Süngerler
| Süngerler | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
 Süngerlerin ortasındaki bir spirografın denizaltı fotoğrafı, Guadeloupe'nin bir milli parkı olan güvercin adacıklarının bulunduğu bölgede çekilmiş. | |||||||
Bilimsel sınıflandırma  | |||||||
| |||||||
| Tip tür | |||||||
|
Amphimedon queenslandica Hooper & Van Soest, 2006 | |||||||
| Sınıflar | |||||||
| |||||||
| Sinonimler | |||||||
| Parazoa/Ahistozoa (sans Placozoa) | |||||||
Süngerler [Porifera; Latince, porus (delik) ve ferre (taşımak)], omurgasız hayvanlar şubesi. Eumetazoa'nın kardeş grubudur. Su diplerinde kayalara, hayvan kabuklarına veya zemine yapışarak yaşar. Süngerler suyu içine alıp filtre eder, böylece suyu temizler ve filreledikleri suda bulunan mikroorganizmalar ile beslenir. Gelişmiş sistemleri yoktur. Dolaşım sisteminin görevini vucut içinde bulunan delikler arasından geçen su akıntıları ile gerçekleşir. Sindirim vucut arasından dolaşan küçük parçaçıkları her hücrenin kendi yakalaması ile olur. Boşaltımda bu aradan geçen akıntıda her hücrenin çevreye salgıladığı atıklar vasıtasıyla olur. Kısacası tek başına hayatta kalabilecek ökaryot hücrelerin belli bir simetriyle yığın oluşturması olarak özetlenebilir. Yani kısaca özelleşmiş bir organ sistemi yoktur ama her hücresinde sistemlerin işlevini basit bir şekilde yapacak durumdadır. ⓘ
| Porifera Zamansal aralık: Ediacaran-güncel
| |
|---|---|
.jpg)
| |
| Bir soba borusu süngeri | |
| Bilimsel sınıflandırma
| |
| Krallık: | Hayvanlar Alemi |
| Alt krallık: | Parazoa |
| Filum: | Porifera Grant, 1836 |
| Sınıflar | |
| |
| Eşanlamlılar | |
|
Parazoa/Ahistozoa (Placozoa hariç) | |
Porifera (/pəˈrɪfərə/; 'gözenek taşıyıcı' anlamına gelir) filumunun üyeleri olan süngerler, Diploblastların kardeşi olarak bazal bir hayvan kladdır. İki ince hücre tabakası arasına sıkışmış jöle benzeri mezohilden oluşan, suyun içlerinde dolaşmasını sağlayan gözenekler ve kanallarla dolu vücutlara sahip çok hücreli organizmalardır. ⓘ
Süngerler, diğer türlere dönüşebilen ve bu süreçte genellikle ana hücre katmanları ile mezohil arasında göç eden özelleşmemiş hücrelere sahiptir. Süngerlerin sinir, sindirim veya dolaşım sistemleri yoktur. Bunun yerine, çoğu besin ve oksijen elde etmek ve atıkları uzaklaştırmak için vücutlarında sabit bir su akışını sürdürmeye güvenir. Süngerler, evrim ağacında tüm hayvanların son ortak atasından ayrılan ilk canlılardır ve bu da onları diğer tüm hayvanların kardeş grubu haline getirmektedir. ⓘ
Etimoloji
Sünger terimi Eski Yunanca σπόγγος (spóngos 'sünger') kelimesinden türemiştir. ⓘ
Genel bakış
Süngerler çok hücreli, heterotrofik olmaları, hücre duvarlarından yoksun olmaları ve sperm hücreleri üretmeleri bakımından diğer hayvanlara benzerler. Diğer hayvanların aksine, gerçek doku ve organlardan yoksundurlar. Bazıları radyal olarak simetriktir, ancak çoğu asimetriktir. Vücutlarının şekilleri, suyun besinleri biriktirdiği ve daha sonra osculum adı verilen bir delikten ayrıldığı merkezi boşluktan maksimum su akışı verimliliği için uyarlanmıştır. Birçok süngerin iç iskeletleri spongin ve/veya kalsiyum karbonat veya silikon dioksitten oluşan spiküllerdir (iskelet benzeri parçalar). Tüm süngerler sapsız su hayvanlarıdır, yani bir su altı yüzeyine tutunurlar ve oldukları yerde sabit kalırlar (yani hareket etmezler). Tatlı su türleri olmasına rağmen, büyük çoğunluğu denizel (tuzlu su) türlerdir ve habitatları gelgit bölgelerinden 8.800 m'yi (5,5 mil) aşan derinliklere kadar değişir. ⓘ
Bilinen yaklaşık 5.000-10.000 sünger türünün çoğu sudaki bakteriler ve diğer mikroskobik gıdalarla beslense de, bazıları fotosentez yapan mikroorganizmaları endosimbiont olarak barındırır ve bu ittifaklar genellikle tükettiklerinden daha fazla gıda ve oksijen üretir. Besin açısından fakir ortamlarda yaşayan birkaç sünger türü, çoğunlukla küçük kabukluları avlayan etoburlar olarak evrimleşmiştir. ⓘ
Çoğu tür eşeyli üreme yöntemini kullanır; bazı türlerde serbest bırakılan, bazılarında ise "anne" tarafından tutulan yumurtaları döllemek için sperm hücrelerini suya bırakır. Döllenmiş yumurtalar larvaya dönüşür ve larvalar yerleşecek yer aramak üzere yüzerek uzaklaşır. Süngerlerin kopan parçalardan yeniden üredikleri bilinmektedir, ancak bu sadece parçalar doğru hücre türlerini içeriyorsa işe yarar. Birkaç tür tomurcuklanma yoluyla çoğalır. Çevresel koşullar süngerler için daha az misafirperver hale geldiğinde, örneğin sıcaklıklar düştüğünde, birçok tatlı su türü ve birkaç deniz türü, koşullar iyileşene kadar uykuda kalan uzmanlaşmamış hücrelerin "hayatta kalma kapsülleri" olan gemmüller üretir; daha sonra ya tamamen yeni süngerler oluştururlar ya da ebeveynlerinin iskeletlerini yeniden kolonize ederler. ⓘ
Çoğu süngerde, mezohil adı verilen iç jelatinimsi matris bir iç iskelet işlevi görür ve kaya gibi sert yüzeyleri kaplayan yumuşak süngerlerdeki tek iskelettir. Daha yaygın olarak, mezohil mineral spiküller, spongin lifleri veya her ikisi tarafından sertleştirilir. Demosponglar spongin kullanır; birçok tür silika spiküllere sahipken, bazı türler kalsiyum karbonat dış iskeletlere sahiptir. Demosponglar, tüm tatlı su süngerleri de dahil olmak üzere bilinen tüm sünger türlerinin yaklaşık %90'ını oluşturur ve en geniş habitat yelpazesine sahiptirler. Kalsiyum karbonat spiküllerine ve bazı türlerde kalsiyum karbonat dış iskeletlere sahip olan kalkerli süngerler, kalsiyum karbonat üretiminin en kolay olduğu nispeten sığ deniz sularıyla sınırlıdır. Silika spiküllerinden oluşan "iskeleye" sahip kırılgan cam süngerler, kutup bölgeleri ve yırtıcıların nadir olduğu okyanus derinlikleri ile sınırlıdır. Tüm bu türlerin fosilleri 580 milyon yıl öncesine tarihlenen kayalarda bulunmuştur. Ayrıca fosilleri 530 ila 490 milyon yıl öncesine ait kayalarda yaygın olarak bulunan Archaeocyathids de artık bir sünger türü olarak kabul edilmektedir. ⓘ
Tek hücreli choanoflagellatlar, su akış sistemlerini yönlendirmek ve besinlerinin çoğunu yakalamak için kullanılan süngerlerin choanosit hücrelerine benzemektedir. Ribozomal moleküllerin filogenetik çalışmalarıyla birlikte bu durum, süngerlerin diğer hayvanlarla kardeş grup olduğunu öne sürmek için morfolojik kanıt olarak kullanılmıştır. Bazı çalışmalar süngerlerin monofiletik bir grup oluşturmadığını, başka bir deyişle ortak bir atanın tüm torunlarını ve sadece torunlarını içermediğini göstermiştir. Son filogenetik analizler, süngerlerden ziyade tarak jölelerinin diğer hayvanlarla kardeş grup olduğunu ileri sürmüştür. Ancak verilerin yeniden analizi, analiz için kullanılan bilgisayar algoritmalarının, diğer türlerinkinden belirgin şekilde farklı olan belirli ktenofor genlerinin varlığı nedeniyle yanlış yönlendirildiğini ve süngerleri ya diğer tüm hayvanların kardeş grubu ya da atasal bir parafiletik sınıf olarak bıraktığını göstermiştir. ⓘ
