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hexactinélido

Esponja de vidrio con tallo de Bolosoma

Las esponjas hexactinélidas son esponjas con un esqueleto formado por espículas silíceas de cuatro y/o seis puntas , a menudo denominadas esponjas de vidrio . Por lo general, se clasifican junto con otras esponjas en el filo Porifera , pero algunos investigadores las consideran lo suficientemente distintas como para merecer su propio filo, Symplasma . Algunos expertos creen que las esponjas de vidrio son los animales más longevos del planeta; [2] Estos científicos estiman provisionalmente una edad máxima de hasta 15.000 años.

Biología

Las esponjas de vidrio son relativamente poco comunes y se encuentran principalmente a profundidades de 450 a 900 metros (1480 a 2950 pies) bajo el nivel del mar. Aunque la especie Oopsacas minuta se ha encontrado en aguas poco profundas, otras se han encontrado mucho más profundas. Se encuentran en todos los océanos del mundo, aunque son particularmente comunes en aguas de la Antártida y del Pacífico Norte. [3]

Son animales más o menos en forma de copa, que miden entre 10 y 30 centímetros (3,9 a 11,8 pulgadas) de altura, con esqueletos robustos hechos de espículas de sílice similares al vidrio , fusionadas para formar una red. [4] [5] En algunas esponjas de vidrio, como los miembros del género Euplectela , estas estructuras cuentan con la ayuda de una proteína llamada glassina. Ayuda a acelerar la producción de sílices a partir del ácido silícico absorbido del agua de mar circundante. [6] El cuerpo es relativamente simétrico, con una gran cavidad central que, en muchas especies, se abre al exterior a través de un tamiz formado a partir del esqueleto. Algunas especies de esponjas de vidrio son capaces de fusionarse para crear arrecifes o biohermos . Generalmente son de color pálido, que van del blanco al naranja. [3]

Gran parte del cuerpo está compuesto por tejido sincicial , extensas regiones de citoplasma multinucleado . Las células epidérmicas características de otras esponjas están ausentes, siendo sustituidas por una red sincicial de amebocitos , a través de la cual penetran las espículas. A diferencia de otras esponjas, no poseen la capacidad de contraerse. [3]

Su cuerpo consta de tres partes: las redes trabeculares periféricas interna y externa y el coanosoma , que se utiliza con fines alimentarios. El coanosoma actúa como boca de la esponja, mientras que los canales interno y externo que se encuentran en el coanosoma son pasajes para la comida, creando una ruta de consumo para la esponja. [7]

Todos los hexactinélidos tienen el potencial de crecer hasta alcanzar diferentes tamaños, pero se estima que el crecimiento máximo promedio es de alrededor de 32 centímetros de largo. Algunos crecen más allá de esa longitud y continúan extendiendo su longitud hasta 1 metro de largo. La esperanza de vida estimada para los hexactinélidos que crecen alrededor de 1 metro es de aproximadamente 200 años (Plyes).

Las esponjas de vidrio poseen un sistema único para conducir rápidamente impulsos eléctricos a través de sus cuerpos, lo que les permite responder rápidamente a estímulos externos. [8] En el caso de Rhabdocalyptus dawsoni, la esponja utiliza señales neuronales eléctricas para detectar estímulos externos, como sedimentos, y luego envía una señal a través de su sistema corporal para alertar al organismo de que ya no se alimenta activamente. Otra especie de esponja de vidrio en el mismo experimento de R. dawsoni demostró que el sistema de conducción eléctrica de esta clase de esponjas tiene su propio umbral de cuánto estímulos externos, sedimentos, etc. puede soportar antes de detener su proceso de alimentación . [9] Especies como " la cesta de flores de Venus " tienen un mechón de fibras que se extiende hacia afuera como una corona invertida en la base de su esqueleto. Estas fibras miden de 50 a 175 milímetros (2,0 a 6,9 pulgadas) de largo y aproximadamente el grosor de un cabello humano.

