I Poriferi (comunemente noti come spugne) rappresentano uno dei più primitivi livelli di organizzazione tra gli organismi pluricellulari. Le spugne presentano, infatti, una organizzazione a livello cellulare, con diversi tipi cellulari immersi in una matrice gelatinosa (mesoglea), ciascuno specializzato per una specifica funzione, ma cellule simili non sono organizzate a formare strutture assimilabili a tessuti: di conseguenza non possiedono organi, capo o cavità gastrale.

Le spugne, tuttavia, possono considerarsi organismi specializzati per il peculiare adattamento alla vita sessile, l'assenza di una estremità anteriore, e il sofisticato meccanismo di circolazione dell'acqua attraverso il corpo per l'alimentazione mediante filtrazione.

I poriferi sono organismi esclusivamente acquatici, e conducono vita sessile, si possono fissare anche su altri organismi come conchiglie o granchi. Presentano forma variabile (incrostante, mammellonata, arborescente) e dimensioni comprese fra pochi millimetri e un metro.

Alcune spugne trascorrono la loro vita nel perforare, triturare e disgregare tutto ciò sia fatto di carbonato di calcio, in processi che possono durare anni e causare la morte di organismi quali molluschi e madrepore: sono le cosidette Spugne Perforanti.

Esse hanno la capacità di bucare i substrati carbonatici, minerali e biogenici presenti nell’ambiente marino. Il substrato può essere costituito, oltre che da fondali rocciosi, anche da conchiglie di molluschi, alghe corallinacee e scheletri calcarei di madrepore e coralli. La perforazione avviene per mezzo di secrezioni acide che permettono alla spugna di creare una complessa rete di camere e gallerie all’interno delle quali avviene lo sviluppo. Dopo essersi fissata al substrato calcareo, la larva di spugna inizia a scavare una serie di gallerie, di forme e dimensioni variabili nelle diverse specie, aderendo molto fortemente con i suoi tessuti alle pareti calcaree.

La loro struttura corporea comprende un sistema di pori (ostii), canali e camere attraverso i quali scorre l'acqua. Le camere interne sono sono tappezzate da cellule flagellate (coanociti) che provvedono a creare correnti d'acqua all'interno del corpo e a filtrare le particelle alimentari.

Il corpo della spugna è sostenuto da un insieme di fibre di collagene, la spongina e da elementi inorganici, le spicole. Le spicole calcaree sono le più primitive, mentre quelle silicee sono le più frequenti ed entrambi i tipi, con dimensioni e forme caratteristiche per ogni specie, sono elementi fondamentali per il riconoscimento sistematico delle spugne.

Le spicole sono prodotte da speciali cellule, gli scleroblasti, e distinte in macrosclere e microsclere. Le macrosclere hanno una forma molto varia e costituiscono un elemento molto utile per il riconoscimento delle varie specie, formano inoltre l'apparato di sostegno vero e proprio. Le microsclere assolvono funzioni secondarie come la protezione della superficie e la coesione delle macrosclere (a destra: spicole triassone)

Lo scheletro dei Poriferi può essere formato da spicole calcaree, da spicole silicee, da fibre di spongina o da una combinazione di fibre di spongina e spicole silicee. Le fibre di spongina sono prodotte dagli spongioblasti e conferiscono all'organismo una notevole elasticità e deformabilità che consente loro di adattare la propria forma a quella del substrato su cui vivono.

La forma più semplice di spicola è quella a bastoncino (monoassona), ma ve ne sono di complessità via via crescente, da quelle a forma di Y a quelle a forma di stelle, asterischi e così via.

La spongina è una scleroproteina, un composto organico affine alla chitina, al collagene ed anche alla cheratina che è la sostanza di cui è composta anche la lana. Spongina e lana hanno una curiosa affinità: è noto da tempo che un indumento di lana può restringersi a causa di un cattivo lavaggio, ebbene immergendo lo scheletro corneo di una spugna da bagno, come la mediterranea "Spongia officinalis", in acqua bollente e lasciandolo a mollo per un certo periodo di tempo subirà una lieve riduzione di volume, esattamente come il nostro maglione di lana lavato senza troppe attenzioni.