Sert unsurlar içermeyen tamamen yumuşak lifli iskeletlere sahip birkaç demosponge türü, insanlar tarafından binlerce yıl boyunca dolgu ve temizlik aletleri de dahil olmak üzere çeşitli amaçlar için kullanılmıştır. Ancak 1950'lere gelindiğinde bu türler o kadar aşırı avlanmıştır ki endüstri neredeyse çökmüştür ve sünger benzeri malzemelerin çoğu artık sentetiktir. Süngerler ve mikroskobik endosimbiontları artık çok çeşitli hastalıkların tedavisi için olası ilaç kaynakları olarak araştırılmaktadır. Yunusların yiyecek ararken süngerleri alet olarak kullandıkları gözlemlenmiştir. ⓘ
Ayırt edici özellikleri
Süngerler Porifera filumunu oluşturur ve kamçı benzeri kamçılı hücreler olan koanositlerle kaplı odacıklarla bağlantılı su giriş ve çıkış açıklıklarına sahip sapsız metazoanlar (çok hücreli hareketsiz hayvanlar) olarak tanımlanmıştır. Bununla birlikte, birkaç etobur sünger bu su akış sistemlerini ve koanositleri kaybetmiştir. Bilinen tüm canlı süngerler vücutlarını yeniden şekillendirebilir, çünkü hücrelerinin çoğu vücutları içinde hareket edebilir ve birkaçı bir türden diğerine değişebilir. ⓘ
Birkaç sünger, diğer tüm hayvanlarda mikrobik bir bariyer görevi gören mukus üretebilse bile, işlevsel bir mukus tabakası salgılama yeteneğine sahip hiçbir sünger kaydedilmemiştir. Böyle bir mukus tabakası olmadan canlı dokuları, sünger ıslak kütlesinin %40-50'sine kadar katkıda bulunabilen bir mikrobiyal simbiyont tabakası ile kaplanır. Mikropların gözenekli dokularına nüfuz etmesini önleyememeleri, daha karmaşık bir anatomi geliştirmemiş olmalarının önemli bir nedeni olabilir. ⓘ
Knidarlılar (denizanası vb.) ve ktenoforlar (tarak jöleleri) gibi ve bilinen diğer tüm metazoanlardan farklı olarak, süngerlerin vücutları iki ana hücre tabakası arasına sıkışmış cansız jöle benzeri bir kütleden (mezohil) oluşur. Knidarlılar ve ktenoforlar basit sinir sistemlerine sahiptir ve hücre katmanları iç bağlantılarla ve bir bazal membran ("bazal lamina" olarak da bilinen ince fibröz mat) üzerine monte edilerek bağlanır. Süngerlerin sinir sistemleri yoktur, orta jöle benzeri tabakaları büyük ve çeşitli hücre popülasyonlarına sahiptir ve dış tabakalarındaki bazı hücre türleri orta tabakaya geçebilir ve işlevlerini değiştirebilir. ⓘ
| Süngerler | Cnidarians ve ctenophores ⓘ | |
|---|---|---|
| Sinir sistemi | Hayır | Evet, basit |
| Her katmandaki hücreler birbirine bağlı | Hayır, Homoscleromorpha'nın bazal membranları olması dışında. | Evet: hücreler arası bağlantılar; bazal membranlar |
| Orta "jöle" tabakasındaki hücre sayısı | Birçok | Çok az |
| Dış katmanlardaki hücreler içe doğru hareket edebilir ve işlevlerini değiştirebilir | Evet | Hayır |
Temel yapı
Hücre tipleri
Bir süngerin gövdesinin içi boştur ve esas olarak kolajenden yapılmış ve yine kolajenden yapılmış yoğun bir lif ağı ile güçlendirilmiş jöle benzeri bir madde olan mezohil tarafından şekillendirilir. İç yüzey koanositlerle, koanosit başına bir flagellumu çevreleyen silindirik veya konik yakalı hücrelerle kaplıdır. Kamçı benzeri kamçıların dalga benzeri hareketi suyu süngerin gövdesi boyunca hareket ettirir. Tüm süngerlerde ostia, mezohilden iç kısma giden kanallar bulunur ve çoğu süngerde bunlar kapatılabilir giriş valfleri oluşturan tüp benzeri porositler tarafından kontrol edilir. Pinakositler, plaka benzeri hücreler, mezohilin koanositler tarafından kaplanmayan diğer tüm kısımları üzerinde tek katmanlı bir dış deri oluşturur ve pinakositler ayrıca ostiaya giremeyecek kadar büyük gıda parçacıklarını sindirirken, hayvanın tabanındakiler onu sabitlemekten sorumludur. ⓘ
Diğer hücre türleri mezohil içinde yaşar ve hareket eder:
- Lofositler mezohil boyunca yavaşça hareket eden ve kolajen lifleri salgılayan amip benzeri hücrelerdir.
- Kollensitler başka bir kolajen üreten hücre türüdür.
- Rabdiferöz hücreler de mezohilin bir parçasını oluşturan polisakkaritler salgılar.
- Oositler ve spermatositler üreme hücreleridir.
- Sklerositler birçok süngerin iskeletini oluşturan ve bazı türlerde avcılara karşı savunma sağlayan mineralize spikülleri ("küçük dikenler") salgılar.
- Demosponglarda sklerositlere ek olarak ya da sklerositler yerine, mezohili sertleştiren kalın lifli bir malzeme olan spongine polimerize olan bir kolajen formu salgılayan spongositler bulunur.
- Miyositler ("kas hücreleri") sinyalleri iletir ve hayvanın bazı kısımlarının kasılmasına neden olur.
- "Gri hücreler" süngerlerin bağışıklık sistemine eşdeğer bir işlev görür.
- Arkeositler (veya amipositler) totipotent olan amip benzeri hücrelerdir, başka bir deyişle her biri başka bir hücre türüne dönüşebilir. Ayrıca beslenmede ve ostiayı tıkayan döküntülerin temizlenmesinde önemli rolleri vardır. ⓘ
Birçok larva süngeri, kriptokromlara dayanan nöronsuz gözlere sahiptir. Fototaksik davranışa aracılık ederler. ⓘ
Cam süngerlerin sinsityaları
Cam süngerler bu temel plan üzerinde farklı bir varyasyon sunar. Silisten yapılmış spikülleri, çubukları arasında canlı dokunun, hücre tiplerinin çoğunu içeren bir örümcek ağı gibi asılı olduğu iskele benzeri bir çerçeve oluşturur. Bu doku, bazı yönlerden tek bir dış zarı paylaşan birçok hücre gibi davranan, bazı yönlerden ise birden fazla çekirdeğe sahip tek bir hücre gibi davranan bir sinsityumdur. Mezohil yoktur ya da çok azdır. Sinsityumun sitoplazması, yani hücrelerin içini dolduran çorba kıvamındaki sıvı, çekirdekleri, organelleri (hücreler içindeki "organlar") ve diğer maddeleri taşıyan "nehirler" şeklinde organize olmuştur. Koanositler yerine, suyun deliklerden girdiği çan şeklinde odacıklar oluşturan ve koanosiniti olarak bilinen daha fazla sinsityaya sahiptirler. Bu odacıkların içi, her biri bir yaka ve kamçıdan oluşan ancak kendi çekirdeği olmayan "yaka cisimcikleri" ile kaplıdır. Kamçının hareketi suyu "örümcek ağındaki" geçitlerden emer ve çan şeklindeki odacıkların açık uçlarından dışarı atar. ⓘ
Bazı hücre tiplerinin her biri tek bir çekirdeğe ve zara sahiptir, ancak sitoplazmadan yapılmış "köprüler" ile diğer tek çekirdekli hücrelere ve ana sinsityuma bağlanırlar. Spikülleri oluşturan sklerositler birden fazla çekirdeğe sahiptir ve cam sünger larvalarında sitoplazma köprüleriyle diğer dokulara bağlanırlar; sklerositler arasında bu tür bağlantılar şimdiye kadar yetişkinlerde bulunmamıştır, ancak bu sadece bu tür küçük ölçekli özellikleri araştırmanın zorluğunu yansıtabilir. Köprüler, görünüşe göre bazı maddelerin geçişine izin verirken diğerlerini engelleyen "tıkalı kavşaklar" tarafından kontrol edilmektedir. ⓘ
Su akışı ve vücut yapıları
