Durante le nostre immersioni non le notiamo quasi mai eppure le spugne sono organismi marini presenti da un Polo terrestre all’altro e dalla zona intertidale (zona di marea) alle profondità abissali.

In effetti tra le circa cinquemila specie esistenti le spugne più note sono quelle appariscenti o quelle che – una volta essiccate e pulite – da sempre si sono dimostrate utili all’uomo.

L’uso dello “scheletro” fibroso delle spugne risale all’età del bronzo; esistono testimonianze pittoriche del loro impiego come strumenti d’igiene personale, rulli per la pittura e per la lucidatura di pavimenti, elmi ed armature.

Le spugne sono interessanti anche dal punto di vista zoologico in quanto la loro molteplicità di forme si basa in sostanza su un’unica struttura porosa di base da cui trae origine il nome scientifico del Phylum, Porifera. L’organizzazione del loro corpo è unica, infatti sono gli unici organismi a nutrirsi tramite cellule particolari che consentono il passaggio di acqua e nutrienti attraverso pori piccolissimi, eliminando poi le sostanze di scarto attraverso altri pori, questa volta di dimensioni maggiori.

Per questo motivo si ritiene che le spugne si siano evolute da un gruppo di protozoi diverso da quello che ha poi originato gli altri metazoi: in alcuni casi esse sono inquadrate come un sottoregno a se stante denominato Parazoa (ossia quasi-animali!).

Le spugne rappresentano pertanto un primo esempio di vita pluricellulare ma a differenza di organismi più complessi la specializzazione cellulare non si è spinta al punto di creare legami di forte interdipendenza tra i diversi tipi cellulari, piuttosto le cellule sono “integrate” tra di loro, basti pensare che se si prende una spugna e la si “grattugia” dopo qualche ora i suoi frammenti iniziano a riassemblarsi per dare vita a nuovi individui. Addirittura, se si mescolano cellule provenienti da specie differenti, esse si riaggregano secondo la propria specie, quindi le spugne rappresentano una sorta di zona di confine tra la vita unicellulare e quella pluricellulare.

Ma come sono fatte?

Prendiamo ad esempio Leucosolenia, appartenente ad una tipologia di spugne strutturalmente semplici: essa è composta da un epitelio esterno di cellule appiattite, uno strato intermedio (lo “scheletro”, ossia ciò che resta dopo l’essiccamento) ed uno strato interno di cellule particolari denominate coanociti.

I coanociti rappresentano il “motore” che permette il passaggio dell’acqua dall’ambiente esterno alla cavità interna della spugna attraverso i pori (rappresentati da cellule specializzate dette porociti).

Ogni coanocita è dotato di un colletto di villi all’interno del quale vi è un flagello che, muovendosi, aspira l’acqua. In questo modo le particelle nutritive sono intrappolate sulla superficie esterna del colletto grazie al muco di cui questi è rivestito.

Il movimento dei vari flagelli non è sincronizzato ossia ciascuno di essi si muove in maniera indipendente da tutti gli altri. Tuttavia, la somma dei flussi generata da ogni coanocita genera un flusso netto che consente all’acqua in ingresso ai singoli porociti di essere dapprima filtrata e poi espulsa attraverso il grosso poro efferente (chiamato osculo) allontanando con essa l’anidride carbonica e le sostanze di scarto derivanti dall’attività cellulare. L’attività filtrante (tasso di pompaggio) di molte spugne è sincronizzata  alle fasi di marea, a riprova dell’importanza del ruolo di questi organismi nei delicati ecosistemi marini.

In realtà molte altre spugne hanno una complessità strutturale maggiore rispetto a quella di Leucosolenia ma i piani strutturali dei Porifera possono comunque essere raggruppate in tre categorie. Quella appena descritta è la  più semplice ed è denominata ascon: le spugne asconoidi hanno un’unica camera (spongocele) tappezzata internamente da coanociti.

La seconda tipologia è più complessa ed è denominata sycon, ossia oltre alla camera principale esistono delle concamerazioni secondarie rivestite di coanociti che servono essenzialmente ad aumentare la superficie di scambio.

