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quarta-feira, 28 de julho de 2010

Poríferos: Esponja

As esponjas são conhecidas e utilizadas desde a antiguidade pelos povos primitivos e foram incluídas já no primeiro tratado sobre classificação de organismos, escrito em 350 A.C. na Grécia clássica por Aristóteles. Sua primeira classificação foi dada como plantas, sua natureza animal só foi reconhecida no final do século XVIII, quando se observaram as correntes de água no seu corpo. No entanto, os grandes naturalistas da época (Lammarck, Lineu, Cuvier) classificavam as esponjas como Zoophyta (animais-plantas) ou Pólipos (considerando-as como próximas dos cnidários). Foi o naturalista inglês R.E. Grant quem primeiro compreendeu a anatomia e fisiologia das esponjas e criou o nome Porifera. A elevação de Porifera ao nível de Filo, sugerida por Huxley em 1875 e por Sollas em 1884, só foi aceita no início do século XX. Ainda assim, os debates a respeito de sua posição em relação aos protozoários e metazoários permaneceram até recentemente.
A classificação do Filo Porifera é ainda hoje muito debatida, desde a definição das espécies até as relações entre as classes e subclasses. Os caracteres morfológicos e esqueléticos, insuficientes para um estudo filogenético amplo do grupo, vêm sendo complementados por uma diversidade cada vez maior de critérios alternativos (incluindo métodos bioquímicos, moleculares, embriológicos, histológicos e citológicos) para a taxonomia de Porífera. Esponjas marinhas são frequentemente confundidas com ascídias coloniais, briozoários, e em menor grau com algas carnosas ou globulares, organismos que tem em geral uma aparência externa semelhante. De modo geral, esponjas têm uma ou mais aberturas exalantes circulares.

Os poríferos constituem o grupo mais simples de animais, o que faz com que seu modo de vida seja em colônias.
O nome porífero se dá ao fato de seu corpo ser perfurado por poros microscópios
As esponjas simples, vivem de forma fixa em um substrato submerso. A parede de seu corpo é composta de duas camadas celulares. A externa pinacócitos, constituída por células achatadas e a interna coanócitos, constituída por células flageladas.
Não possuem sistema muscular, nervoso, arterial respiratório ou digestivo.

Sua respiração e alimentação é realizado através de seus poros. A água penetra na cavidade atrial do espongiário, levando alimento e partículas alimentares. Esses alimentos são digeridos intracelularmente em vacúolos digestivos.

Porém, recentemente foi descoberta de uma exceção - a família Cladorhizidae, de altas profundidades, que são carnívoras e não têm sistema aqüífero.