Süngerlerin çoğu baca gibi çalışır: suyu alttan alır ve üstteki oskulumdan ("küçük ağız") dışarı atarlar. Ortamdaki akımlar üst kısımda daha hızlı olduğundan, Bernoulli prensibine göre ürettikleri emme etkisi işin bir kısmını ücretsiz yapar. Süngerler osculum ve ostiayı (giriş gözenekleri) tamamen ya da kısmen kapatarak ve flagella atışını değiştirerek çeşitli kombinasyonlarla su akışını kontrol edebilir ve suda çok fazla kum ya da silt varsa bunu durdurabilir. ⓘ
Pinakosit ve koanosit katmanları daha karmaşık hayvanların epitellerine benzese de, hücreler arası bağlantılar veya bir bazal lamina (alttaki ince lifli tabaka) ile sıkıca bağlı değildir. Bu katmanların esnekliği ve mezohilin lofositler tarafından yeniden modellenmesi, hayvanların yerel su akıntılarından maksimum düzeyde faydalanmak için yaşamları boyunca şekillerini ayarlamalarına olanak tanır. ⓘ
Süngerlerdeki en basit vücut yapısı "askonoid" olarak bilinen bir tüp veya vazo şeklidir, ancak bu hayvanın boyutunu ciddi şekilde sınırlar. Vücut yapısı, tek bir koanosit tabakası ile çevrili sap benzeri bir spongocoel ile karakterize edilir. Basitçe ölçeklendirilirse, hacminin yüzey alanına oranı artar, çünkü yüzey uzunluk veya genişliğin karesi olarak artarken, hacim küp ile orantılı olarak artar. Besin ve oksijene ihtiyaç duyan doku miktarı hacim tarafından belirlenir, ancak besin ve oksijen sağlayan pompalama kapasitesi koanositlerin kapladığı alana bağlıdır. Askonoid süngerler nadiren çapı aşar. ⓘ
Bazı süngerler, vücut duvarının kıvrımlı olduğu "sikonoid" yapıyı benimseyerek bu sınırlamanın üstesinden gelir. Pilelerin iç cepleri, ostia ile pilelerin dış ceplerine bağlanan koanositlerle kaplıdır. Koanosit sayısındaki ve dolayısıyla pompalama kapasitesindeki bu artış, syconoid süngerlerin birkaç santimetre çapa kadar büyümesini sağlar. ⓘ
"Lökonoid" model, iç kısmı neredeyse tamamen mezohil ile doldurarak pompalama kapasitesini daha da artırır; bu mezohil, koanositlerle kaplı ve birbirlerine ve su girişlerine ve çıkışlarına tüplerle bağlı bir odacık ağı içerir. Leuconid süngerlerin çapı aşırı büyür ve herhangi bir yönde büyümenin koanosit odacıklarının sayısını artırması, daha geniş bir form yelpazesi almalarını sağlar, örneğin şekilleri tutundukları yüzeylerinkini takip eden "kabuklanma" süngerleri. Tüm tatlı su ve çoğu sığ su deniz süngerleri lökonid gövdelere sahiptir. Cam süngerlerdeki su geçidi ağları lökonid yapıya benzer. Her üç yapı türünde de koanosit astarlı bölgelerin kesit alanı, giriş ve çıkış kanallarınınkinden çok daha büyüktür. Bu da choanositlerin yakınındaki akışı yavaşlatır ve böylece gıda parçacıklarını yakalamalarını kolaylaştırır. Örneğin, yaklaşık boy ve çapta küçük bir lökonoid sünger olan Leuconia'da su, 80.000'den fazla giriş kanalının her birine dakikada 6 cm hızla girer. Bununla birlikte, Leuconia'nın toplam çapı kanallarınkinden çok daha büyük olan 2 milyondan fazla kamçılı odacığı olduğundan, odacıklardan su akışı saatte 3,6 cm'ye kadar yavaşlar ve bu da choanositlerin yiyecekleri yakalamasını kolaylaştırır. Tüm su tek bir oskulumdan saniyede yaklaşık 8,5 cm hızla dışarı atılır, bu da atık ürünleri belli bir mesafeye taşıyacak kadar hızlıdır. ⓘ
İskelet
Zoolojide iskelet, eklemleri olup olmadığına ve biyomineralize olup olmadığına bakılmaksızın bir hayvanın oldukça sert herhangi bir yapısıdır. Mezohil çoğu süngerde bir iç iskelet olarak işlev görür ve kaya gibi sert yüzeyleri kaplayan yumuşak süngerlerde tek iskelettir. Daha yaygın olarak mezohil, mineral spiküller, spongin lifleri veya her ikisi tarafından sertleştirilir. Tüm türlerde olmasa da çoğunda bulunan spiküller silika veya kalsiyum karbonattan yapılmış olabilir ve basit çubuklardan altı ışınlı üç boyutlu "yıldızlara" kadar değişen şekillerde olabilir. Spiküller sklerosit hücreleri tarafından üretilir ve ayrı olabilir, eklemlerle bağlanabilir veya kaynaşmış olabilir. ⓘ
Bazı süngerler organik bileşenlerinin tamamen dışında kalan dış iskeletler de salgılar. Örneğin, sklerosponglar ("sert süngerler"), organik maddenin mineraldeki çukurlarda koanosit odaları ile ince bir tabaka oluşturduğu büyük kalsiyum karbonat dış iskeletlere sahiptir. Bu dış iskeletler, hayvanların derilerini oluşturan pinakositler tarafından salgılanır. ⓘ
Hayati fonksiyonlar
Hareket
Yetişkin süngerler temelde hareketsiz hayvanlar olmalarına rağmen, bazı deniz ve tatlı su türleri, pinakositlerin ve diğer hücrelerin amip benzeri hareketlerinin bir sonucu olarak deniz yatağı boyunca günde bir hızda hareket edebilir. Birkaç tür tüm vücutlarını kasabilir ve birçoğu oskula ve ostialarını kapatabilir. Yavrular serbestçe sürüklenir veya yüzerken, yetişkinler hareketsizdir. ⓘ
Solunum, beslenme ve boşaltım
Süngerlerin farklı dolaşım, solunum, sindirim ve boşaltım sistemleri yoktur - bunun yerine su akış sistemi tüm bu işlevleri destekler. İçlerinden akan sudaki gıda parçacıklarını filtrelerler. 50 mikrometreden büyük partiküller ostiaya giremez ve pinakositler bunları fagositoz (yutma ve hücre içi sindirim) yoluyla tüketir. 0,5 μm ila 50 μm arasındaki partiküller, dış uçlardan iç uçlara doğru daralan ostiada sıkışır. Bu partiküller pinakositler ya da ostia duvarlarından kısmen dışarı çıkan arkeositler tarafından tüketilir. Bakteri boyutundaki 0,5 mikrometrenin altındaki partiküller ostiadan geçer ve choanositler tarafından yakalanır ve tüketilir. En küçük partiküller açık ara en yaygın olanları olduğundan, koanositler tipik olarak bir süngerin besin kaynağının %80'ini yakalar. Arkeositler, veziküller içinde paketlenmiş gıdayı doğrudan sindiren hücrelerden sindirmeyenlere taşır. En az bir sünger türünde, besin taşıyan arkeositler tarafından kullanılmak üzere iz işlevi gören iç lifler bulunur ve bu izler aynı zamanda hareketsiz nesneleri de hareket ettirir. ⓘ
Eskiden cam süngerlerin deniz suyunda çözünmüş besinlerle yaşayabildiği ve alüvyona karşı çok isteksiz olduğu iddia edilirdi. Ancak 2007 yılında yapılan bir çalışmada buna dair bir kanıt bulunamamış ve bakterileri ve diğer mikro organizmaları sudan çok verimli bir şekilde (yaklaşık %79) çıkardıkları ve bu tür avları çıkarmak için asılı tortu tanelerini işledikleri sonucuna varılmıştır. Yaka cisimleri yiyecekleri sindirir ve dynein "motor" molekülleri tarafından sinsityum boyunca uzanan mikrotübül demetleri boyunca taşınan veziküllere sarılı olarak dağıtır. ⓘ
Süngerlerin hücreleri, su vücuttan akarken sudan hücrelere difüzyon yoluyla oksijen emer, karbondioksit ve amonyak gibi diğer çözünebilir atık ürünler de difüze olur. Arkeositler, ostiayı tıkama tehdidi oluşturan mineral parçacıklarını uzaklaştırır, mezohil boyunca taşır ve bazı türler bunları iskeletlerine dahil etse de genellikle giden su akımına atar. ⓘ
Etçil süngerler
