Hexactinellido
Clase de esponjas con espículas silíceas

Esponjas de vidrio
Distribución temporal: Ediacárico tardío – presente[1]
"Hexactinellae" de Kunstformen der Natur de Ernst Haeckel , 1904
Clasificación científica Editar esta clasificación
Dominio:Eucariota
Reino:Animalia
Filo:Poríferos
Clase:Hexactinellida
Schmidt, 1870
Subgrupos

Ver texto.

Sinónimos
  • Hialospongiae
Esponja de vidrio con tallo de Bolosoma

Las esponjas hexactinélidas son esponjas con un esqueleto formado por espículas silíceas de cuatro y/o seis puntas , a menudo denominadas esponjas de vidrio . Por lo general, se clasifican junto con otras esponjas en el filo Porifera , pero algunos investigadores las consideran lo suficientemente distintas como para merecer su propio filo, Symplasma . Algunos expertos creen que las esponjas de vidrio son los animales más longevos de la Tierra; [2] estos científicos estiman tentativamente una edad máxima de hasta 15.000 años.

Biología

Las esponjas de cristal son relativamente poco comunes y se encuentran principalmente a profundidades de entre 450 y 900 metros (1480 a 2950 pies) por debajo del nivel del mar. Aunque la especie Oopsacas minuta se ha encontrado en aguas poco profundas, se han encontrado otras a mucha más profundidad. Se encuentran en todos los océanos del mundo, aunque son particularmente comunes en las aguas antárticas y del Pacífico norte. [3]

Son animales con forma más o menos de copa, que miden entre 10 y 30 centímetros (3,9 a 11,8 pulgadas) de altura, con esqueletos robustos hechos de espículas de sílice similares al vidrio , fusionadas para formar una red. [4] [5] En algunas esponjas de vidrio, como los miembros del género Euplectela , estas estructuras son ayudadas por una proteína llamada glassina. Ayuda a acelerar la producción de sílices a partir del ácido silícico absorbido del agua de mar circundante. [6] El cuerpo es relativamente simétrico, con una gran cavidad central que, en muchas especies, se abre al exterior a través de un tamiz formado a partir del esqueleto. Algunas especies de esponjas de vidrio son capaces de fusionarse para crear arrecifes o biohermas . Generalmente son de color pálido, que van del blanco al naranja. [3]

Gran parte del cuerpo está compuesto por tejido sincitial , extensas regiones de citoplasma multinucleado . Las células epidérmicas características de otras esponjas están ausentes, siendo sustituidas por una red sincitial de amebocitos , a través de la cual penetran las espículas. A diferencia de otras esponjas, no poseen la capacidad de contraerse. [3]

Su cuerpo consta de tres partes: las redes trabeculares periféricas interna y externa, y el coanosoma , que se utiliza para alimentarse. El coanosoma actúa como la boca de la esponja, mientras que los canales internos y externos que se unen en el coanosoma son pasajes para el alimento, creando una ruta de consumo para la esponja. [7]

Todos los hexactinélidos tienen el potencial de crecer hasta alcanzar distintos tamaños, pero se estima que el crecimiento máximo promedio es de alrededor de 32 centímetros de largo. Algunos crecen más allá de esa longitud y continúan extendiendo su longitud hasta 1 metro de largo. La esperanza de vida estimada para los hexactinélidos que crecen alrededor de 1 metro es de aproximadamente 200 años (Plyes).

La esponja de vidrio Euplectella . [8] : 83 Fig. 5–7 
  Flujo de agua
 Sincitio  principal
  Espículas
  Coanosincicio y cuerpos del collar que muestran el interior

Las esponjas de vidrio poseen un sistema único para conducir rápidamente los impulsos eléctricos a través de sus cuerpos, lo que les permite responder rápidamente a los estímulos externos. [9] En el caso de Rhabdocalyptus dawsoni, la esponja utiliza la señalización neuronal eléctrica para detectar estímulos externos, como sedimentos, y luego envía una señal a través de su sistema corporal para alertar al organismo de que ya no se alimente activamente. Otra especie de esponja de vidrio en el mismo experimento de R. dawsoni, mostró que el sistema de conducción eléctrica para esta clase de esponjas tiene su propio umbral de cuánto estímulos externos, sedimentos, etc., puede soportar antes de detener su proceso de alimentación . [10] Especies como " la canasta de flores de Venus " tienen un mechón de fibras que se extiende hacia afuera como una corona invertida en la base de su esqueleto. Estas fibras tienen de 50 a 175 milímetros (2,0 a 6,9 pulgadas) de largo y aproximadamente el grosor de un cabello humano.