Las esponjas de vidrio se diferencian de otras esponjas en varios otros aspectos. Por ejemplo, la mayor parte del citoplasma no está dividida en células separadas por membranas sino que forma un sincitio o masa continua de citoplasma con muchos núcleos (p. ej., Reiswig y Mackie, 1983). Las células restantes están conectadas al sincitio por puentes citoplasmáticos. Esta fisiología es la que permite que un mayor flujo de iones y señales eléctricas se desplacen por todo el organismo, fusionándose de esta forma alrededor del 75% del tejido de la esponja. [6] Otra forma es su papel en los ciclos de nutrientes de los ambientes de aguas profundas. Una especie, por ejemplo, Vazella pourtalesii , tiene abundantes microbios simbióticos que ayudan en la nitrificación y desnitrificación de las comunidades en las que están presentes. Estas interacciones ayudan a las esponjas a sobrevivir en las condiciones de bajo oxígeno de las profundidades. [10]

Cesta de flores de Venus , Euplectella aspergillum
Euplectella aspergillum

Estas criaturas viven mucho tiempo, pero la edad exacta es difícil de medir; un estudio basado en modelos dio una edad estimada de un espécimen de Scolymastra joubini en 23.000 años (con un rango de 13.000 a 40.000 años). Sin embargo, debido a los cambios en los niveles del mar desde el Último Máximo Glacial , se cree que su edad máxima no supera los 15.000 años, [11] de ahí su inclusión en la lista de c. 15.000 años en la base de datos AnAge. [12] La aparición de hexactinélidos en aguas poco profundas es rara en todo el mundo. En la Antártida , dos especies se encuentran a una profundidad de hasta 33 metros bajo el hielo. En el Mediterráneo , una especie se encuentra a una profundidad de hasta 18 metros (59 pies) en una cueva con surgencias de agua profunda (Boury-Esnault y Vacelet (1994))

arrecifes

Las esponjas forman arrecifes (llamados arrecifes de esponjas ) frente a las costas de Columbia Británica , el sureste de Alaska y el estado de Washington , [13] que se estudian en el Proyecto Arrecife de Esponjas . En el caso de Sarostegia oculata, esta especie casi siempre alberga zoántidos simbióticos, que hacen que la esponja hexactinélido imite la apariencia y estructura de los arrecifes de coral. [14] Solo se han reportado 33 especies de esta esponja en el Atlántico Sur hasta 2017, cuando el sumergible Shinkai 6500 realizó una expedición a través de la subida del Río Grande. [14] Los arrecifes descubiertos en el estrecho de Hécate , Columbia Británica, han crecido hasta 7 kilómetros de largo y 20 metros de alto. Antes de estos descubrimientos, se pensaba que los arrecifes de esponjas se habían extinguido en el período Jurásico . [15] [16]

También se han registrado informes de esponjas de vidrio en los restos de naufragios de HCMS Saskatchewan y HCMS Cape Breton frente a la costa de la isla de Vancouver . También se han encontrado especies de zoantarina que dependen de hexactinélidos frente a la costa de la isla japonesa de Minami-Torishima. También se han encontrado especies no identificadas de zoántidos en aguas australianas; si se identifican como las mismas que las encontradas en Minami-Torishima, esto podría ser prueba de que los hexactinélidos existen en todo el Océano Pacífico. [17]

Conservación

La mayoría de los hexactinélidos viven en aguas profundas que no se ven afectadas por las actividades humanas. Sin embargo, hay arrecifes de esponjas de cristal frente a la costa de Columbia Británica. El gobierno canadiense designó 2.140 km² del estrecho de Hécate y del estrecho de Queen Charlotte como área marina protegida. Esta área contiene cuatro arrecifes de esponjas de cristal. Las nuevas regulaciones prohíben la pesca de contacto con el fondo a menos de 200 metros de los arrecifes de esponjas. [18] Aunque las actividades humanas sólo afectan a una pequeña parte de las esponjas de vidrio, todavía están sujetas a la amenaza de los cambios climáticos. Los experimentos con la especie Aphrocallistes vastus han demostrado que los aumentos de temperatura y la acidificación pueden provocar un debilitamiento de la resistencia y rigidez del esqueleto. [19] En 1995, una plataforma de hielo de la Antártida colapsó debido al cambio climático. Desde entonces, estudios de la zona han demostrado que los arrecifes de hexactinélidos han ido aumentando de tamaño a pesar de los cambios climáticos. [20]

