Spugne: creature multicellulari più semplici del mondo

Altre specie di spugne, come una varietà di spugne a tubo, vaso, ciotola, botte, dita e corde, hanno forme più coerenti e facilmente identificabili rispetto a quelle osservate nelle spugne incrostanti. Spugne a botte e spugne a tubo spiccano in modo prominente su molte barriere coralline caraibiche, mentre spugne di corda adornano molte pareti. Una varietà di specie di spugne a botte sono tra le più grandi di tutte le spugne. Comunemente raggiungono altezze di 5 piedi (2 m) o più alto. Esemplari più grandi si verificano in genere in acque più profonde e tranquille lungo il pendio anteriore di un sistema di barriera corallina, e si pensa che molti esemplari vivano fino a diverse centinaia di anni.

I nomi comuni dati alle spugne generalmente fanno un qualche tipo di riferimento alla loro forma o colore, o una combinazione di entrambi. Come esempi, alcune specie caraibiche più importanti sono comunemente note ai subacquei sportivi come spugna di corda rossa, spugna di corda verde, spugna di tazza rossa, spugna di dito verde, spugna di tubo giallo, spugna di vaso viola, spugna di cesto, spugna di tazza e spugna di orecchio di elefante. Nelle acque temperate della California, spugne comunemente incontrati sono noti come spugne urna, spugne luna, spugne briciola di pane, spugne puffball arancione e spugne puffball grigio.

Una parola al saggio e al pratico: aspettarsi di rendere positiva l’identificazione di varie specie, soprattutto di spugne incrostanti, cercando forme e colori specifici può rivelarsi complicato o impossibile. Questo perché molte specie tendono ad assumere forme diverse a seconda della forma di qualsiasi struttura a cui aderiscono e della natura degli organismi vicini con cui competono per lo spazio sulla barriera corallina.

Inoltre, la colorazione può variare notevolmente in base alla profondità. Di norma, l’uso di nomi comuni consente una conversazione casuale tra subacquei senza incomprensioni significative, ma non scommettere troppo quando si tenta di effettuare identificazioni positive. Sia il colore che la forma possono variare considerevolmente tra diversi esemplari che si rivelano essere la stessa specie se esaminati al microscopio.

Senza l’uso di una luce di immersione durante il giorno o di uno strobo durante la creazione di fotografie, i colori di molte spugne passano inosservati in profondità. Ma una spruzzata di luce da una fonte di luce artificiale può aggiungere colori sorprendenti alle tue immersioni e immagini subacquee.

È interessante notare che molti esemplari delle belle e relativamente comuni specie caraibiche conosciute come spugne a tubo giallo sembrano essere un’eccezione a questo commento sulla mancanza di colore in profondità, poiché questa specie mantiene spesso un certo grado di colorazione brillante a causa della pigmentazione fluorescente nelle cellule. I pigmenti alterano la lunghezza d’onda della luce solare che li colpisce, e di conseguenza queste spugne spesso appaiono gialle, anche a profondità quando una grande percentuale della parte gialla dello spettro è stata filtrata dall’acqua di mare. Spugne tubo giallo comunemente si verificano a medie profondità, lungo le cime delle pareti, e lungo alcuni drop-off in alcune acque caraibiche.

Il ruolo delle spugne negli ecosistemi di barriera

Le spugne svolgono una varietà di funzioni vitali negli ecosistemi di barriera. Ad eccezione delle specie predatrici scoperte di recente, le spugne si nutrono filtrando piccole diatomee, batteri, protozoi e altri organismi microscopicamente piccoli dalla colonna d’acqua. Gli studi hanno dimostrato che molte spugne possono facilmente filtrare da 50 a 100 galloni di acqua di mare in un solo giorno. Filtrando l’acqua, le spugne aggiungono chiarezza all’acqua, specialmente nelle aree in cui le spugne sono prolifiche.

Studi hanno anche dimostrato che un’alta percentuale del cibo consumato da molte spugne è così piccola che può essere vista solo con l’assistenza di un microscopio e che solo una piccola percentuale delle fonti alimentari di spugne è predata da altri organismi. La linea di fondo qui è che le spugne sembrano aver scoperto una nicchia ambientale in cui hanno pochissima concorrenza per il cibo. La natura non competitiva di questa nicchia è di grande valore per le spugne, perché non sono in grado di muoversi nella ricerca del cibo.