Sincitios

Los cuerpos de las esponjas de vidrio se diferencian de los de otras esponjas en varios aspectos. Por ejemplo, la mayor parte de su citoplasma no está dividido en células separadas por membranas, sino que forma un sincitio o masa continua de citoplasma con muchos núcleos (p. ej., Reiswig y Mackie, 1983); se mantiene suspendido como una telaraña por un armazón similar a un andamiaje hecho de espículas de sílice . [8] Las células restantes están conectadas al sincitio por puentes de "ríos" citoplasmáticos que transportan núcleos, orgánulos ("órganos" dentro de las células) y otras sustancias. [11] En lugar de coanocitos, estos puentes tienen más sincitios, conocidos como coanosincitios, que forman cámaras con forma de campana por donde entra el agua a través de perforaciones. El interior de estas cámaras está revestido de "cuerpos de collar", cada uno de los cuales consta de un collar y un flagelo, pero sin un núcleo propio. El movimiento de los flagelos succiona agua a través de pasajes en la "telaraña" y la expulsa a través de los extremos abiertos de las cámaras en forma de campana. [8]

Algunos tipos de células tienen un solo núcleo y membrana cada una, pero están conectadas a otras células de un solo núcleo y al sincitio principal por "puentes" hechos de citoplasma . Los esclerocitos que forman espículas tienen múltiples núcleos y, en las larvas de esponja de vidrio, están conectados a otros tejidos por puentes de citoplasma; hasta ahora, no se han encontrado tales conexiones entre esclerocitos en adultos, pero esto puede reflejar simplemente la dificultad de investigar características a tan pequeña escala. Los puentes están controlados por "uniones taponadas" que aparentemente permiten el paso de algunas sustancias mientras bloquean otras. [11]

Esta fisiología es la que permite un mayor flujo de iones y señales eléctricas para moverse a través del organismo, con alrededor del 75% del tejido de la esponja fusionado de esta manera. [6] Otra forma es su papel en los ciclos de nutrientes de los ambientes de aguas profundas. Una especie, por ejemplo, Vazella pourtalesii , tiene una abundancia de microbios simbióticos que ayudan en la nitrificación y desnitrificación de las comunidades en las que están presentes. Estas interacciones ayudan a las esponjas a sobrevivir en las condiciones de bajo oxígeno de las profundidades. [12]

Longevidad

Cesta de flores de Venus , Euplectella aspergillum
Euplectella aspergillum

Estas criaturas viven mucho tiempo, pero la edad exacta es difícil de medir; un estudio basado en modelos dio una edad estimada de un espécimen de Scolymastra joubini de 23.000 años (con un rango de 13.000 a 40.000 años). Sin embargo, debido a los cambios en los niveles del mar desde el Último Máximo Glacial , se cree que su edad máxima no es más de 15.000 años, [13] de ahí su inclusión de c. 15.000 años en la base de datos AnAge. [14] La presencia de hexactinellids en aguas poco profundas es rara en todo el mundo. En la Antártida , dos especies se encuentran a tan solo 33 metros bajo el hielo. En el Mediterráneo , una especie se encuentra a tan solo 18 metros (59 pies) de profundidad en una cueva con afloramiento de agua profunda (Boury-Esnault y Vacelet (1994))

  • especie: staurocalyptus
    especie: staurocalyptus
  • Varias esponjas hexactinélidas.
    Varias esponjas hexactinélidas.
  • Esponja hexactinélida sobre un gasterópodo xenóforo.
    Esponja hexactinélida sobre un gasterópodo xenóforo .
  • Pattersonia ulrichi Rauff, 1894; una esponja hexactinélida del Ordovícico de cerca de Cincinnati, Ohio.
    Pattersonia ulrichi Rauff, 1894; una esponja hexactinélida del Ordovícico de cerca de Cincinnati, Ohio.

Arrecifes

Las esponjas forman arrecifes (llamados arrecifes de esponja ) en la costa de Columbia Británica , el sureste de Alaska y el estado de Washington , [15] que se estudian en el Proyecto Arrecifes de Esponjas . En el caso de Sarostegia oculata, esta especie casi siempre alberga zoántidos simbióticos, que hacen que la esponja hexactinélida imite la apariencia y la estructura de los arrecifes de coral. [16] Solo se han reportado 33 especies de esta esponja en el Atlántico Sur hasta 2017, cuando el sumergible Shinkai 6500 realizó una expedición a través de la Elevación del Río Grande. [16] Los arrecifes descubiertos en el estrecho de Hécate , Columbia Británica, han crecido hasta tener hasta 7 kilómetros de largo y 20 metros de alto. Antes de estos descubrimientos, se pensaba que los arrecifes de esponjas se habían extinguido en el período Jurásico . [17] [18]

También se han registrado informes de esponjas de vidrio en los naufragios del HMCS Saskatchewan y el HMCS Cape Breton frente a la costa de la isla de Vancouver . También se han encontrado especies de zoantharin que dependen de hexactinélidos frente a la costa de la isla japonesa de Minami-Torishima. También se han encontrado especies no identificadas de zoanthids en aguas australianas; si se identifican como las mismas que las encontradas en Minami-Torishima, esto podría ser potencialmente una prueba de que los hexactinélidos existen en todo el océano Pacífico. [19]

