Gąbki w akwarium
Gąbki (Porifera) to cisi mieszkańcy każdego akwarium morskiego, chociaż rzadko trafiają do niego celowo, znacznie ustępując w tym względzie innym bezkręgowcom morskim. W większości przypadków w domowych akwariach rosną na dziko, w zacienionych miejscach pod skałami, z dala od wzroku akwarysty. I mimo, że dzikie gąbki nie wyglądają zbyt atrakcyjnie, doskonale filtrują wodę i odżywiają korale.
W naturze poznano już prawie 10000 gatunków tych osiadłych zwierząt, choć niektórzy badacze szacują, że może być ich nawet 15000. Niektóre gąbki dorastają do dwóch metrów, podczas gdy inne są nie większe niż kilka milimetrów. Mimo, że przez wiele lat uznawane były za zwierzęta typowo osiadłe, ostatnie badania wykazały, że niektóre gatunki potrafią się przemieszczać nawet do 2 cm na tydzień.
Niektóre gąbki potrafią dorastać sporych rozmiarów i mieć wyraziste kolory
Gąbki to bardzo proste zwierzęta. Ich ciało w najprostrzej formie przypomina wydłużony, sztywny worek, którego kształt jest utrzymywany za pomocą galaretowatej substancji zwanej mezohylem wypełnionej włóknami kolagenowymi. Dodatkowe wzmocnienia dają rozgałęzione krzemowe spicule.
Ciało gąbek jest bardzo porowate (jak gąbka w łazience J), choć najczęściej w sposób bardziej uporządkowany. Regularnie występujące porocyty, tworzą liczne kanaliki w ciele tworzące gęstą sieć kanalików zwanych ostiami. Ostia prowadzą do centralnego kanału zwanego spongocelem.
Schemat budowy gąbki Sycon sp (źródło: Wiki)
Gąbki nie posiadają układu nerwowego ani wewnętrznych narządów, ale ich komórki wykazują silne specjalizacje w zależności od pełnionych funkcji.
Najliczniejsze i najbardziej rozpowszechnione to choanocyty – zwane również komórkami kołnierzykowatymi. Ich budowa przypomina wiciowce kołnierzykowate, a badania DNA obu komórek potwierdzają wysoki stopień ich spokrewnienia.
Komórki kołnierzykowate wyścielają wewnętrzna warstę gąbki i podobnie do wiciowców posiadają długą i ruchoma flagellę (wić). Dzięki skoordynowanym ruchom milionów flagelli, gąbki wymuszają przepływ wody w ostiach – zawsze w kierunku spongocelu. W ten sposób gąbka wchłania napowietrzoną wodę z pokarmem całą powierzchnią ciała (przez porocyty) kierując ją w stronę spongocelu jednocześnie absorbując rozpuszczony tlen oraz pokarm. Ze spongocelu woda jest wypychana poza gąbkę przez owalny otwór zwany osculum. Wiele gąbek może kontrolować przepływ przymykając osculum np. gdy woda niesie zbyt dużo mułu.
Zdjęcie mikroskopowe osculum gąbki Sycon ciliata – widoczne kolce krzemionkowe – powiększenie 100x
Pozostałe typy komórek gąbek odpowiadają za produkcję gamet, kolagenu, krzemowych szkielecików, czy pełnia funkcję oczyszczania ostii.
Większość gąbek jest obupłciowa i rozmnaża się płciowo dzięki produkcji spermy i komórek jajowych. Plemniki uwolnione do wody przez osculum trafiają do sąsiednich gąbek tego samego gatunku i są transportowane do komórek jajowych. Większość gatunków gąbek zatrzymuje zapłodnione komórki jajowe dopóki nie przekształcą się w pływające larwy. Dopiero te są uwalniane do wody, aby po paru dniach osiąść na odpowiedniej powierzchni i przekształcić się w miniaturową gąbkę.
Niektóre gąbki potrafią również rozmnażać się bezpłciowo na trzy różne sposoby: pączkownie, fragmentację oraz produkcję gemmuli – kulistych form zarodnikowych.
Niektóre gatunki gąbek rozmnażają się bezpłciowo – za pomocą gemmuli (źródło: Wiki)
Ze względu na to, że najmniejsze ostia mają mikroskopijną średnicę, gąbki odżywiają się dzięki komórkom kołnierzykowym, które filtrują z wody głównie komórki fito i bakterioplanktonu poniżej 0,5μm. Większe cząstki pokarmu do 50μm są konsumowane przez pinakocyty na drodze fagocytozy.
Zdjęcie osculum gąbki z rodzaju Clathrina sp. Widoczny szkielet z kolców krzemionkowych. Powiększenie 40x
Istnieje teoria, która mówi, że jedna z przyczyn obumierania gąbek w akwarium jest zbyt duża ilość zawiesiny w wodzie, która ze względu na rozmiar drobin, zwyczajnie zapycha ostia. Dlatego gąbki najlepiej rozwijają się w akwariach z odpowiednią filtracja mechaniczną w postaci skarpet filtracyjnych.
Wiele gatunków gąbek, potrafi wchodzić w symbiozę z organizmami fotosyntetyzującymi (sinice oraz dinoflagellata), które u niektórych gatunków dostarczają nawet do 80% energii. Badania metabolizmu gąbek sugerują, że krzemowe kolce wchodzące do mezohylu przewodzą światło podobnie jak światłowody, dostarczając je w głąb komórek gąbek.