Le spugne si alimentano creando una corrente d’acqua che scorre attraverso una serie di minuscoli pori e canali. La corrente è generata dal battito apparentemente frenetico e sempre costante di numerosi piccoli flagelli simili a peli che rivestono le pareti dei pori e dei canali. Nonostante la natura minuscola dei flagelli e la mancanza di coordinazione o sincronia nei loro sforzi, in alcune specie la corrente in entrata può essere rilevata da strumenti sensibili da una distanza di oltre 3 piedi (1 m) dalla spugna.

La corrente in ingresso passa attraverso la parete esterna della spugna come cibo (costituito principalmente da plancton e detriti organici) e ossigeno vengono estratti. Una volta filtrata, l’acqua continua attraverso un’altra serie di passaggi. In alcune specie, come le spugne a botte, a tazza, a tubo e a vaso, questi passaggi si fondono per creare un’unica grande apertura excurrent nota come osculum, attraverso la quale viene eliminata l’acqua riempita di rifiuti. In altre specie, specialmente in molte spugne incrostanti, sono presenti una serie di aperture excurrent (oscula). Gli oscula sono abbastanza grandi da essere visti ad occhio nudo. In alcune specie, gli oscula sono distribuiti in un modello regolare, mentre in altri sono irregolari.

Alcune spugne beneficiano della presenza di piccole alghe simbiotiche note come zooxantelle. Le alghe vivono nei tessuti della spugna, dove conducono la fotosintesi, un processo che aiuta a fornire ossigeno e cibo per le spugne.

Le spugne sono anche coinvolte in una serie di ulteriori tipi di relazioni con altri organismi nelle comunità di barriera corallina. Molte spugne forniscono eccellenti nascondigli e alloggi per tunicati, una grande varietà di invertebrati, come nudibranchi, gamberetti, stelle fragili, granchi, aragoste giovanili e altro ancora, così come un certo numero di specie di piccoli pesci, come ghiozzi e blennies.

Se rallenti e ti prendi il tempo di esaminare attentamente le spugne che incontri, sarai spesso ricompensato con una buona occhiata a qualche creatura che si riposa o si muove lentamente sulla superficie di una spugna. Alcuni animali che vivono in o su spugne spiccano in modo prominente, mentre altri sono ben mimetizzati. Durante le ore diurne, se guardi attentamente la base di una spugna o tra i lobi del tubo e le spugne ramificate, scoprirai spesso creature che vagano apertamente attraverso la superficie della spugna e la vicina barriera corallina di notte. Una varietà di stelle fragili, granchi eremiti e gamberetti sono particolarmente comuni.

Alcuni pesci, tra cui una varietà di pesci angelo e filefish, insieme a una miriade di invertebrati, come lumache di mare, nudibranchi, stelle marine e vermi a setole, si nutrono di spugne. Nella maggior parte dei casi i predatori sono specie-specifici, il che significa che non sono generalisti che si nutrono di una vasta gamma di spugne. Tuttavia, la maggior parte dei residenti della barriera corallina considera le spugne ripugnanti o non commestibili. Questo è apparentemente perché le spicole, la silice o gli aghi a base di calcio nello scheletro che aiutano le spugne a mantenere le loro forme amorfe, hanno un sapore cattivo per molti organismi. Il fatto che le spugne siano evitate come fonte di cibo è un adattamento di vitale importanza, poiché non hanno altri mezzi di difesa e non possono fuggire.

Alcune specie di spugne sono parassitarie, annoiandosi in una varietà di coralli. Questa azione indebolisce i coralli e può portare alla fine alla scomparsa di grandi teste di corallo. Altre spugne aiutano a proteggere i coralli creando una barriera protettiva incrostante sul bordo delle teste di corallo che impedisce alle spugne noiose di farsi strada nei coralli.

Nelle acque caraibiche, una varietà di ghiozzi e blennies può spesso essere visto nuotare lungo i bordi del tubo e spugne barile. Da questi punti di vista, i pesci a volte pubblicizzano i loro servizi come pulitori ad altri che hanno bisogno di liberarsi degli ectoparassiti. Quando spaventati, gli addetti alle pulizie sono spesso pronti a cercare sicurezza all’interno della spugna. Altri pesci, come cardinalfishes, royal grammas e blackcap basslets, comunemente si nascondono in spugne di vaso.

Piccoli animali noti come zoantidi, che sono descritti nel phylum Cnidaria, si verificano comunemente sulla superficie di alcune spugne. Per molti anni si pensò che gli zoantidi parassitizzassero il tessuto delle spugne. Tuttavia, nuove scoperte hanno rivelato la vera natura di questa relazione. Piuttosto che essere parassitaria, la presenza degli zoantidi potrebbe effettivamente essere benefica per le spugne dissuadendo i pesci dal predarle. Ma alcuni pesci, come il Caribbean rock beauty, un membro della famiglia dei pesci angelo, non sono respinti dalla presenza di zoantidi.