Conservación

La mayoría de los hexactinellidos viven en aguas profundas que no se ven afectadas por las actividades humanas. Sin embargo, hay arrecifes de esponjas de vidrio frente a la costa de Columbia Británica. El gobierno canadiense designó 2140 km2 del estrecho de Hécate y el estrecho de Queen Charlotte como área marina protegida. Esta área contiene cuatro arrecifes de esponjas de vidrio. Las nuevas regulaciones prohíben la pesca de contacto de fondo a menos de 200 metros de los arrecifes de esponjas. [20] Aunque las actividades humanas solo afectan a una pequeña parte de las esponjas de vidrio, aún están sujetas a la amenaza de los cambios climáticos. Los experimentos con la especie Aphrocallistes vastus han demostrado que el aumento de la temperatura y la acidificación pueden provocar un debilitamiento de la resistencia y la rigidez del esqueleto. [21] En 1995, una plataforma de hielo antártica se derrumbó debido al cambio climático. Desde entonces, los estudios de la zona han demostrado que los arrecifes de hexactinellidos han ido aumentando de tamaño a pesar de los cambios en el clima. [22]

Clasificación

Los primeros hexactinelidos conocidos datan de las primeras eras del Cámbrico o del Neoproterozoico tardío . Son fósiles bastante comunes en relación con las demosponjas , pero se cree que esto se debe, al menos en parte, a que sus espículas son más resistentes que las de las esponginas y se fosilizan mejor. Como casi todas las esponjas, los hexactinelidos absorben agua a través de una serie de pequeños poros mediante el movimiento de una serie de pelos o flagelos en cámaras que, en este grupo, recubren la pared de la esponja.

La clase se divide en dos subclases y varios órdenes: [23]

Clase Hexactinellida

Véase también

Referencias

  1. ^ Brasier, Martin; Green, Owen; Shields, Graham (abril de 1997). "Conjuntos de espículas de esponjas ediacáricas del suroeste de Mongolia y los orígenes de la fauna cámbrica" ​​(PDF) . Geología . 25 (4): 303–306. Bibcode :1997Geo....25..303B. doi :10.1130/0091-7613(1997)025<0303:ESSCFS>2.3.CO;2.
  2. ^ "Longevidad, envejecimiento e historia de vida de la esponja hexactinellida (Scolymastra joubini)". genomics.senescence.info . Consultado el 2 de marzo de 2023 .
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  4. ^ "Esponjas de vidrio, los adornos vivos de las profundidades marinas". Instituto Oceanográfico Schmidt . 2020-10-01 . Consultado el 2023-06-11 .
  5. ^ Departamento de Comercio de los Estados Unidos, Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. "¿Qué es una esponja de vidrio?". oceanservice.noaa.gov . Consultado el 11 de junio de 2023 .
  6. ^ ab Nishi, Michika; Kobayashi, Hiroki; Amano, Taro; Sakate, Yuto; Bito, Tomohiro; Arima, Jiro; Shimizu, Katsuhiko (2020-12-01). "Identificación de los dominios implicados en la promoción de la formación de sílice en glassina, una proteína ocluida en biosílice de esponja hexactinélida, para el desarrollo de una etiqueta para la purificación e inmovilización de proteínas recombinantes". Biotecnología marina . 22 (6): 739–747. Bibcode :2020MarBt..22..739N. doi :10.1007/s10126-020-09967-2. ISSN  1436-2236. PMID  32291549. S2CID  215761084.
  7. ^ "Gale - Buscador de instituciones".
  8. ^ abc Ruppert RE, Fox RS, Barnes RD (2004). Zoología de invertebrados (7.ª ed.). Brooks / COLE Publishing . pp. 76–97. ISBN 978-0-03-025982-1.
  9. ^ Lawrence, Eleanor (1999). "Esponja nerviosa". Nature . doi :10.1038/news990415-5.
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  20. ^ Gobierno de Canadá, Ministerio de Pesca y Océanos de Canadá (18 de septiembre de 2019). «Área marina protegida de arrecifes de esponjas de vidrio del estrecho de Hécate/estrecho de la Reina Carlota (AMP HS/QCS)». www.dfo-mpo.gc.ca . Consultado el 6 de octubre de 2023 .
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  24. ^ ab Tratado de Paleontología de Invertebrados Parte E, Revisado. Porifera, Volumen 3: Clases Demospongea, Hexactinellida, Heteractinida y Calcarea, xxxi + 872 p., 506 fig., 1 tabla, 2004, disponible aquí. ISBN 0-8137-3131-3 . 
  • Medios relacionados con Hexactinellida en Wikimedia Commons
  • Datos relacionados con Hexactinellida en Wikispecies
  • Falcucci, Giacomo; Amati, Giorgio; Fanelli, Pierluigi; Krastev, Vesselin K.; Polverino, Giovanni; Porfiri, Mauricio; Succi, Sauro (julio de 2021). "Las simulaciones de flujo extremo revelan adaptaciones esqueléticas de esponjas de aguas profundas". Naturaleza . 595 (7868): 537–541. arXiv : 2305.10901 . Código Bib :2021Natur.595..537F. doi :10.1038/s41586-021-03658-1. ISSN  1476-4687. PMID  34290424. S2CID  236176161.
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