base dei processi di riproduzione asessuata - cellule indifferenziate

Answer 36

Ruolo fondamentale è svolto dalle cellula staminali indifferenziate (archeociti o amebociti) che vagano nella mesoglea e possono differenziarsi in diversi tipi cellulari. Anche cellule differenziate come i coanociti o i pinacociti possono diventare cellule staminali adulte per dedifferenziazione.

Question 37

riproduzione asessuata

Answer 37

• gemmazione
• frammentazione o fissione
• gemmule

Question 38

gemmazione

Answer 38

Il nuovo individuo si forma per una protuberanza che può restare attaccata alla madre e fare una colonia o staccarsi. Le gemme hanno origine in qualsiasi zona superficiale della spugna e staccandosi danno origine a piccole spugne.

In assenza di scheletro rigido, ci sono dei fenomeni per cui la spugna cola e crea un altro individuo per gemmazione.

Question 39

frammentazione o fissione

Answer 39

Un pezzo di spugna si stacca e le cellule si riorganizzano per andare a formare una nuova spugna che è sempre un clone.

Question 40

gemmule

Answer 40

Le specie d’acqua dolce vivono spesso in corsi d’acqua che possono prosciugarsi. Quando si avvicina la stagione sfavorevole, le spugne producono gemmule, ammasso di amebociti, protetti da uno strato cellulare con spicole e pinacociti. Le spicole rendono le gemmule adesive, permettendo l’attacco alle zampe di animali che si avvicinano al corso d’acqua agevolandone la dispersione. Sono delle forme si resistenza, progenie che riesce a resistere anche a condizioni sfavorevoli. Si accrescono durante tutto il periodo dell’anno accumulandosi nel mesoilo mentre la spugna cresce. Nel periodo autunnale la spugna “madre” comincia a disgregarsi, rendendo visibili le gemmule. Le gemmule passato il periodo sfavorevole si differenziano in tutti i tipi cellulari e vanno a riformare la spugna.

Question 41

riproduzione sessuata
fecondazione?
ermafroditi…? o sessi separati?

Answer 41

Riproduzione sessuata (fecondazione interna): ermafroditi simultanei o sequenziali o a sessi separati

Question 42

da quali cellule vengono prodotti spermi e uova?

Answer 42

Produzione di gameti, spermi da coanociti e uova da amebociti per meiosi.

Question 43

come avviene la fecondazione?

Answer 43

L’uovo rimane nella mesoglea e gli spermatozoi vengono rilasciati nell’acqua che esce dall’osculo, sia in caso di ermafroditi che a sessi separati. Gli spermi vengono aspirati a livello dei pori e catturati dai coanociti. Questi perdono il flagello, si staccano dalle cellule adiacenti e si spostano nel mesoilo. Gli amebociti trasportano lo spermatozoo nelle vicinanze della cellula uovo, dove avviene la fecondazione interna assistita.

Question 44

sviluppo determinativo o regolativo?

Answer 44

regolativo

Question 45

larve…?

Answer 45

Larve flagellate, natanti. Nella maggior parte delle spugne le uova fecondate evolvono in larve blastule → steroblastula, anfiblastula e parenchimula che fuoriescono attraverso i canali acquiferi e vengono rilasciate in acqua: qui le larve possono svilupparsi direttamente o completare lo sviluppo dopo aver attraversato un periodo di tempo più o meno lungo di vita planctonica.

Question 46

rapporti simbiotici

Answer 46

I poriferi essendo sessili hanno sviluppato dei rapporti con simbionti che vivono nei loro tessuti e forniscono materiale nutritivo. Simbiosi con alghe (zooxantelle) e simbiosi mutualistiche con cianobatteri.

Question 47

sistema immunitario

Answer 47

Organismi sessili devono sviluppare più sistemi chimici di difesa ad agenti patogeni. Per la presenza di molteplici organismi simbionti anche le spugne sono fonte di sostanze bioattive che nel corso dell’evoluzione hanno sviluppato per difendersi da patogeni. Dalle spugne vengono estratti antivirali, antibatterici, antivegetativi, antitumorali.