Besin parçacıklarının çok az olduğu sularda, bazı türler kabukluları ve diğer küçük hayvanları avlar. Şimdiye kadar sadece 137 tür keşfedilmiştir. Çoğu Cladorhizidae familyasına aittir, ancak Guitarridae ve Esperiopsidae'nin birkaç üyesi de etoburdur. Çoğu durumda avlarını nasıl yakaladıkları hakkında çok az şey bilinmektedir, ancak bazı türlerin yapışkan iplikler veya kancalı spiküller kullandığı düşünülmektedir. Etobur süngerlerin çoğu derin sularda yaşar ve derin okyanus keşif tekniklerinin gelişmesinin birkaç türün daha keşfedilmesine yol açması beklenmektedir. Bununla birlikte, bir tür Akdeniz mağaralarında , derinliklerinde daha olağan filtre besleyici süngerlerin yanında bulunmuştur. Mağarada yaşayan bu yırtıcılar, kabukluları ince ipliklerle dolayarak uzun bir süre boyunca yakalar, birkaç gün boyunca başka ipliklerle sararak sindirir ve sonra normal şekillerine geri dönerler; zehir kullandıklarına dair bir kanıt yoktur. ⓘ
Bilinen etobur süngerlerin çoğu su akış sistemini ve koanositleri tamamen kaybetmiştir. Bununla birlikte, Chondrocladia cinsi, avı yakalamak için kullanılan balon benzeri yapıları şişirmek için oldukça değiştirilmiş bir su akış sistemi kullanır. ⓘ
Endosimbiyontlar
Tatlı su süngerleri genellikle yeşil algleri arkeositler ve diğer hücreler içinde endosimbiont olarak barındırır ve algler tarafından üretilen besinlerden yararlanır. Birçok deniz türü, çoğunlukla siyanobakteriler, ancak bazı durumlarda dinoflagellatlar olmak üzere diğer fotosentez yapan organizmalara ev sahipliği yapar. Simbiyotik siyanobakteriler bazı süngerlerde toplam canlı doku kütlesinin üçte birini oluşturabilir ve bazı süngerler enerji kaynaklarının %48 ila %80'ini bu mikro organizmalardan elde eder. 2008 yılında Stuttgart Üniversitesi'nden bir ekip, silikadan yapılmış spiküllerin ışığı fotosentez yapan endosimbiontların yaşadığı mezohil içine ilettiğini bildirmiştir. Fotosentez yapan organizmalara ev sahipliği yapan süngerler en çok gıda parçacıklarının nispeten az olduğu sularda yaygındır ve genellikle topladıkları güneş ışığı miktarını en üst düzeye çıkaran yapraksı şekillere sahiptir. ⓘ
Yakın zamanda keşfedilen ve hidrotermal bacaların yakınında yaşayan etobur bir sünger, metan yiyen bakterilere ev sahipliği yapar ve bunların bir kısmını sindirir. ⓘ
Savunma Sistemleri
Süngerler, diğer birçok hayvanın karmaşık bağışıklık sistemlerine sahip değildir. Bununla birlikte, diğer türlerden gelen aşıları reddederler, ancak onları kendi türlerinin diğer üyelerinden kabul ederler. Birkaç deniz türünde gri hücreler, yabancı maddelerin reddedilmesinde başrolü oynar. İşgal edildiklerinde, etkilenen bölgedeki diğer hücrelerin hareketini durduran ve böylece davetsiz misafirin süngerin iç taşıma sistemlerini kullanmasını engelleyen bir kimyasal üretirler. İzinsiz giriş devam ederse, gri hücreler bölgede yoğunlaşır ve bölgedeki tüm hücreleri öldüren toksinleri serbest bırakır. "Bağışıklık" sistemi bu aktif durumda üç haftaya kadar kalabilir. Bu tarz bağışıklık sistemleri hayvanlar aleminin en temel bağışıklık sistemlerinden biri sayılabilir. ⓘ
Üreme
Aseksüel
Süngerlerin üç eşeysiz üreme yöntemi vardır: parçalandıktan sonra; tomurcuklanma yoluyla; ve gemmül üreterek. Sünger parçaları akıntılar veya dalgalar tarafından koparılabilir. Pinakositlerinin ve koanositlerinin hareketliliğini ve mezohilin yeniden şekillenmesini kullanarak kendilerini uygun bir yüzeye yeniden bağlarlar ve ardından birkaç gün içinde kendilerini küçük ama işlevsel süngerler olarak yeniden inşa ederler. Aynı yetenekler, ince bir bezle sıkılan süngerlerin yeniden oluşmasını sağlar. Bir sünger parçası ancak hem mezohil üretmek için kollensitler hem de diğer tüm hücre tiplerini üretmek için arkeositler içeriyorsa yenilenebilir. Çok az sayıda tür tomurcuklanma yoluyla çoğalır. ⓘ
Gemmüller, birkaç deniz süngerinin ve birçok tatlı su türünün ölürken binlerce ürettiği ve bazılarının, özellikle de tatlı su türlerinin sonbaharda düzenli olarak ürettiği "hayatta kalma kapsülleridir". Spongositler, genellikle spiküllerle güçlendirilmiş spongin kabuklarını, besinlerle dolu arkeosit kümelerinin etrafına sararak gemmülleri oluşturur. Tatlı su gemmülleri fotosentez yapan simbiyontlar da içerebilir. Gemmüller daha sonra hareketsiz hale gelir ve bu durumda soğuğa, kurumaya, oksijen eksikliğine ve aşırı tuzluluk değişimlerine dayanabilir. Tatlı su gemmülleri genellikle sıcaklık düşene, birkaç ay soğuk kalana ve sonra neredeyse "normal" bir seviyeye ulaşana kadar canlanmazlar. Bir gemmule filizlendiğinde, kümenin dış tarafındaki arkeositler pinakositlere dönüşür, kabuktaki bir gözenek üzerindeki zar patlar, hücre kümesi yavaşça ortaya çıkar ve kalan arkeositlerin çoğu işleyen bir sünger yapmak için gereken diğer hücre tiplerine dönüşür. Aynı türden ancak farklı bireylerden gelen gemmüller güçlerini birleştirerek tek bir sünger oluşturabilir. Bazı gemmüller ana sünger içinde tutulur ve ilkbaharda eski bir süngerin yeniden canlanıp canlanmadığını veya kendi gemmülleri tarafından "yeniden kolonize" edilip edilmediğini söylemek zor olabilir. ⓘ
Cinsel
Süngerlerin gonadları (üreme organları) olmamasına rağmen çoğu sünger hermafrodittir (aynı anda her iki cinsiyet olarak işlev görür). Spermler, mezohil içine batan ve spermatik kistler oluşturan koanositler veya tüm koanosit odacıkları tarafından üretilirken, yumurtalar arkeositlerin veya bazı türlerde koanositlerin dönüşümü ile oluşur. Her yumurta genellikle "hemşire hücreleri" tüketerek bir yumurta sarısı edinir. Yumurtlama sırasında spermler kistlerinden patlar ve osculum yoluyla dışarı atılır. Aynı türden başka bir süngere temas ederlerse, su akışı onları yutan koanositlere taşır, ancak onları sindirmek yerine, ameboid bir forma metamorfoz geçirir ve spermi mezohil yoluyla yumurtalara taşır, bu da çoğu durumda taşıyıcıyı ve yükünü yutar. ⓘ
Birkaç tür döllenmiş yumurtaları suya bırakır, ancak çoğu yumurtaları çatlayana kadar tutar. Dört tip larva vardır, ancak hepsi de larvaların hareket etmesini sağlayan kamçı veya kirpiklere sahip bir dış hücre tabakasına sahip hücre toplarıdır. Birkaç gün yüzdükten sonra larvalar batar ve yerleşecek bir yer bulana kadar sürünürler. Hücrelerin çoğu arkeositlere ve ardından minyatür bir yetişkin süngerdeki konumlarına uygun tiplere dönüşür. ⓘ
Cam sünger embriyoları ayrı hücrelere bölünerek başlar, ancak 32 hücre oluştuktan sonra hızla larvalara dönüşürler; larvalar dıştan ovaldir ve ortalarında hareket için kullandıkları bir kirpik bandı bulunur, ancak içten örümcek ağına benzer bir ana sinsityum ile bunların etrafına ve arasına sarılmış spiküllerden oluşan tipik cam sünger yapısına ve merkezde çok sayıda yaka gövdesi bulunan koanosinsityaya sahiptir. Larvalar daha sonra ebeveynlerinin vücutlarını terk eder. ⓘ
Yaşam döngüsü