Flagelle komórek kołnierzykowych są w ciągłym ruchu, dlatego trudno je uchwycić na zdjęciu. Poniżej jednak udało mi się uchwycić ich ruch widoczny w postaci drżenia fragmentów osculum.
W akwarystyce morskiej, gąbki są bardzo interesującymi zwierzętami. Nie tylko filtrują wodę z organicznej mikrozawiesiny, ale jak wykazują badania, dzięki częstej produkcji gamet doskonale odżywiają koralowce. Ze względu na spore zapotrzebowanie na krzem, stanowią naturalną konkurencję dla okrzemek, hamując ich rozwój.
W akwarium morskim, najlepszą przeżywalność mają gąbki dzikie, które dostały się tam niejako „ na gapę” najczęściej jako larwy albo zarodniki. Takie gąbki potrafią sobie doskonale radzić w akwarium porastając od dołu skałę czy dno w zaciemnionym miejscu. Ciekawe jest również to, że gąbki doskonale się rozwijają w sumpach porastając ich szyby i dno.
Gąbki najbardziej atrakcyjne wizualnie, zwykle nie radzą sobie zbyt dobrze w akwarium głównym. Dzieje się tak z kilku przyczyn:
– Brak odpowiedniego pokarmu. Głównym składnikiem pokarmowym u gąbek jest mikroplankton, który jest na tyle mały, że bez problemu przepływa, przez ostia i jest wchłaniany przez komórki kołnierzykowate. Niestety przy powszechnym dążeniu do silnej filtracji za pomocą przewymiarowanych odpieniaczy, fito i bakteriplankton jest szybko usuwany z wody. Z drugiej strony, nadmierna ilość detrytusu zawieszonego w wodzie powoduje zapychanie ostii i postępujące obumieranie tkanek gąbek.
Dodatkowym utrudnieniem jest też fakt, że w przeciwieństwie do naturalnych siedlisk gąbek morskich, gdzie występuje obfitość fitoplanktonu, akwaryści często nie doceniają tego źródła pokarmu i po prostu go nie stosują.
Ciekawostką jest natomiast to, że akwaryści stosujący metody pro-biotyczne kontroli nutrientów, często zauważają silny rozwój gąbek. Dzieje się tak, ponieważ metody probiotyczne wspierają rozwój bakterii, które stanowią sporą część diety gąbek.
– Nieodpowiednia cyrkulacja. Gąbki jak wszystkie organizmy filtrujące wodę wymagają odpowiedniej cyrkulacji, która musi być odpowiednia dla flagelli choanocytów. Zbyt wolny prąd nie będzie odżywiał i natleniał gąbki, a zbyt silny spowoduje, że choanocyty nie będą w stanie wychwycić z pokarmu z wody. Kolejna sprawa to taka, że zbyt silny przepływ wody, będzie zapychał ostia niesionym detrytusem.
Zdjęcie mikroskopowe przez osculum do wewnątrz spongocelu. Widoczna błoniasta struktura zbudowana z miocytów służąca do zamykania osculum
W naturze, gąbki rosną tak, aby woda przepływająca nad osculum powodowała delikatne zaciąganie wody ze spongocelu (jamy centralnej). Wystarczy jednak lekko przekrzywić gąbkę, aby ten mechanizm przestał działać. Umiejscowienie dekoracyjnej gąbki w akwarium tak, aby odwzorować jej pozycję na rafie jest w zasadzie loterią i widzę tutaj główny powód tego, że takie gąbki nie mają dużej przeżywalności w akwarium.
– Kontakt z powietrzem. Wiele gatunków gąbek zamieszkuje tereny pływowe i jest ewolucyjnie przystosowana do krótkotrwałego przebywania poza wodą. Jednak dla większości gatunków już krótkotrwały kontakt z powietrzem naraża je na ryzyko obumierania. Dzieje się tak dlatego, że po wyjęciu z akwarium, wypływająca z gąbki woda jest zastępowana powietrzem, które niestety zostaje w gąbce po jej powtórnym zanurzeniu. Pęcherzyki powietrza w gąbce blokują jej kanaliki uniemożliwiając oddychanie i odżywianie.
– Zła jakość wody. Gąbki absolutnie nie lubią brudnej wody. Natomiast o ile są względnie odporne na lekko podwyższone poziomy fosforanów i azotanów, o tyle substancje te niosą za sobą ryzyko zapchania gąbki glonami. Gąbki, które rosną na płytkich i nasłonecznionych wodach często produkują zabijające zabijające glony. Gatunki głębsze niestety nie mają takiej metody obronnej i jeśli trafią do akwarium z wysokimi nutrientami i silnym oświetleniem, często obumierają przez zapchane glonami ostia.
Najpopularniejsze „dzikie” gąbki w akwarium to gąbki z rodzaju:
Sycon sp foto Christophe Quintin (CC)
Clathrina sp foto Christophe Quintin (CC)
Tethya sp źródło Advanced Aquarist
Chondrilla sp. źródło gulfspecimen.org
Haliclona sp foto Christophe Quintin (CC)
Foto tytułowe Christophe Quintin (CC)
https://www.guwsmedical.info/reproductive-biology/spicules.html
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.322.8595&rep=rep1&type=pdf
https://www.advancedaquarist.com/2011/6/inverts2
https://animaldiversity.org/accounts/Sycon_ciliatum/
https://www.ck12.org/book/CK-12-Biology-Advanced-Concepts/section/15.6/
https://en.wikipedia.org/wiki/Sponge
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.0/legalcode
http://www.gulfspecimen.org/wp-content/uploads/2012/12/chicken-liver-sponge.jpg