Come si riproducono le spugne

Come molti invertebrati con poca o nessuna mobilità, le spugne sono in grado di riprodursi sia asessualmente che sessualmente. La riproduzione asessuata si ottiene germogliando o rompendo piccoli pezzi in grado di svilupparsi in spugne complete. Le gemme si staccano dalla spugna madre e si allontanano nella corrente. Esattamente dove i germogli si depositano è una questione di caso, ma se le condizioni di fondo sono favorevoli, il germoglio può svilupparsi in una spugna sana e intera.

La riproduzione asessuata si traduce in cloni genetici. La riproduzione sessuale produce un nuovo organismo attraverso la ricombinazione genetica di spermatozoi e uova da membri della stessa specie. Mentre la clonazione richiede meno dispendio energetico, produce prole che sono esattamente simili, e un singolo problema ambientale o malattia può più facilmente e rapidamente spazzare via un’intera specie. La ricombinazione genetica richiede uno sforzo maggiore, ma offre una migliore possibilità che alcuni discendenti sopravvivano se le condizioni cambiano.

In alcune specie di spugne, i sessi sono separati, ma molte spugne sono ermafroditi, il che significa che la stessa spugna ha capacità riproduttive sia maschili che femminili. Quelle spugne tendono a produrre solo sperma o uova, non entrambi, durante un dato evento di deposizione delle uova. Pesantemente predate, le larve di spugna sono membri liberi della comunità di plancton. Quelle larve che riescono a sopravvivere abbastanza a lungo alla fine si depositano sul fondo del mare, dove si attaccano al substrato solido.

La maggior parte delle spugne si riproduce attraverso un processo definito come “fecondazione interna”, anche se l’uso di questo termine può rivelarsi confuso. Il maschio non rilascia sperma all’interno della femmina come nel caso della fecondazione interna in squali, razze, pattini e mammiferi marini, ma invece dense nuvole lattiginose di sperma vengono rilasciate nella colonna d’acqua attraverso l’oscula della spugna donatrice. I subacquei si riferiscono comunemente alle spugne donatrici come spugne “fumanti” a causa delle nuvole fluttuanti di sperma che rilasciano. Se l’accoppiamento deve avere successo, lo sperma deve essere preso da una spugna ricevente (quindi il termine “fecondazione interna”), dove sono uniti con le uova.

A volte molte spugne depongono le uova contemporaneamente, causando la visibilità dell’acqua notevolmente ridotta dalla densa concentrazione di sperma rilasciato.

Una volta ho visto un gruppo di fotografi subacquei nuotare proprio oltre una spugna di deposizione delle uova senza dargli una seconda occhiata. Dopo aver visto una deposizione delle uova di massa prima, ho riconosciuto cosa stava succedendo e catturato l’evento su pellicola. La lezione duratura per me è stata che non tutti i fenomeni marini saltano su, ti afferrano e richiedono che tu guardi, quindi più conosci l’ambiente marino, più sei in grado di riconoscere e godere di certi fenomeni quando si presentano. Questo è vero per il più semplice degli animali multicellulari, le spugne, così come per il più complesso.

Le spugne possiedono notevoli poteri rigenerativi

Mentre gli scienziati ci dicono che le spugne sono semplici animali, possiedono alcuni sorprendenti poteri rigenerativi. Questa capacità rigenerativa gioca un ruolo importante in alcune specie durante la riproduzione asessuata, come alcune spugne rompere pezzi di se stessi per formare nuove spugne. Altrettanto notevole, esperimenti con una specie hanno dimostrato che se un adulto è rotto in pezzi molto piccoli da essere costretto attraverso un setaccio fatto di un panno di seta tesa, subito dopo la sedimentazione le parti minuscole si riorganizzano in un quasi-replica della spugna originale. Questa incredibile impresa è compiuta da un animale che manca di tessuti specializzati e può farti riconsiderare il significato del termine “animale semplice.”

Guarda, non toccare

Mentre generalmente ammiriamo le spugne e le cerchiamo, è importante essere consapevoli che alcune spugne sono tossiche per l’uomo. Il semplice sfregamento o spazzolatura contro alcune specie più potenti può rivelarsi un doloroso incidente. L’intensità delle reazioni varia, ma gravi eruzioni cutanee, sensazioni di bruciore e prurito sono comuni.

Di Marty Snyderman

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