Губки
Общие сведения
Губки (лат. Porifera) представляют собой тип примитивных многоклеточных водных животных. Будучи неподвижными организмами, они долгое время являлись предметом научных дискуссий относительно их природы: до конца XVIII века их нередко относили к зоофитам — промежуточным формам между растениями и животными. Лишь в конце XVIII столетия было окончательно доказано их животное происхождение. Губки рассматриваются как наиболее простые многоклеточные организмы (паразои), лишенные настоящих тканей и органов. Характерной особенностью их онтогенеза является формирование типичного двухслойного зародыша, состоящего из наружной эктодермы и внутренней энтодермы. Это сближает их с более высокоорганизованными многоклеточными животными. Поверхность тела губок пронизана многочисленными мелкими порами, обеспечивающими постоянный приток воды во внутренние полости.
Анатомическое строение
Тело губок имеет мягкую и легко разрушающуюся консистенцию, поддерживаемую внутренним скелетом. В зависимости от уровня сложности водоносной системы выделяют три основных морфологических типа строения тела губок: аскон, сикон и лейкон.
Аскон является наиболее простым и эволюционно исходным типом. Тело аскона имеет форму бокала или мешочка с единственным крупным выводным отверстием на вершине — устьем (осцилумом). Внутренняя полость (атриум) выстлана особыми жгутиковыми воротничковыми клетками — хоаноцитами. Биение жгутиков хоаноцитов обеспечивает направленный ток воды через боковые поры внутрь тела и её выведение наружу через устье.
Сикон представляет собой более сложный тип строения, возникший в результате усложнения стенок тела. Хоаноциты у сиконов сосредоточены в специализированных радиальных жгутиковых трубках или камерах, расположенных в толще стенок тела. Такое устройство увеличивает площадь фильтрующей поверхности и позволяет организму достигать больших размеров.
Лейкон является наиболее сложным типом водоносной системы. Для него характерно сильное развитие мезоглеи и формирование многочисленных обособленных округлых или овальных жгутиковых камер, разбросанных в толще тела губки. Камеры соединяются с внешней средой и выводной полостью сложной системой приводящих и отводящих каналов. Большинство современных губок обладает именно лейконоидным типом строения.
Внутренняя среда губки представлена студенистым веществом — мезоглеей, в котором распределены специализированные клетки. Колленициты выполняют опорную функцию. Склероциты отвечают за построение скелетных элементов. Амебоциты перемещаются в мезоглее с помощью ложноножек и осуществляют фагоцитоз, участвуя в переваривании пищи и распределении питательных веществ. Археоциты являются недифференцированными клетками, способными превращаться в любые другие типы клеток, включая половые.
В теле губок также присутствуют миоциты — клетки, способные сокращаться и регулировать просвет каналов и пор, а также звездчатые клетки, которые предположительно выполняют простейшую функцию передачи возбуждения в отсутствие полноценной нервной системы.
Скелет
Большинство губок обладает развитым минеральным или органическим скелетом, состоящим из кремниевых или известковых игл (спикул). Спикулы подразделяются на крупные макросклеры, формирующие основной каркас тела, и мелкие микросклеры, выполняющие дополнительную укрепляющую роль. Химический состав скелета служит ключевым признаком для классификации губок.
Классификация
Тип губок традиционно подразделяется на три основных класса: Известковые губки (Calcarea) — характеризуются скелетом, построенным из карбоната кальция (кальцита). Их спикулы могут быть одноосными, трехлучевыми или четырехлучевыми. Представители класса обитают исключительно в морях и имеют небольшие размеры тела. Стеклянные губки (Hexactinellida) — обладают кремниевым скелетом, состоящим из шестилучевых игл, лучи которых расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Большинство видов обитает на больших глубинах. Обыкновенные губки (Demospongiae) — самый многочисленный класс, объединяющий виды с кремниевым скелетом, скелетом из органического вещества спонгина или полностью лишенные твердых опорных элементов.
Питание и дыхание
Губки являются активными фильтраторами. Ток воды, создаваемый колебаниями жгутиков хоаноцитов, приносит мелкие органические частицы, бактерии и простейших. Взвешенные частицы захватываются хоаноцитами или амебоцитами мезоглеи методом фагоцитоза. Газообмен осуществляется всей поверхностью тела путем диффузии растворенного в воде кислорода. Непереваренные остатки пищи выводятся в каналы и удаляются через устьевой осцилум.
Размножение и регенерация
Губки размножаются как половым, так и бесполым путем. Большинство видов являются гермафродитами, однако встречаются и раздельнополые формы. Половые клетки развиваются из археоцитов или хоаноцитов. Сперматозоиды выбрасываются в воду и с током воды проникают в тело соседних губок, где происходит оплодотворение яйцеклеток. Из оплодотворенного яйца развивается подвижная, покрытая ресничками личинка. Основными типами личинок являются целобастула (однослойная полая личинка), паренхимула (личинка с заполненной внутренней полостью) и амфибластула (личинка с выраженной дифференциацией жгутиковых клеток на переднем полюсе). Личинка плавает в течение нескольких суток, после чего прикрепляется к твердому субстрату и претерпевает метаморфоз, превращаясь в молодую губку.
Бесполое размножение осуществляется путем почкования, фрагментации или образования специализированных внутренних почек — геммул. Геммулы характерны для пресноводных губок и представляют собой шаровидные скопления археоцитов, богатых питательными веществами и окруженных прочной оболочкой. Геммулы позволяют переносить неблагоприятные условия (замерзание или высыхание водоемов) и прорастать при наступлении тепла.
Губки обладают уникальной способностью к регенерации. Даже разделенное на отдельные клетки тело губки способно восстановить целостную структуру путем самостоятельного агрегирования клеток в течение нескольких суток.