Clasificación

Los hexactinélidos más antiguos conocidos pertenecen al Cámbrico temprano o al Neoproterozoico tardío . Son bastante comunes en relación con las demosesponjas como fósiles, pero se cree que esto se debe, al menos en parte, a que sus espículas son más resistentes que las esponjas y se fosilizan mejor. Como casi todas las esponjas, los hexactinélidos extraen agua a través de una serie de pequeños poros mediante el batido en forma de látigo de una serie de pelos o flagelos en cámaras que en este grupo recubren la pared de la esponja.

La clase se divide en dos subclases y varios órdenes: [21]

Clase Hexactinellida

Ver también

Referencias

  1. ^ Brasier, Martín; Verde, Owen; Escudos, Graham (abril de 1997). "Grupos de espículas de esponjas de Ediacarian del suroeste de Mongolia y los orígenes de la fauna del Cámbrico" (PDF) . Geología . 25 (4): 303–306. Código Bib : 1997Geo....25..303B. doi :10.1130/0091-7613(1997)025<0303:ESSCFS>2.3.CO;2.
  2. ^ "Longevidad, envejecimiento e historia de vida de la esponja hexactinélida (Scolymastra joubini)". genómica.senescencia.info . Consultado el 2 de marzo de 2023 .
  3. ^ abc Barnes, Robert D. (1982). Zoología de invertebrados . Filadelfia: Holt-Saunders International. pag. 104.ISBN _ 978-0-03-056747-6.
  4. ^ "Esponjas de vidrio, los adornos vivos de las profundidades del mar". Instituto Oceánico Schmidt . 2020-10-01 . Consultado el 11 de junio de 2023 .
  5. ^ Departamento de Comercio de EE. UU., Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. "¿Qué es una esponja de vidrio?". oceanservice.noaa.gov . Consultado el 11 de junio de 2023 .
  6. ^ ab Nishi, Michika; Kobayashi, Hiroki; Amano, Taro; Sakate, Yuto; Bito, Tomohiro; Arima, Jiro; Shimizu, Katsuhiko (1 de diciembre de 2020). "Identificación de los dominios implicados en la promoción de la formación de sílice en glassina, una proteína ocluida en biosílice esponja hexactinélida, para el desarrollo de una etiqueta para la purificación e inmovilización de proteínas recombinantes". Biotecnología Marina . 22 (6): 739–747. doi :10.1007/s10126-020-09967-2. ISSN  1436-2236. PMID  32291549. S2CID  215761084.
  7. ^ "Gale - Buscador de instituciones".
  8. ^ "Esponja nerviosa".
  9. ^ Tompkins-MacDonald, Gabrielle J.; Leys, Sally P. (15 de mayo de 2008). "Las esponjas de vidrio detienen el bombeo en respuesta al sedimento: implicaciones para la fisiología del sistema de conducción de hexactinélidos". Biología Marina . 154 (6): 973–984. doi :10.1007/s00227-008-0987-y. ISSN  0025-3162. S2CID  54079172.
  10. ^ Maldonado, Manuel; López-Acosta, María; Busch, Kathrin; Slaby, Beate M.; Bayer, Cristina; Beazley, Lindsay; Hentschel, Ute; Kenchington, Elena; Rapp, Hans Toré (2021). "Un motor de nitrógeno microbiano modulado por bacteriosincitia en esponjas hexactinélidas: implicaciones ecológicas para las comunidades de aguas profundas". Fronteras en las ciencias marinas . 8 . doi : 10.3389/fmars.2021.638505 . hdl : 10261/235467 . ISSN  2296-7745.
