28.1B: Morfología de las esponjas

En lugar de verdaderos tejidos u órganos, las esponjas tienen células especializadas que se encargan de importantes funciones y procesos corporales.

Objetivos de aprendizaje

• Explicar las diversas formas celulares y funciones corporales de las esponjas

Puntos Clave

• Aunque las esponjas no tienen tejido organizado, dependen de células especializadas, como coanocitos, porocitos, amebocitos y pinacocitos, para funciones especializadas dentro de sus cuerpos.
• El mesofilo actúa como un tipo de endoesqueleto, ayudando a mantener la forma tubular de las esponjas.
• Los porocitos controlan la cantidad de agua que ingresa a los poros en el espongocoel, mientras que los coanocitos, que son células flageladas, ayudan al movimiento del agua a través de la esponja, ayudando así a la esponja a atrapar e ingerir partículas de alimentos.
• Los amebocitos llevan a cabo varias funciones especiales: entregan nutrientes de los coanocitos a otras células, dan lugar a óvulos para reproducción sexual, entregan espermatozoides fagocitados de coanocitos a óvulos, y pueden transformarse en otros tipos de células.
• Colentitos, lofocitos, esclerocitos y espongocitos son ejemplos de células que se derivan de amebocitos; estas células manejan otras funciones vitales en el cuerpo de las esponjas.

Términos Clave

• coanocito: cualquiera de las células en esponjas que contienen un flagelo y se utilizan para controlar el movimiento del agua
• espongocoel: la gran cavidad central de las esponjas
• osculum: una abertura en una esponja de la que se expulsa el agua
• mesohyl: la matriz gelatinosa dentro de una esponja

Morfología de Esponjas

La morfología de las esponjas más simples toma la forma de un cilindro con una gran cavidad central, el espongocoel, ocupando el interior del cilindro. El agua puede entrar en el espongocoel desde numerosos poros en la pared del cuerpo. El agua que ingresa al espongocoel se extruye a través de una gran abertura común llamada ósculo. Sin embargo, las esponjas exhiben una variedad de diversidad en las formas corporales, incluyendo variaciones en el tamaño del espongocoel, el número de osculi y dónde se encuentran las células que filtran los alimentos del agua.

Figura\(\PageIndex{1}\): Morfología de la esponja: El plano corporal básico de la esponja (a) es una forma cilíndrica con una gran cavidad central. Los tipos de células especializadas en esponjas (b) realizan cada uno una función distinta.

Si bien las esponjas (excluyendo las Hexactinélidos) no presentan organización de la capa de tejido, sí tienen diferentes tipos de células que realizan distintas funciones. Los pinacocitos, que son células epiteliales, forman la capa más externa de esponjas, encerrando una sustancia gelatinosa llamada mesohyl. Mesohyl es una matriz extracelular que consiste en un gel similar al colágeno con células suspendidas que realizan diversas funciones. La consistencia gelatinosa del mesohyl actúa como endoesqueleto, manteniendo la morfología tubular de las esponjas. Además del ósculo, las esponjas tienen múltiples poros llamados ostia en sus cuerpos que permiten que el agua entre en la esponja. En algunas esponjas, los ostia están formados por porocitos: células simples, en forma de tubo que actúan como válvulas para regular el flujo de agua hacia el espongocoel. En otras esponjas, los ostia están formados por pliegues en la pared corporal de la esponja.

Los coanocitos (“células collar”) están presentes en varias ubicaciones, dependiendo del tipo de esponja; sin embargo, siempre recubren las porciones internas de algún espacio por el que fluye el agua: el espongocoel en esponjas simples; los canales dentro de la pared corporal en esponjas más complejas; y cámaras dispersas por todo el cuerpo en las esponjas más complejas. Mientras que los pinacocitos recubren el exterior de la esponja, los coanocitos tienden a revestir ciertas partes internas del cuerpo de la esponja que rodean el mesofilo. La estructura de un coanocito es crítica para su función, que es generar una corriente de agua a través de la esponja y atrapar e ingerir partículas de alimentos por fagocitosis. Nótese que existe una similitud en apariencia entre el coanocito esponjoso y los coanoflagelados (Protista). Esta similitud sugiere que las esponjas y los choanoflagelados están estrechamente relacionados y probablemente comparten una ascendencia reciente y común.

El cuerpo celular está incrustado en mesohyl. Contiene todos los orgánulos requeridos para la función celular normal, pero sobresaliendo en el “espacio abierto” dentro de la esponja hay un collar tipo malla compuesto por microvellosidades con un solo flagelo en el centro de la columna. El efecto acumulativo de los flagelos de todos los coanocitos ayuda al movimiento del agua a través de la esponja: aspirando agua a la esponja a través de los numerosos ostia, hacia los espacios bordeados por coanocitos y finalmente fuera a través del ósculo (u óculos). Mientras tanto, las partículas de alimentos, incluidas las bacterias y algas transportadas por el agua, son atrapadas por el collar similar a un tamiz de los coanocitos, se deslizan hacia abajo en el cuerpo de la célula, son ingeridas por la fagocitosis y quedan envueltas en una vacuola de alimentos. Finalmente, los coanocitos se diferenciarán en espermatozoides para su reproducción sexual; se desalojarán del mesofilo, dejando la esponja con agua expulsada a través del ósculo.

Las segundas células cruciales en las esponjas se llaman amebocitos (o arqueocitos), llamados así por el hecho de que se mueven a lo largo del mesofilo de una manera similar a la ameba. Los amebocitos tienen una variedad de funciones: entregar nutrientes de los coanocitos a otras células dentro de la esponja; dar lugar a óvulos para reproducción sexual (que permanecen en el mesofilo); entregar espermatozoides fagocitados de coanocitos a óvulos; y diferenciarse en tipos celulares más específicos. Algunos de estos tipos celulares más específicos incluyen colencitos y lofocitos, que producen la proteína similar al colágeno para mantener el mesofilo; esclerocitos, que producen espículas en algunas esponjas; y espongocitos, que producen la proteína espongina en la mayoría de las esponjas. Estas células producen colágeno para mantener la consistencia del mesofilo.