As esponjas apresentam uma enorme diversidade de formas e cores nas mais diferentes tonalidades, sua coloração pode variar do laranja ao vermelho, do azul ao preto.
Para que uma espécie de esponja seja identificada com segurança é necessário que se façam preparações do esqueleto e das espículas dissociadas, montados em lâminas de microscopia para observação em microscópio ótico (100-400x de aumento). Para a observação do esqueleto um método simples é fazer dois cortes finos com lâmina de barbear ou bisturi: um tangencial à superfície e outro perpendicular. Em seguida, imergir estes cortes em etanol 96% por alguns minutos, secá-los e montá-los em lâmina de microscopia com bálsamo do Canadá ou outro meio de montagem. Para observar as espículas dissociadas, pode-se banhar um pedaço pequeno da esponja em água sanitária (hipoclorito de sódio) para remover todo o material orgânico. Em seguida o resíduo, que contém as espículas e outras partículas inorgânicas, é lavado várias vezes por decantação em água doce. Por último, as espículas são então colocadas nas lâminas, secas e montadas com bálsamo do Canadá, podendo assim ser observadas em maior detalhe.
São geralmente sustentadas por um esqueleto mineral formado por espículas, que são estruturas de sílica ou carbonato de cálcio cujo tamanho pode variar de poucos micrometros a centímetros. Existem no entanto diversas variações. Em algumas este esqueleto pode ser constituído por calcáreo maciço, naquelas que são chamadas esponjas coralinas. Em outros, conhecidas como esponjas córneas, por fibras de espongina, uma proteína do tipo do colágeno.
Por serem organismos sésseis e filtradores, a repartição espacial das esponjas é fortemente influenciada pela qualidade da água, especialmente pelo seu conteúdo em partículas orgânicas e minerais, poluentes e materiais orgânicos dissolvidos. Elas são portanto boas indicadoras da qualidade da água, e seu uso no monitoramento ambiental tem sido recomendado por alguns pesquisadores.
Apesar de serem animais capazes de alcançar grande porte, com mais de 1 metro de altura ou recobrir largas áreas de substrato, alguns dos seus processos orgânicos são por vezes mais semelhantes aos encontrados nos Protozoa (animais unicelulares) que nos Metazoa (animais multicelulares). Alguns autores usam estas características para separar as esponjas num grau de organização intermediário, Parazoa, mas atualmente pelo número de elementos em comum já encontrados são colocadas entre os metazoários. Cerca de 6000 espécies de esponjas já foram descritas de todo o mundo, a maioria proveniente de ambientes bentônicos marinhos. Apesar de ocorrerem em todos os mares e em todas as profundidades, os litorais rochosos de áreas não poluídas abrigam faunas de esponjas particularmente ricas.
Quase todas as esponjas litorais são incrustantes, formando camadas de espessura variada em substratos duros, em geral rochas, mas também em qualquer outro como madeiras, metal ou cimento. As poucas espécies encontradas em substratos móveis como lama, areia ou cascalho são geralmente eretas e finas para evitar o soterramento pelo sedimento, podendo ter um pedúnculo ou raiz para ancoragem no substrato.
Vários animais se alimentam de esponjas, embora o dano causado por estes predadores seja geralmente pequeno. Alguns moluscos, ouriços e estrelas-do-mar, além de peixes tropicais (donzelas, peixes-borboleta) e tartarugas, comem esponjas. Muitas espécies são totalmente expostas aos predadores, e na impossibilidade de bater em retirada, apresentam mecanismos alternativos de defesa contra a predação excessiva. O mecanismo primário de defesa das esponjas é de natureza química. As esponjas produzem uma ampla gama de compostos tóxicos, alguns bastante potentes. Espécies de alguns gêneros como Tedania e Neofibularia, podem mesmo causar dermatites dolorosas em seres humanos. Muitas espécies produzem compostos com atividade antimicrobiana (antibacteriana, antifúngica, antiviral). Além de defesas antipredação e contra infecções microbianas, as toxinas de esponjas servem também para a competição por espaço com outros invertebrados, como briozoários, ascídias, corais e até mesmo outras esponjas. Isto permite a algumas esponjas crescer rapidamente e recobrir a fauna e a flora adjacentes.
Relações de comensalismo envolvendo esponjas são muito comuns. O intrincado sistema de canais das esponjas e suas defesas antipredação as tornam excelentes refúgios para uma horda de invertebrados menores (crustáceos, ofiuróides, poliquetos) e alguns peixes (gobídeos e blennídeos). Várias espécies dependem dessa proteção das esponjas em sua fase de juvenis para manterm suas populações em níveis estáveis. Por exemplo, conhece-se um peixe no Japão que desova dentro de uma esponja (Mycale adhaerens), valendo-se da química desta espécie para a proteção de seus ovos. Outros organismos usam as esponjas como cobertura ou camuflagem, como os caranguejos do gênero Dromia, que recortam pedaços de esponjas de diversas espécies e os posicionam sobre sua carapaça. Outras associações muito comuns são aquelas envolvendo esponjas e microorganismos endossimbiontes, principalmente bactérias e cianofíceas. Presumivelmente, a matriz extracelular das esponjas provê um meio rico para o crescimento das bactérias, e o hospedeiro se beneficia de um estoque de bactérias utilizável em sua nutrição. As esponjas são os únicos metazoários conhecidos a manter relações simbióticas com cianofíceas, que produzem glicerol e compostos fosfatados para a nutrição das esponjas. Esponjas portadoras de cianobactérias funcionam como produtores primários, e apresentam um crescimento rápido e alta produtividade primária em recifes de coral.
Algumas espécies de esponjas, principalmente do gênero Spongia e Hippospongia, são ainda hoje usadas como esponjas de banho apesar da concorrência das esponjas artificiais. As esponjas produzem uma grande diversidade de metabólitos secundários, muitos dos quais têm estruturas originais de grande interesse para a farmacologia e a pesquisa biomédica.
Esses compostos representam um importante recurso natural, pois podem levar à produção de medicamentos mais eficazes contra o câncer e outras doenças graves, como as causadas por vírus, bactérias ou fungos. As esponjas são um dos grupos de organismos com maior percentagem de espécies produtoras de compostos antibióticos, antitumorais e antivirais. Outros invertebrados como briozoários, ascídias e cnidários não têm tantas espécies com compostos ativos, nem um espectro tão amplo de atividades quanto as esponjas.
A atividade antifúngica é menos frequente em esponjas do que a antibacteriana. Cerca de uma dúzia de espécies do litoral sudeste têm atividade antifúngica demonstrada. Estes recursos podem ser explorados por meio de cinco métodos básicos: extrativismo direto, síntese química, aquacultura, engenharia genética, e cultura de células. Cada um destes métodos tem suas vantagens e dificuldades, e a forma mais eficaz de exploração pode ser diferente para cada espécie ou envolver o emprego de mais de uma técnica entre as cinco citadas acima. Suas peculiaridades fazem das esponjas de modo geral um recurso renovável com amplo espectro de aplicações. A utilização efetiva desses animais no Brasil é, porém ainda bastante reduzida.
As esponjas são os animais multicelulares mais simples do mundo. Por serem tão antigas, puderam se diferenciar em pelo menos 10 mil espécies, com diferentes combinações de cor, forma, textura e tamanho, de poucos centímetros a alguns metros.

Elas são muito mais do que seres coloridos e bizarros que atiçam a nossa curiosidade. São uma fonte de novas descobertas em diversas áreas da ciência, da farmacologia às pesquisas sobre células-tronco e ao desenvolvimento de novos materiais. Substâncias produzidas pelas esponjas podem levar a medicamentos e sua estrutura inspira, por exemplo, a produção de fibras óticas para telecomunicações.
Os poríferos surgiram na Terra há mais de 500 milhões de anos, e vêm sobrevivendo desde então. Como não se movem, para evitar predadores elas dependem de armas biológicas naturais. Estas substâncias são extremamente úteis para a farmacologia. O primeiro agente antiviral contra herpes foi isolado de uma esponja. Estão em testes remédios contra câncer, malária e antibióticos baseados nesses animais. Seu esqueleto de sílica inspirou novas estratégias para design de fibra ótica e semicondutores. Borojevic frisa que se investiga a chance de produzir um chip de sílica de esponja







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