La terza tipologia, chiamata leucon è ancora più complessa e consiste in vere e proprie cavità interne (camere flagellate) messe in comunicazione tra loro da canalicoli che confluiscono poi nel canale principale.

Queste sono le spugne con il più elevato tasso di pompaggio e quindi non stupisce che siano molto diffuse e che molte spugne di grosse dimensioni siano di tipo leuconoide.

Figura 2. Tipi strutturali dei Porifera

A      Struttura tipo Ascon

B     Struttura tipo Sycon

   C     Struttura tipo Leucon

Lo strato intermedio è composto da spicole, strutture di sostegno che talvolta si organizzano fino a formare geometrie meravigliose come nel caso di Euplectella.

Figure 3 e 4. Scheletro siliceo di Euplectella aspergillum (“Cestello di Venere”)

E’ proprio questo strato intermedio ad aver reso utili (e famose) le spugne sin dalla notte dei tempi e grazie sua alla caratterizzazione oggi abbiamo inquadrato tassonomicamente le quattro classi di Porifera.

  • Calcarea (spugne calcaree): hanno uno scheletro composto da spicole distinte di carbonato di calcio. Molte spugne semplici appartengono a questa classe (asconoidi e syconoidi) pertanto la loro dimensione si attesta in genere attorno ai 15 cm. Hanno forme simmetriche a vaso, singole o a grappoli. In genere presenti in acque marine poco profonde.
  • Demospongia: Leuconoidi. Le spicole, quando presenti sono di natura silicea ma mai a sei raggi. Comprendono la maggior parte di specie e pertanto sono rappresentate da una vasta gamma di forme e colori. Sono presenti anche in acqua dolce. Alcune specie (Halisarca) mancano dello scheletro, altre (Spongia e Hippospongia) hanno solo una rete di spongina. Queste ultime due sono le spugne comunemente commercializzate.
  • Sclerospongia (spugne coralline): Lo scheletro è composto da spicole silicee e da fibre organiche poste sopra un denso scheletro di carbonato di calcio. Sono leuconoidi e molto varie morfologicamente: possono presentarsi come sottili incrostazioni ma arrivano anche a formare massicce strutture dal diametro superiore al metro. Vivono prevalentemente in acque profonde o poco illuminate.
  • Hexactinellida (spugne vitree): Lo scheletro è siliceo e le spicole sono a sei punte (spicole esattine); da esse trae origine il nome di questa classe. Hanno in genere simmetria radiale e si ancorano a substrati duri. Prediligono le acque profonde. In dimensione variano tra i 30 centimetri ed il metro.

Figura 5. Esempi di spicole

Le spugne sono note anche per la loro capacità di sintetizzare una vasta compagine di composti chimici. Alcuni di questi sono tossici e per le spugne rappresentano un’arma di difesa: data la loro immobilità esse evitano di essere predate rendendosi nocive.

Per lo stesso motivo molti nudibranchi incamerano queste sostanze dotandosi così di un’arma contro i loro predatori. Anche per questa ragione molti nudibranchi hanno livree molto appariscenti: sono velenosi e vogliono che si sappia! Molti di essi poi si sono specializzati tanto da vivere solo su spugne di una sola specie.

Alcune spugne giganti poi ospitano al loro interno intere popolazioni di organismi appartenenti ad altri Phyla (ad esempio gamberetti) oppure stabilire relazioni endosimbiontiche con dei batteri.

Tra questa miriade di molecole alcune hanno dimostrato di essere utili all’uomo: Cryptotethya cripta è poi nota poiché riesce a produrre molecole dal potere chemioterapico e rappresenta la capostipite di un filone di ricerca grazie al quale stiamo scoprendo nelle spugne altri composti promettenti in tal senso.

Nelle nostre prossime immersioni fermiamoci un attimo a pensare a questi “strani” organismi che – spesso in maniera silente – rivestono un ruolo importantissimo nell’ecologia marina. Esse da sempre accompagnano la storia dell’uomo e grazie alle ultime scoperte scientifiche promettono di rendersi ancora più utili in futuro.

By | 2018-01-25T21:27:07+00:00 dicembre 6th, 2015|Categories: Biologia, Ultimi articoli|Tags: |0 Comments

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