[STRUTTURA DELLA PARETE DI UNA SPUGNA]

Le spugne più primitive presentano la forma di piccoli vasi o tubi, la cui cavità interna (spongocele) si apre all'esterno tramite un'ampia apertura apicale (osculo) ed una fitta serie di pori ( da cui deriva il loro nome: poriferi) lungo la superficie esterna. Quest'ultima è rivestita da uno strato di cellule piatte (pinacociti) che costituiscono il cosidetto pinacoderma. I pori esterni sono formati da cellule speciali a forma di ciambella, i porociti. La cavità interna è rivestita da coanociti flagellati, provvisti di un collare che circonda la base del flagello. Tra lo strato interno ed esterno si rinviene uno strato di mesenchima (mesoilo) contenente cellule ameboidi di diverso tipo e parti scheletriche rivestite da una matrice gelatinosa, proteica. Questo tipo di spugne prende il nome di "Asconidi".

[ASCONIDI]

La suddetta struttura impone, tuttavia, delle limitazioni nelle dimensioni della spugna: infatti, se il volume dello spongocele aumenta, la superficie flagellata non aumenta in modo proporzionale e, come, risultato, una grossa spugna asconide conterrebbe più acqua di quanto i suoi coanociti potrebbero filtrare. Pertanto, nel corso dell'evoluzione di questo gruppo il problema è stato risolto con la comparsa di numerose evaginazioni esterne dello strato flagellato (canali flagellati) in modo da aumentarne la superficie di assorbimento, ed invaginazioni della superficie esterna (canali inalanti). La prima tappa di questo processo si riscontra nelle spugne "Siconidi". Si tratta di spugne anch'esse con corpo tubulare, con un singolo "osculo", la cui parete risulta più sottile ed attraversata da pori che penetrano più in profondità, formando un sistema di numerosi, semplici canali.

[SICONIDI]

L'organizzazione corporea si presenta molto più complessa nel terzo gruppo di spugne, le "Leuconidi". Si tratta di spugne di grandi dimensioni costituite da una superficie dello strato flagellato ulteriormente accresciuta per la formazione di un elevato numero di camerette flagellate, all'interno delle quali sono localizzati i coanociti. In questo tipo di spugne il numero di camerette flagellate è molto elevato e può variare da 10.000 a 15.000/mm cubo, con una capacità di filtrarzione di circa 22,5 litri di acqua /24 ore.

[LEUCONIDI]

Le spugne si riproducono sia sessualmente che asessualmente. Molti poriferi sono ermafroditi, altri possono essere dioici. La riproduzione asessuale avviene mediante produzione di gemme esterne o interne (gemmule) che possono sopravvivere anche a condizioni molto sfavorevoli, impedendo alla spugna di morire.

La forma sessuale avviene all'interno dello spongocele: i gameti maschili vengono rilasciati nell'acqua e, quindi, attraversano i sistemi di pori di un'altra spugna mescolati alle particelle alimentari. all'interno dello spongocele gli spermatozoi vengono "catturati" dalle cellule flagellate le quali perdono il loro collare e si trasformano in cellule ameboidi che li trasportano verso le uova da fecondare. Nella maggior parte delle spugne le uova fecondate evolvono in larve blastule (parenchimula e anfiblastula) che fuoriescono attraverso i canali acquiferi e vengono rilasciate in acqua: qui le larve possono svilupparsi direttamente o completare lo sviluppo dopo aver attraversato un periodo di tempo più o meno lungo di vita planctonica.

Da un punto di vista ecologico, le spugne sono organismi sessili che si rinvengono virtualmente in tutti i tipi di habitat acquatici, sebbene siano molto comuni ed abbondanti in acque marine. Eccezionalmente si possono rinvenire anche in ambienti sotterranei costieri (grotte anchialine) e in sistemi idrici sotterranei continentali; specie stigobionti o stigofile sono note delle Bahamas (Pellina pencilliformis, Prosuberites geracei, Cynachyra subterranea), della Croazia (Eunapius subterraneus subterraneus, Eunapius subterraneus mollisparspanis) e dell'Italia meridionale (Higginsia ciccaresei).