Ilıman bölgelerdeki süngerler en fazla birkaç yıl yaşar, ancak bazı tropikal türler ve belki de bazı derin okyanus türleri 200 yıl veya daha fazla yaşayabilir. Bazı kalkerli süngerler yılda yalnızca 0,2 mm (0,0079 inç) büyür ve bu oran sabitse, 1 m (3,3 ft) genişliğindeki numuneler yaklaşık 5.000 yaşında olmalıdır. Bazı süngerler sadece birkaç haftalıkken cinsel üremeye başlarken, diğerleri birkaç yaşına kadar bekler. ⓘ
Faaliyetlerin koordinasyonu
Yetişkin süngerlerde nöron ya da başka herhangi bir sinir dokusu bulunmaz. Bununla birlikte, çoğu tür, vücutlarının her yerinde koordine edilen hareketleri gerçekleştirme yeteneğine sahiptir, özellikle pinakositlerin kasılmaları, su kanallarını sıkıştırır ve böylece fazla tortu ve tıkanmaya neden olabilecek diğer maddeleri dışarı atar. Bazı türler oskulumu vücudun geri kalanından bağımsız olarak kasılabilir. Süngerler ayrıca avcıların saldırısına karşı savunmasız olan alanı azaltmak için de kasılabilir. İki süngerin kaynaştığı durumlarda, örneğin büyük ama hala ayrılmamış bir tomurcuk varsa, bu kasılma dalgaları "Siyam ikizlerinin" her ikisinde de yavaşça koordine olur. Koordinasyon mekanizması bilinmemektedir, ancak nörotransmitterlere benzer kimyasallar içerebilir. Bununla birlikte, cam süngerler elektriksel uyarıları sinsityumun tüm kısımları boyunca hızla iletir ve gelen su toksin veya aşırı tortu içeriyorsa kamçılarının hareketini durdurmak için bunu kullanır. Miyositlerin oskulumun kapanmasından ve vücudun farklı bölümleri arasında sinyallerin iletilmesinden sorumlu olduğu düşünülmektedir. ⓘ
Süngerler, diğer tüm hayvanların nöronlarında önemli bir sinyal alıcı yapı olan post-sinaptik yoğunluk için "reçete" içeren genlere çok benzer genler içerir. Ancak süngerlerde bu genler yalnızca larvalarda görülen ve larvalar yüzerken bazı duyusal yetenekler sağlayabilen "şişe hücrelerinde" aktive olur. Bu durum, flask hücrelerinin gerçek nöronların öncüllerini mi temsil ettiği yoksa süngerlerin atalarının gerçek nöronlara sahip olduklarının ancak sapsız bir yaşam tarzına adapte olurken bunları kaybettiklerinin bir kanıtı mı olduğu sorularını gündeme getirmektedir. ⓘ
Ekoloji
Yaşam Alanları
Süngerler dünya çapında dağılım gösterirler ve kutup bölgelerinden tropik bölgelere kadar çok çeşitli okyanus habitatlarında yaşarlar. Çoğu sessiz, berrak sularda yaşar, çünkü dalgalar veya akıntılar tarafından karıştırılan tortu gözeneklerini tıkayarak beslenmelerini ve nefes almalarını zorlaştırır. En çok sayıda sünger genellikle kayalar gibi sert yüzeylerde bulunur, ancak bazı süngerler kök benzeri bir taban aracılığıyla kendilerini yumuşak tortuya bağlayabilir. ⓘ
.jpg)
Süngerler ılıman sularda tropik sulara göre daha bol ancak daha az çeşitlidir, bunun nedeni muhtemelen süngerleri avlayan organizmaların tropik sularda daha bol olmasıdır. Cam süngerler kutup sularında ve ılıman ve tropik denizlerin derinliklerinde en yaygın olanlardır, çünkü çok gözenekli yapıları, kaynak bakımından fakir olan bu sulardan en az çabayla yiyecek çıkarmalarını sağlar. Demosponglar ve kalkerli süngerler kutupsal olmayan daha sığ sularda bol ve çeşitlidir. ⓘ
Farklı sünger sınıfları farklı habitat aralıklarında yaşar:
ⓘSınıf Su tipi Derinlik Yüzey tipi Calcarea Denizcilik daha az Zor Cam süngerler Deniz Derin Yumuşak veya sert tortu Demosponges Denizel, acı su; ve yaklaşık 150 tatlı su türü Gelgitler arası ila abisal; Herhangi bir yerde etobur bir demosponge bulunmuştur
Birincil üreticiler olarak
Fotosentez yapan endosimbiontlara sahip süngerler, tükettiklerinden üç kata kadar daha fazla oksijen ve tükettiklerinden daha fazla organik madde üretirler. Yaşam alanlarının kaynaklarına bu tür katkılar Avustralya'nın Büyük Set Resifi boyunca önemlidir ancak Karayipler'de nispeten önemsizdir. ⓘ
Savunmalar
Birçok sünger spiküller dökerek birkaç metre derinlikte yoğun bir halı oluşturur ve aksi takdirde süngerleri avlayacak olan ekinodermleri uzak tutar. Ayrıca, bryozoanlar veya deniz fışkırmaları gibi diğer sapsız organizmaların üzerlerinde veya yakınlarında büyümesini engelleyen toksinler üreterek süngerleri yaşam alanı için çok etkili rakipler haline getirirler. Birçok örnekten biri ageliferin içerir. ⓘ
Birkaç tür, Karayip ateş süngeri Tedania ignis, onları tutan insanlarda ciddi bir döküntüye neden olur. Kaplumbağalar ve bazı balıklar çoğunlukla süngerlerle beslenir. Süngerlerin bu tür avcılara karşı kimyasal savunma ürettiği sık sık söylenir. Ancak yapılan deneyler, süngerler tarafından üretilen kimyasalların toksisitesi ile balıklara verdiği tat arasında bir ilişki kuramamıştır, bu da kimyasal savunmaların caydırıcı olarak kullanışlılığını azaltacaktır. Balıklar tarafından avlanma, parçaları kopararak süngerlerin yayılmasına bile yardımcı olabilir. Bununla birlikte, bazı çalışmalar balıkların kimyasal olarak savunulmayan süngerleri tercih ettiğini göstermiştir ve başka bir çalışma, yüksek seviyelerde mercan predasyonunun kimyasal olarak savunulan türlerin varlığını öngördüğünü bulmuştur. ⓘ
Cam süngerler zehirli kimyasallar üretmez ve avcıların nadir olduğu çok derin sularda yaşar. ⓘ
Predasyon
Sünger sinekleri (Neuroptera, Sisyridae) olarak da bilinen sünger sinekleri, tatlı su süngerlerinin uzman avcılarıdır. Dişi yumurtalarını suyun üzerindeki bitki örtüsüne bırakır. Larvalar yumurtadan çıkar ve suya düşerek beslenmek için sünger ararlar. Süngeri delmek ve içindeki sıvıları emmek için uzun ağız parçalarını kullanırlar. Bazı türlerin larvaları süngerin yüzeyine tutunurken, diğerleri süngerin iç boşluklarına sığınır. Tamamen büyümüş larvalar sudan ayrılır ve pupa olmak için bir koza örerler. ⓘ
Biyoerozyon
Karayip tavuk-karaciğer süngeri Chondrilla nucula, mercan poliplerini öldüren toksinler salgılayarak süngerlerin mercan iskeletleri üzerinde büyümesini sağlar. Diğerleri, özellikle Clionaidae ailesindekiler, arkeositleri tarafından salgılanan aşındırıcı maddeleri kullanarak kayalara, mercanlara ve ölü yumuşakçaların kabuklarına tünel açarlar. Süngerler, gelgit seviyesinin hemen altında gözle görülür çentikler oluşturarak resiflerden yılda en fazla bir kez uzaklaşabilir. ⓘ
Hastalıklar
Aplysina cinsinin Karayip süngerleri Aplysina kırmızı bant sendromundan muzdariptir. Bu durum Aplysina'nın bir veya daha fazla pas renginde bant geliştirmesine, bazen de bitişik nekrotik doku bantları oluşmasına neden olur. Bu lezyonlar süngerin dallarını tamamen çevreleyebilir. Hastalık bulaşıcı gibi görünmektedir ve Bahama resiflerindeki A. cauliformis'in yaklaşık yüzde 10'unu etkilemektedir. Pas rengindeki bantlara bir siyanobakteri neden olmaktadır, ancak bu organizmanın gerçekten hastalığa neden olup olmadığı bilinmemektedir. ⓘ
Diğer organizmalarla işbirliği
