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Le Spugne: i colori del reef

Il Phylum dei Poriferi è costituito dalle Spugne che rappresentano le più primitive forme di vita pluricellulari. Sono gli invertebrati pluricellulari meno evoluti, infatti nelle spugne non si riscontra una organizzazione cellulare in organi ed è assente nello stadio adulto qualsiasi simmetria; l'animale assume una forma adatta al tipo di substrato al quale si fissa.
Nei tempi antichi si riteneva fossero vegetali, nel 1756 vennero riconosciute appartenenti al regno animale.
Sono state ritrovati fossili di spugne appartenenti al Pre-Cambriano, cioè circa 640 - 700 milioni di anni orsono.Le spugne della classe Desmospongia apparvero già durante il Cambriano, circa 500 milioni di anni fa. L'evoluzione delle spugne raggiunsero il picco durante il Periodo Ordoviciano, circa 460 milioni di anni fa. Durante questo periodo si svilupparono anche spugne con uno scheletro che favorirono, nei 100 milioni di anni seguenti, lo sviluppo del reef così come lo vediamo ora.
Sono state osservate e descritte tra le 6000 e le 7000 specie di spugne ma sicuramente il numero scoperto è decisamente ancora molto piccolo rispetto a quello presente nei nostri oceani. Le spugne non sono necessariamente degli organismi tropicali; molte specie vivono in mari freddi. Lungo le coste della Norvegia ad esempio in aree battute da forti correnti sono state ritrovate spugne di grandi dimensioni (superiori a quelle di un pallone da football). Numerose spugne vivono anche nelle acque del Mediterraneo e in altre aree subtropicali. Nelle aree tropicali le spugne si ritrovano nelle profondità della barriera corallina.
Le spugne non hanno organi interni o più semplicemente i loro organi interni sono solo un insieme di cellule individuali che interagiscono tra loro. I vari tipi di cellule hanno specifiche funzioni. Schematicamente il corpo di un porifero può essere considerato a forma di sacco tutto perforat (da qui il nome Porifero) da un sistema di canali che si apre verso la superficie (pinacoderma) attraverso piccole aperture (porociti) attraverso i quali si insinua l'acqua. Uno speciale gruppo di cellule provviste di flagello (coanociti) provvedono a far scorrere l'acqua attraverso tutta la colonia. Infine l'acqua entrata da questi canali abbandona la colonia attraverso ampie aperture (osculo). Il movimento dell'acqua creato dai coanociti apporta ossigeno, assicurando così lo scambio dei gas respiratori, e particelle alimentari, che, trattenute e digerite dai coanociti stessi tramite l'emissione di pseudopodi, vengono poi trasportate nei vari tessuti da cellule di tipo ameboide (amebociti). La corrente d'acqua generata dalla spugna è l'elemento critico per l'alimentazione della spugna. Le spugne sono quindi dei filtratori; mediamente filtrano circa 5000 litri di acqua al giorno e circa il 99% dei batteri contenuti in questo flusso d'acqua sono rimossi ed utilizzati come cibo. La corrente d'acqua inoltre apporta ossigeno e importanti sali minerali e la corrente stessa rimuove i detriti e gli scarti del metabolismo dell'animale. All'interno della spugna esistono delle spicole calcaree costituite da calcio carbonato o silicio o da una combinazione di questi due elementi che costituiscono quello che possiamo definire lo scheletro della spugna. Inoltre le spugne che vivono nelle aree tropicali contengono delle alghe simbionti che in modo più o meno significativo contribuiscono, attraverso i processi fotosintetici, alla nutrizione delle spugne. Funzionano allo stesso modo delle zooxantelle nelle sclerattinie (coralli duri). Nelle spugne queste alghe simbionti non sono dinoflagellati come nei coralli ma sono delle alghe blu-verdi. Spugne con alghe simbionti sono molto frequenti tra i 10 e i 30 metri di profondità e si ritrovano anche nelle zone più elevate del reef.

Le spugne hanno aspetti molto belli dal punto di vista ornamentale: possono sembrare dei grossi tubi; dei grandi otri. La forma è anche molto importante per determinare il reale flusso d'acqua all'interno della colonia; numerose ricerche evidenziano come la quantità dei nutrienti all'interno nell'acqua ed il grado di turbolenza del flusso d'acqua abbiano una sostanziale influenza sulla composizione e sulla distribuzione delle specie di spugne. Molte specie richiedono da un lato una grande turbolenza di flusso ma dall'altro contemporaneamente uno scarso apporto di nutrienti ed una grande pulizia dell'acqua. Le specie che vivono nei reefs oceanici tollerano periodi nei quali sono ricoperte da sedimenti. Varie specie di spugne contiene delle tossine che possono danneggiare altri organismi. Solitamente le spugne usano queste tossine onde impedire di venire ricoperte dalle alghe e dagli idroidi. Grazie a queste tossine inoltre le spugne non vengono mangiate da pesci od altri animali; le stesse tossine possono provocare intenso dolore negli uomini. Per il resto le spugne non possono muoversi e sono esposte quindi all'attacco dei predatori come pesci, vermi e stelle marine. Molte spugne però pur non essendo direttamente tossiche per i pesci hanno verosimilmente un gusto a loro sgradevole per cui non se ne cibano volentieri, al di là di alcune classi di pesci che sono specifici predatori di spugne e immuni alle loro tossine. Ricordiamo alcune specie di pesci angelo come l'Holacantus e i Pomacantidi. Ricordiamo inoltre che alcuni anemoni incrostanti vivono in simbiosi con le spugne e spesso penetrano completamente nel tessuto della spugna.