Molte specie possono contenere sostanze tossiche la cui funzione è quella di scoraggiare eventuali predatori; a questo proposito altri organismi marini traggono vantaggio da questa caratteristica "caricandosi" sul proprio corpo spugne. Alcune di queste sostanze chimiche prodotte dalle spugne presentano vantaggi farmaceutici per alcune patologie umane ( respiratorie, cardiovascolari, etc.). Le spugne possono anche ospitare piccole piante marine che possono vivere attorno o all'interno dei sistemi di pori. Sono state anche riscontrate relazioni simbiotiche con batteri ed alghe, nei quali le spugna provvede ad ospitare il simbionte, mentre quest'ultimo provvede cibo per la spugna. Alcune spugne riescono a perforare la superficie di coralli ed i gusci di alcuni molluschi, provocando in molti casi una significativa degradazione delle barriere coralline e la morte dei molluschi. Numerose spugne marine, infine, possono contenere simbionti fotosintetici, in particolare cianobatteri.

I Poriferi si suddividono in quattro classi:

Calcarea (Calcispongiae)

Hexactinellida (Hyalospongiae)

Demospongiae

Sclerospongiae

Le Calcisponge (spugne calcaree) sono spugne esclusivamente marine, con scheletri calcarei. Le loro spicole sono costituite di carbonato di calcio, sono strutturalmente semplici e possono presentare al massimo quattro raggi (tetractine). I rappresentanti di questa classe sono di piccole dimensioni, hanno forma tabulare o di piccoli vasi e presentano organizzazione interna di tipo ascon, sicon o leucon. [FOTO]

Le Hexactinellida (Hyalospongiae), dette anche spugne vetrose a causa del loro scheletro siliceo, sono tutte marine, di acque profonde, e caratterizzate da un corpo cilindrico o imbutiforme. Le loro spicole, riunite a formare un reticolo complesso, sono del tipo esactina (sei punte), l'organizzazione è del tipo sicon o leucon. Numerose spugne vetrose hanno forma di coppa o di vaso e possono raggiungere un'altezza compresa tra i 10 e i 100 cm. La maggior parte si rinviene a profondità comprese tra i 200 e i 2000 metri.[FOTO]

Le Demosponge comprendono la maggior parte delle specie di spugne (circa il 90%) ed include sia forme marine che dulciacquicole. Il loro scheletro è composto di spicole silicee (non esactine), in alcune forme parzialmente o completamente sostituite da elementi scheletrici costituiti di una speciale proteina, la spongina. L'organizzazione interna, molto evoluta, è del tipo leucon. Numerose demosponge sono vivacemente colorate. Le poche specie di acqua dolce (Ephydatia, Spongilla), come pure le più comuni spugne marine (Haliclona, Verongia, cliona, Microciona), appartengono a questa classe. [FOTO]

Le Sclerosponge, da alcuni autori incluse nelle demosponge, presentano massicci scheletri carbonatici basali e spicole silicee e fibre di spongina come nelle demosponge. Il loro corpo è appiattito, con organizzazione leuconide. Si rinvengono in ambiente marino, di preferenza in cavità marine, gallerie o associate alle barriere coralline. [FOTO]

FILOGENESI DEI PORIFERI

L'origine delle spugne si fa risalire al Precambriano; esse si sarebbero, quindi, sviluppate massivamente durante il Paleozoico. Una delle ipotesi maggiormente accreditate riguardo la loro origine è quella che suggerisce che esse si sarebbero evolute da protozoi Coanoflagellati, ma alcuni zoologi continuano a rigettare tale ipotesi, in quanto le spugne svilupperebbero i "collari" molto tardi durante il loro sviluppo embrionale.

LINKS A SITI WEB SU PORIFERI

Subterranean Sponges from South Italy

Berkeley University

Porifera Web Page

PHS Biology Home Page

Sponges Classification

Guide to Sponge Identification

Sponges Reproduction

Key to Orders of Porifera

The sponges of BC - University of British Columbia