Fotosentez yapan endosimbiontlara ev sahipliği yapmanın yanı sıra, süngerler diğer organizmalarla kurdukları çok çeşitli işbirlikleriyle de dikkat çekmektedir. Nispeten büyük kabuklu sünger Lissodendoryx colombiensis en çok kayalık yüzeylerde yaygındır, ancak yerel denizyıldızları için tatsız olan ve bu nedenle Lissodendoryx'i onlara karşı koruyan deniz çayırı süngerleri tarafından çevrelenmesine veya büyümesine izin vererek deniz çayırı çayırlarına doğru genişlemiştir; karşılığında deniz çayırı süngerleri deniz tabanı tortusundan uzakta daha yüksek konumlar elde eder. ⓘ
Synalpheus cinsi karidesler süngerlerde koloniler oluşturur ve her karides türü farklı bir sünger türünde yaşar, bu da Synalpheus'u en çeşitli kabuklu cinslerinden biri yapar. Özellikle, Synalpheus regalis süngeri sadece bir besin kaynağı olarak değil, aynı zamanda diğer karideslere ve avcılara karşı bir savunma olarak da kullanır. Tek bir caretta caretta süngerinde 16.000 kadar birey yaşar ve kendini beslemek için okyanusu süzerken sünger üzerinde toplanan daha büyük parçacıklarla beslenir. Münzevi yengeçler gibi diğer kabuklular genellikle belirli bir sünger türü olan Pseudospongosorites'i üzerlerinde büyütürler, çünkü hem sünger hem de yengeç, yengeç ve sünger kabuğu aşana kadar gastropod kabuklarını işgal eder, sonunda yengeç uygun bir yedek kabuk bulana kadar kabuk yerine süngerin vücudunu koruma olarak kullanır. ⓘ
Sünger halkası
Süngerlerin çoğu, okyanus suyundaki organik döküntü parçacıklarını ve mikroskobik yaşam formlarını filtreleyen detritivorlardır. Özellikle süngerler, detritusu daha yüksek trofik seviyelere geri dönüştürerek mercan resifi besin ağlarında detritivor olarak önemli bir rol oynar. ⓘ
Mercan resifi süngerlerinin, şemada gösterildiği gibi, sünger detritusu üretimi yoluyla mercan kaynaklı organik maddenin ilişkili detritivorlara aktarılmasını kolaylaştırdığı hipotezi ortaya atılmıştır. Bazı sünger türleri mercan kaynaklı DOM'u sünger detritusuna dönüştürebilir ve mercanlar tarafından üretilen organik maddeyi resif besin ağının daha yukarısına aktarabilir. Mercanlar organik maddeyi hem çözünmüş hem de partiküllü mukus olarak ve ayrıca dışarı atılan Symbiodinium gibi hücresel materyal olarak salarlar. ⓘ
Organik madde mercanlardan süngerlere tüm bu yollarla aktarılabilir, ancak mercan mukusunun çoğunluğu (%56 ila 80) su kolonunda çözündüğünden ve Symbiodinium'un atılmasından kaynaklanan mercan sabit karbon kaybı, mukus salınımına (~%40'a kadar) kıyasla tipik olarak ihmal edilebilir (%0,01) olduğundan, DOM muhtemelen en büyük kısmı oluşturur. Mercan kaynaklı organik madde, mercan mukusunu da tüketebilen bakteriler aracılığıyla dolaylı olarak süngerlere de aktarılabilir. ⓘ
DIN: çözünmüş inorganik azot ⓘ
Sünger holobiont
Bire bir simbiyotik ilişkinin yanı sıra, bir konağın mikrobiyal bir konsorsiyumla simbiyotik hale gelmesi de mümkündür. Süngerler, çok spesifik olabilen çok çeşitli mikrobiyal topluluklara ev sahipliği yapabilmektedir. Süngerle simbiyotik bir ilişki kuran mikrobiyal topluluklar, konakçının biyokütlesinin %35'ine kadar ulaşabilir. Bir mikrobiyal konsorsiyumun bir konakçı ile eşleştiği bu özel simbiyotik ilişki için kullanılan terim holobiyotik ilişki olarak adlandırılır. Sünger ve onunla ilişkili mikrobiyal topluluk, kimyasal savunma gibi mekanizmalar yoluyla yırtıcılara karşı korunmasına yardımcı olan çok çeşitli ikincil metabolitler üretecektir. ⓘ
Bu ilişkilerden bazıları bakteriyosit hücreleri içindeki endosimbiontlar ve fototrofi için kullanılan en yüksek ışık miktarını alabildikleri pinakoderm hücre tabakasının altında bulunan siyanobakteriler veya mikroalgleri içerir. Alphaprotoebacteria, Actinomycetota, Chloroflexota, Nitrospirota, "Cyanobacteria", Gamma- taksonu, Poribacteria aday filumu ve Thaumarchaea dahil olmak üzere 50'den fazla farklı mikrobiyal filum ve aday filuma ev sahipliği yapabilirler. ⓘ
Sistematik ve evrimsel tarihçe
Taksonomi
Çoğu sapsız hayvan türünü Vermes sınıfındaki Zoophyta takımına ait olarak sınıflandıran Linnaeus, Spongia cinsini yanlışlıkla Algler takımındaki bitkiler olarak tanımlamıştır. Bundan sonra uzun bir süre boyunca süngerler, Animalia krallığının geri kalanını oluşturan Eumetazoa'dan ayrı bir alt krallık olan Parazoa'ya ("hayvanların yanında") atandı. Daha yüksek hayvanların evrimleştiği parafiletik bir filum olarak kabul edilmişlerdir. Diğer araştırmalar Porifera'nın monofiletik olduğunu göstermektedir. ⓘ
Porifera filumu, esas olarak iskeletlerinin bileşimine göre sınıflara ayrılır:
- Hexactinellida (cam süngerler), en büyüğü altı ışınlı olan ve tek tek veya kaynaşmış olabilen silikat spiküllere sahiptir. Vücutlarının ana bileşenleri, çok sayıda hücrenin tek bir dış zarı paylaştığı sinsityadır.
- Calcarea, ayrı spiküller veya büyük kütleler oluşturabilen bir kalsiyum karbonat formu olan kalsitten yapılmış iskeletlere sahiptir. Tüm hücrelerin tek bir çekirdeği ve zarı vardır.
- Demospongiae'lerin çoğunun yumuşak dokularında silikat spiküller veya spongin lifleri ya da her ikisi bulunur. Bununla birlikte, birkaçı da kalsiyum karbonatın başka bir formu olan aragonitten yapılmış büyük dış iskeletlere sahiptir. Tüm hücrelerin tek bir çekirdeği ve zarı vardır.
- Archeocyatha sadece Kambriyen dönemine ait fosiller olarak bilinmektedir. ⓘ
1970'lerde, masif kalsiyum karbonat iskeletli süngerler ayrı bir sınıf olan Sclerospongiae, diğer adıyla "coralline sponges" olarak adlandırılmıştır. Ancak 1980'lerde bunların hepsinin Calcarea ya da Demospongiae üyesi olduğu anlaşılmıştır. ⓘ
Şimdiye kadar bilimsel yayınlar yaklaşık 9.000 poriferan türü tanımlamıştır; bunların yaklaşık 400'ü cam sünger; yaklaşık 500'ü kalkerli tür; ve geri kalanı demosponges'tir. Bununla birlikte, bazı habitat türleri, dikey kaya ve mağara duvarları ile kaya ve mercan kayalarındaki galeriler, sığ denizlerde bile çok az araştırılmıştır. ⓘ
Sınıflar
Süngerler geleneksel olarak üç sınıfa ayrılmıştır: kalkerli süngerler (Calcarea), cam süngerler (Hexactinellida) ve demosponglar (Demospongiae). Ancak yapılan çalışmalar, Demospongiae'ye ait olduğu düşünülen bir grup olan Homoscleromorpha'nın aslında filogenetik olarak iyi bir şekilde ayrıldığını göstermiştir. Bu nedenle, yakın zamanda süngerlerin dördüncü sınıfı olarak kabul edilmişlerdir. ⓘ
Süngerler esas olarak iskeletlerinin bileşimine göre sınıflara ayrılır: Bunlar evrimsel sıraya göre aşağıda gösterildiği gibi yukarıdan aşağıya doğru evrimlerinin artan sırasına göre düzenlenmiştir:
ⓘSınıf Hücre tipi Spiküller Spongin lifleri Masif dış iskelet! Vücut formu Hexactinellida Tüm türlerde çoğunlukla sinsitya Silika
Tek veya kaynaşmış olabilirAsla Asla Lökonoid Demospongiae Tek çekirdek, tek dış zar Silika Birçok türde Bazı türlerde.
Varsa aragonitten yapılmıştırLökonoid Calcarea Tek çekirdek, tek dış zar Kalsit
Tek tek veya büyük kütleler halinde olabilirAsla Yaygındır.