  11. ^ Susanne Gatti (2002). "El papel de las esponjas en el ciclo del silicio y el carbono en la Antártida alta: un enfoque de modelado" (PDF) . Ber. Forsch polar. Meeresforsch . 434 . ISSN  1618-3193. Archivado desde el original (PDF) el 24 de julio de 2011 . Consultado el 25 de mayo de 2009 .
  12. ^ "Información de hexactinélidos de la base de datos AnAge".
  13. ^ Más rígido, Lisa (27 de julio de 2007). "Arrecife de esponjas de vidrio encontrado frente a la costa de Washington". Seattle Post-Intelligencer .
  14. ^ ab Hajdu, Eduardo; Castello-Branco, Cristiana; Lopes, Daniela A.; Sumida, Paulo Yukio Gomes; Pérez, José Ángel Álvarez (diciembre de 2017). "Las inmersiones en aguas profundas revelan un inesperado jardín de esponjas hexactinélidas en la elevación del Río Grande (Atlántico suroeste). ¿Un hábitat imitador?". Investigación de aguas profundas, parte II: estudios temáticos en oceanografía . 146 : 93-100. Código Bib : 2017DSRII.146...93H. doi :10.1016/j.dsr2.2017.11.009.
  15. ^ "Los arrecifes de Columbia Británica entre los grandes hallazgos de la ciencia". Semanal de noticias y entretenimiento de Georgia Straight Vancouver . 2005-02-24 . Consultado el 22 de mayo de 2017 .
  16. ^ "Bucear profundamente en busca de esponjas de vidrio". Radio CBC . Consultado el 22 de mayo de 2017 .
  17. ^ Kise, Hiroki; Nishijima, Miyuki; Iguchi, Akira; Minatoya, Junpei; Yokooka, Hiroyuki; Issei, Yuji; Suzuki, Atsushi (24 de marzo de 2023). "Un nuevo zoantario asociado a esponjas hexactinélidas (Porifera, Hexasterophora) del noroeste del Océano Pacífico". Llaves del zoológico (1156): 71–85. doi : 10.3897/zookeys.1156.96698 . ISSN  1313-2970. PMC 10208231 . PMID  37234793. 
  18. ^ Gobierno de Canadá, Pesca y Océanos de Canadá (18 de septiembre de 2019). "Área marina protegida de arrecifes de esponjas de vidrio del estrecho de Hécate / Queen Charlotte Sound (AMP HS / QCS)". www.dfo-mpo.gc.ca . Consultado el 6 de octubre de 2023 .
  19. ^ Stevenson, A.; Arquero, SK; Schultz, JA; Dunham, A.; Marliave, JB; Martone, P.; Harley, CDG (18 de mayo de 2020). "El calentamiento y la acidificación amenazan el bombeo de la esponja de vidrio Aphrocallistes vastus y la formación de arrecifes". Informes científicos . 10 (1): 8176. Código bibliográfico : 2020NatSR..10.8176S. doi :10.1038/s41598-020-65220-9. ISSN  2045-2322. PMC 7235243 . PMID  32424237. 
  20. ^ Relleno, Laura; Janussen, Dorté; Lundalv, Tomás; Richter, Claudio (22 de julio de 2013). "Rápida expansión de la esponja de vidrio después del colapso de la plataforma de hielo antártica inducido por el clima". Biología actual . 23 (14): 1330-1334. doi : 10.1016/j.cub.2013.05.051 . PMID  23850279. S2CID  18142746 - vía Elsevier.
  21. ^ "Hexactinélida". gusanos . Registro Mundial de Especies Marinas .
  22. ^ ab Tratado sobre paleontología de invertebrados, parte E, revisado. Porifera, Volumen 3: Clases Demospongea, Hexactinellida, Heteractinida & Calcarea, xxxi + 872 p., 506 fig., 1 table, 2004, disponible aquí. ISBN 0-8137-3131-3

enlaces externos