L'organizzazione dei Poriferi presenta vari tipi di complicazioni strutturali. Si distinguono infatti spugne tipo ascon, sycon e leucon. Il tipo ascon è caratteristico di spugne calcaree con una struttura simile a quella sopra descritta. Il tipo sycon presenta tante evaginazioni dalla iniziale grossa cavità gastrale e solamente in ese sono situati i coanociti. Nelle spugne leucon abbiamo tante piccole concamerazioni ricoperte di coanociti (camere flagellate)
Le spugne possono riprodursi per via sessuata ed asessuata. Per via asessuata attraverso la frammentazione del proprio corpo può dar vita ad una nuova spugna. Nella riproduzione sessuta le uova e lo sperma sono prodotti dalle cellule modificate del collare dette amoebociti. La riproduzione sessuata è spesso ovovipara. Le spugne rilasciano uova e sperma contemporaneamente; nel giro di qualche giorno le larve vanno a formare una piccola spugna sessile.

Distinguiamo tre grandi classi di spugne:
1. Spugne Calcaree o Calcisponge
2. Drmosponge
3. Exattinellidi

Calcisponge
Le spugne di questa classe hanno spicole di calcio carbonato senza filamenti assiali.
Le spugne della specie Sycon appaiono spesso nei luoghi a bassa intensità luminosa e a basso flusso d'acqua

Drmospongie
A questa classe appartiene oltre l'85% di tutte le specie di spugne. Le spicole silicee di queste spugne hanno al loro interno dei filamenti assiali; sono solitamente molto colorate perchè all'interno delle sue cellule si trovano dei pigmenti. Si trovano in tutte le varie posizioni della barriera corallina ed hanno grande variabilità di forma.

Hexactinellida
Tpiche spugne delle acque profonde. Le loro spicole sono formate fondamentalmente da silicati. Hanno un'impalcatura scheletrica costituita esclusivamente da spicole silicee. La forma più comune è cilindrica con ampia cavità atriale.

Le spugne rappresentano una importante componente nell'equilibrio ecologico della barriera corallina. In particolare nei reefs del Mar dei Caraibi le spugne rappresentano una biomassa di cinque - sei volte superiore a quella presente nella Grande Barriera Australiana. Questo fenomeno è probabilmente dovuto ad una grande quantità di cibo presente in questo mare ed al ridotto numero di pesci predatori presenti nei mari caraibici.

Le Spugne rappresentano un importante componente ecologico del reef; solo i coralli hanno nella barriera corallina una biomassa superiore a quella delle spugne. La concentrazione di spugne varia poi da barriera a barriera; ad esempio nel Mar dei Caraibi la concentrazione di spugne è 5 - 6 volte superiore a quella che si trova nella Grande Barriera Australiana; questo fenomeno è verosimilmente dovuto ad una maggior quantità di cibo presente nel mar caraibico e da una minor quantità di pesci predatori presenti in queste acque.

Sotto una prospettiva puramente ecologica possiamo dividere le spugne in quattro gruppi:
1. 1.Spugne simbionti con alghe blu-verdi
2. Spugne non simbionti con alghe blu-verdi ma che vivono in acque ricche di nutrienti
3. Spugne che vivono nelle acque profonde
4. Spugne nascoste

Al primo gruppo appartengono spugne che giocano un ruolo significativo nei processi nutritivi (spugne autotrofiche) ed altre che danno un minor contributo energetico (spugne mixotrofiche). Tali spugne si trovano solitamente tra 10 e 30 metri di profondità. Le alghe blu-verdi con cui sono in simbiosi in effetti provvedono al 50 - 80% dei fabbisogni nutritivi trasferendo nelle cellule delle spugne i prodotti organici provenienti dai loro processi fotosintetici. Le spugne autotrofiche contengono gli stessi pigmenti protettivi contro i raggi ultravioletti che troviamo nei coralli. Il nutrimento delle spugne mixotrofiche dipende dalla combinazione dei processi di filtrazione delle spugne stesse e dal cibo proveniente dalle alghe blu-verdi.
Nella barriera corallina le spugne simbionti con le alghe blu-verdi si ritrovano nella faccia inferiore delle rocce, nelle caverne e grotte del reef; hanno colori molto vivi quali il rosso intenso, il blu o il giallo. I colori sono dovuti a particolari componenti chimiche prenti all'interno delle cellule delle spugne.
Al secondo gruppo appartengono spugne che si trovano nelle zone ricche in mangrovie o nelle vicinanze dei grandi estuari; nelle zone più alte del reef in zone in cui l'acqua è ricca di nutrienti. Nella Grande barriera Australiana sono state ritrovate più di 200 specie di queste spugne. Possono sopravvivere solo grazie ai processi di filtrazione attraverso i quali trattengono grandi quantità di particelle organiche.
Al terzo gruppo appartengono spugne eterotrofiche che si trovano in acque profonde.
All'ultimo gruppo appartengono spugne che sono penetrate negli scheletri calcarei dei coralli.
Un consiglio per tutti coloro che si tufferanno lungo i contrafforti delle barriere coralline: osservate con attenzione questo mondo delicato delle spugne. Conoscendo loro cominceremo a conoscere le caratteristiche della barriera che stiamo cominciando ad esaminare.

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