Varsa kalsitten yapılmıştırAskonoid, syconoid, leuconoid veya solenoid Homoscleromorpha Tek çekirdek, tek dış zar Silika Birçok türde Asla Sylleibid veya leuconoid
Fosil kayıtları
Moleküler saatler ve biyobelirteçler süngerlerin Kambriyen yaşam patlamasından çok önce var olduğunu gösterse de, demosponglarınki gibi silika spikülleri Kambriyen'e kadar fosil kayıtlarında yoktur. Yaklaşık 750 milyon yıl öncesine tarihlenen kayalarda spiküllere dair 2002 tarihli doğrulanmamış bir rapor mevcuttur. Doushantuo Formasyonu'nda yaklaşık 580 milyon yıl önce Ediacaran dönemine ait iyi korunmuş fosil süngerler bulunmuştur. Spiküller, pinakositler, porositler, arkeositler, sklerositler ve iç boşluğu içeren bu fosiller demosponges olarak sınıflandırılmıştır. Avustralya, Çin ve Moğolistan'daki kayalarda yaklaşık 540 milyon yıl öncesine ait cam sünger fosilleri bulunmuştur. Meksika'dan Kiwetinokia cinsine ait Erken Kambriyen süngerleri, tek bir büyük spikül oluşturmak için birkaç küçük spikülün birleştiğine dair kanıtlar göstermektedir. Kalkerli süngerlerin kalsiyum karbonat spikülleri Avustralya'da yaklaşık 530 ila 523 milyon yıl öncesine ait Erken Kambriyen kayalarında bulunmuştur. Diğer muhtemel demosponglar, 525 ila 520 milyon yıl öncesine ait Erken Kambriyen Chengjiang faunasında bulunmuştur. Kanada Kuzeybatı Toprakları'nda bulunan 890 milyon yıl öncesine ait fosiller sünger olabilir; bu bulgu doğrulanırsa, ilk hayvanların Neoproterozoik oksijenlenme olayından önce ortaya çıktığını göstermektedir. ⓘ
Bilinen en eski fosiller yaklaşık 48 ila 40 milyon yıl önce Orta Eosen dönemine ait olduğundan, tatlı su süngerleri çok daha genç görünmektedir. Modern süngerlerin yaklaşık %90'ı demosponges olmasına rağmen, bu türün fosilleşmiş kalıntıları diğer türlere göre daha az yaygındır çünkü iskeletleri iyi fosilleşmeyen nispeten yumuşak süngerden oluşur. En eski sünger simbiyontları erken Silüryen'den bilinmektedir. ⓘ
Kimyasal bir izleyici 24-izopropilkolestan, 24-izopropilkolesterolün kararlı bir türevidir ve demosponglar tarafından üretildiği ancak eumetazoanlar ("gerçek hayvanlar", yani cnidarians ve bilaterians) tarafından üretilmediği söylenir. Koanoflagellatların hayvanların en yakın tek hücreli akrabaları olduğu düşünüldüğünden, bir grup bilim insanı bir koanoflagellat türünün biyokimyasını ve genlerini incelemiştir. Bu türün 24-izopropilkolesterol üretemediği, ancak fosil 24-izopropilkolestanın yalnızca demosponglar tarafından üretilmiş olabileceğini kanıtlamak için daha geniş bir yelpazedeki choanoflagellatların araştırılmasının gerekli olduğu sonucuna vardılar. Daha önceki bir yayında 1.800 milyon yıl öncesine tarihlenen antik kayalarda 24-izopropilkolestan kimyasalının izleri rapor edilmiş olsa da, çok daha doğru tarihlenen bir kaya serisi kullanılarak yapılan son araştırmalar, bu biyobelirteçlerin yalnızca yaklaşık 635 milyon yıl önce Marinoan buzullaşmasının sona ermesinden önce ortaya çıktığını ve "Biyobelirteç analizi, küresel olarak kapsamlı ilk Neoproterozoik buzul döneminden (Umman'da ~713 milyon yıl önce Sturtian) önceki antik süngerler için henüz ikna edici bir kanıt ortaya koymamıştır". Bu 'sünger biyobelirtecinin' deniz alglerinden kaynaklanmış olabileceği ileri sürülmüş olsa da, son araştırmalar alglerin bu biyobelirteci üretme kabiliyetinin yalnızca Karbonifer'de geliştiğini göstermektedir; bu nedenle biyobelirteç, Kriyojeniyen'de demospongların varlığını güçlü bir şekilde desteklemeye devam etmektedir. ⓘ
Bazılarının bir tür mercan süngeri olarak sınıflandırdığı Archaeocyathids, yaklaşık 530 ila 520 milyon yıl önce Erken Kambriyen'den kalma kayalarda çok yaygın fosillerdir, ancak görünüşe göre 490 milyon yıl önce Kambriyen'in sonunda yok olmuşlardır. Süngerler; cnidarians; algler; foraminiferans; tamamen ayrı bir hayvan filumu olan Archaeocyatha; hatta Archaeata veya Inferibionta olarak adlandırılan tamamen ayrı bir yaşam krallığı tarafından üretildikleri öne sürülmüştür. 1990'lardan beri archaeocyathidler kendine özgü bir sünger grubu olarak kabul edilmektedir. ⓘ
Şanselloridleri sünger ya da daha karmaşık hayvan sınıflandırmalarına sokmak zordur. 1996 yılında yapılan bir analizde, şankellorid skleritlerin ("zırh plakaları") ayrıntılı yapısının Darwinella gibi modern keratoz (boynuzlu) demosponglardaki bir kolajen proteini olan spongin liflerine benzediği gerekçesiyle süngerlerle yakından ilişkili oldukları sonucuna varılmıştır. Bununla birlikte, 2002 yılında yapılan bir başka analiz, şankelloridlerin sünger olmadığı ve süngerler ile daha karmaşık hayvanlar arasında ara bir tür olabileceği sonucuna varmıştır; diğer nedenlerin yanı sıra, derileri süngerlerinkinden daha kalın ve daha sıkı bağlanmıştır. 2008 yılında chancelloriidlerin skleritlerinin detaylı bir analizi, bunların halkieriidler, zincir zırhlı sümüklü böceklere benzeyen ve fosilleri Erken Kambriyen'den Orta Kambriyen'e kadar olan kayalarda bulunan hareketli iki yaşamlı hayvanlarınkine çok benzediği sonucuna varmıştır. Eğer bu doğruysa, bu bir ikilem yaratacaktır, çünkü tamamen ilgisiz organizmaların bağımsız olarak bu kadar benzer skleritler geliştirmiş olması son derece düşük bir ihtimaldir, ancak vücut yapılarındaki büyük fark, nasıl yakın akraba olabileceklerini görmeyi zorlaştırmaktadır. ⓘ
Diğer hayvan gruplarıyla ilişkiler
Kalkerli süngerleri en yakın olarak gösteren basitleştirilmiş aile ağacı daha karmaşık hayvanlara. ⓘ |
Homoscleromorpha'yı en yakın olarak gösteren basitleştirilmiş aile ağacı daha karmaşık hayvanlara. |
1990'larda süngerler yaygın olarak monofiletik bir grup olarak görülüyordu; hepsi de sünger olan ortak bir atadan türemişti ve kendileri de monofiletik bir grup oluşturan diğer tüm metazoanların (çok hücreli hayvanlar) "kardeş grubu" olarak kabul ediliyordu. Öte yandan, 1990'larda yapılan bazı analizler, hayvanların en yakın evrimsel akrabalarının, süngerlerin koanositlerine çok benzeyen tek hücreli organizmalar olan koanoflagellatlar olduğu fikrini yeniden canlandırmıştır - bu da Metazoa'nın çoğunun sünger benzeri atalardan evrimleştiğini ve bu nedenle süngerlerin monofiletik olmayabileceğini, çünkü aynı sünger benzeri ataların hem modern süngerlere hem de Metazoa'nın sünger olmayan üyelerine yol açmış olabileceğini ima etmektedir. ⓘ
2001'den bu yana yapılan analizler, Eumetazoa'nın (süngerlerden daha karmaşık) diğer sünger gruplarına kıyasla belirli sünger gruplarıyla daha yakından ilişkili olduğu sonucuna varmıştır. Bu tür sonuçlar süngerlerin monofiletik olmadığı anlamına gelir, çünkü tüm süngerlerin son ortak atası aynı zamanda sünger olmayan Eumetazoa'nın da doğrudan atası olacaktır. 2001 yılında ribozom DNA karşılaştırmalarına dayanan bir çalışma, süngerler içindeki en temel bölünmenin cam süngerler ve diğerleri arasında olduğu ve Eumetazoa'nın kalkerli süngerlerle (kalsiyum karbonat spikülleri olanlar) diğer sünger türlerinden daha yakından ilişkili olduğu sonucuna varmıştır. 2007 yılında RNA karşılaştırmalarına dayanan bir analiz ve esas olarak spiküllerin karşılaştırılmasına dayanan bir başka analiz, demosponges ve cam süngerlerin birbirleriyle kalkerli süngerlerden daha yakından ilişkili olduğu ve bunların da Eumetazoa ile daha yakından ilişkili olduğu sonucuna varmıştır. ⓘ
Diğer anatomik ve biyokimyasal kanıtlar Eumetazoa'yı demospongların bir alt grubu olan Homoscleromorpha ile ilişkilendirmektedir. Cam süngerler ve tarak jöleleri hariç olmak üzere 2007 yılında yapılan bir nükleer DNA karşılaştırması şu sonuca varmıştır:
- Homoscleromorpha, Eumetazoa ile en yakın akrabadır;
- Kalkerli süngerler bir sonraki en yakın türdür;
- diğer demosponglar bu grupların evrimsel "teyzeleridir"; ve
- Kambriyen kayalarında fosilleri bulunan torba benzeri hayvanlar olan chancelloriidler sünger olabilir.
Homoscleromorpha'nın spermleri, diğer süngerlerin spermlerinin sahip olmadığı özellikleri Eumetazoa'nın spermleriyle paylaşır. Hem Homoscleromorpha hem de Eumetazoa'da hücre katmanları, esas olarak diğer süngerlerde bulunmayan bir kolajen türü olan "tip IV" kolajenden oluşan halı benzeri bir bazal zara bağlanarak birbirine bağlanır - ancak tüm demospongelerin mezohilini güçlendiren spongin lifleri "tip IV" kolajene benzer. ⓘ
Yukarıda açıklanan analizler, süngerlerin tüm Metazoa'nın, hem süngerler hem de daha karmaşık gruplar dahil olmak üzere tüm çok hücreli hayvanların atalarına en yakın olduğu sonucuna varmıştır. Bununla birlikte, 2008 yılında mantardan insana kadar uzanan ancak sadece iki sünger türünü içeren 21 cinsin her birindeki 150 genin bir başka karşılaştırması, taraklı denizanalarının (ctenophora) örneğe dahil edilen Metazoa'nın en bazal soyu olduğunu öne sürmüştür. Eğer bu doğruysa, ya modern taraklı jöleler karmaşık yapılarını diğer Metazoa'dan bağımsız olarak geliştirmiştir ya da süngerlerin ataları daha karmaşıktır ve bilinen tüm süngerler büyük ölçüde basitleştirilmiş formlardır. Çalışma, daha geniş bir sünger yelpazesi ve Placozoa gibi diğer basit Metazoa türleri kullanılarak daha ileri analizler yapılmasını önermektedir. ⓘ
Bu tür bir analizin 2009 yılında yayınlanan sonuçları, önceki görüşe geri dönmenin gerekli olabileceğini düşündürmektedir. Morfolojik, gelişimsel ve moleküler olmak üzere mevcut tüm verilerin bir kombinasyonu kullanılarak oluşturulan 'aile ağaçları', süngerlerin aslında monofiletik bir grup olduğu ve sölenterlerle birlikte bilateryanların kardeş grubunu oluşturduğu sonucuna varmıştır. ⓘ
2017'de yayınlanan metazoan ölçeğinde 1.719 proteinin çok büyük ve içsel olarak tutarlı bir hizalaması, (i) Homoscleromorpha, Calcarea, Hexactinellida ve Demospongiae tarafından temsil edilen süngerlerin monofiletik olduğunu göstermiştir, (ii) süngerler diğer tüm çok hücreli hayvanlarla kardeş gruptur, (iii) ktenoforlar ikinci en erken dallanan hayvan soyu olarak ortaya çıkar ve (iv) placozoanlar üçüncü hayvan soyu olarak ortaya çıkar, ardından iki yaşamlılarla kardeş grup olan sölentereler gelir. ⓘ
Mart 2021'de Dublin'den bilim insanları, süngerlerin diğer tüm hayvanların kardeş grubu olduğuna dair ek kanıtlar buldu. ⓘ
Önemli spongiyologlar
- Céline Allewaert
- Patricia Bergquist
- James Scott Bowerbank
- Maurice Burton
- Henry John Carter
- Max Walker de Laubenfels
- Arthur Dendy
- Édouard Placide Duchassaing de Fontbressin
- Randolph Kirkpatrick
- Robert J. Lendlmayer von Lendenfeld
- Edward Alfred Minchin
- Giovanni Domenico Nardo
- Eduard Oscar Schmidt
- Émile Topsent ⓘ
Kullanım
Yunuslar tarafından
1997 yılında yayınlanan bir raporda, Batı Avustralya'daki Shark Körfezi'nde şişe burunlu yunuslar tarafından süngerlerin bir araç olarak kullanıldığı belirtilmiştir. Bir yunus, kumlu deniz dibinde yiyecek ararken muhtemelen kendisini korumak için kullandığı bir deniz süngerini kürsüsüne bağlayacaktır. Süngerleme olarak bilinen bu davranış sadece bu koyda gözlemlenmiştir ve neredeyse sadece dişiler tarafından gösterilmektedir. 2005 yılında yapılan bir çalışmada, annelerin bu davranışı kızlarına öğrettiği ve sünger kullananların hepsinin yakın akraba olduğu sonucuna varılmıştır, bu da bunun oldukça yeni bir yenilik olduğunu düşündürmektedir. ⓘ
İnsanlar tarafından
İskelet
Çoğu sünger cinsinin kalsiyum karbonat veya silika spikülleri onları çoğu kullanım için çok sert yapar, ancak iki cins, Hippospongia ve Spongia, yumuşak, tamamen lifli iskeletlere sahiptir. İlk Avrupalılar yumuşak süngerleri kask dolguları, taşınabilir içme kapları ve belediye su filtreleri de dahil olmak üzere birçok amaç için kullanmışlardır. Sentetik süngerlerin icadına kadar, temizlik aracı, boya ve seramik sırları için aplikatör ve gizli kontraseptif olarak kullanılmışlardır. Ancak 20. yüzyılın ortalarında aşırı avlanma hem hayvanların hem de sektörün yok olma noktasına gelmesine neden olmuştur. Ayrıca bakınız sünger dalışı. ⓘ
Sünger benzeri dokuya sahip birçok nesne artık poriferanlardan elde edilmeyen maddelerden yapılmaktadır. Sentetik süngerler arasında kişisel ve ev temizlik aletleri, göğüs implantları ve doğum kontrol süngerleri bulunmaktadır. Kullanılan tipik malzemeler selüloz köpük, poliüretan köpük ve daha az sıklıkla silikon köpüktür. ⓘ
Mutfakta veya duşta kullanılmak üzere yaygın olarak satılan ve lif kabağı olarak da adlandırılan luffa "süngeri" bir hayvandan değil, esas olarak sünger kabağının (Luffa aegyptiaca, Cucurbitaceae) lifli "iskeletinden" elde edilir. ⓘ
Antibiyotik bileşikler
Süngerler, virüsleri, bakterileri, tümörleri ve mantarları kontrol etmek için kullanılabilecek kimyasalların süngerlerin kendisinde veya mikrobiyal simbiyontlarında bulunması nedeniyle tıbbi potansiyele sahiptir. ⓘ
Biyolojik olarak aktif diğer bileşikler
Herhangi bir koruyucu kabuktan veya kaçış yolundan yoksun olan süngerler, çeşitli olağandışı bileşikleri sentezlemek üzere evrimleşmiştir. Bu sınıflardan biri de oksipinler olarak adlandırılan oksitlenmiş yağ asidi türevleridir. Bu ailenin üyelerinin anti-kanser, anti-bakteriyel ve anti-fungal özelliklere sahip olduğu bulunmuştur. Okinawan plakortis süngerlerinden izole edilen bir örnek olan plakoridin A, murin lenfoma hücrelerine karşı bir sitotoksin olarak potansiyel göstermiştir. ⓘ
Sünger yaşamı
Üreme
Süngerlerin gonadları yani üreme organları olmamasına rağmen, süngerlerin çoğu hermafrodit yani aynı anda her iki cinsiyete sahip canlılardır. Süngerler eşeyli ya da eşeysiz üreyebilirler. ⓘ
Galeri
Sünger biyoçeşitliliği; Aplysina fistularis (sarı), Niphates digitalis (mor), Spiratrella coccinea (kırmızı) ve Callyspongia (gri) Karayip Denizi, Kayman Adaları.
Bir geç Karbonifer fosili, Nevada
