Porifera

Schwämme
Große Vasenschwämme (Xestospongia testudinaria)
Systematik
Klassifikation: Lebewesen Domäne: Eukaryoten (Eucaryota) ohne Rang: Opisthokonta Reich: Vielzellige Tiere (Metazoa) Abteilung: Gewebelose (Parazoa) Stamm: Schwämme
Wissenschaftlicher Name
Spongiara, Porifera
Grant, 1836
Klassen
Hornkieselschwämme (Demospongiae) Kalkschwämme (Calcarea) Glasschwämme (Hexactinellidae)

Die Schwämme (Porifera, Spongiaria) bilden einen Tierstamm innerhalb der Abteilung der Gewebelosen (Parazoa). Sie leben allesamt im Wasser und kommen in allen Meeresgewässern der Erde vor. Nur wenige Arten leben im Süßwasser.

Es gibt über 7500 Arten von wenigen Millimetern bis über drei Meter Höhe. Die Gestalt der meisten Arten ist abhängig von Ernährung und Milieu. Im Unterschied zu den Gewebetieren (Eumetazoa) haben Schwämme keine Organe. Sie leben sessil, bevorzugt auf Hartboden, können aber auch Überzüge auf Pflanzen oder Molluskenschalen bilden. Der überwiegende Teil der Schwämme ernährt sich durch Filtration. Bedeutende fossile Schwämme sind die Stromatoporen, die im Paläozoikum (Erdaltertum), hier besonders im Devon, und Mesozoikum (Erdmittelalter) wichtige Riffbildner waren.

Bau

Der Schwammkörper kann in drei Grundtypen von Zellen gegliedert werden, diese sind:

Pinacocyten

Die Pinacocyten bilden das plattenförmige Epithel, d. h. die Deckschicht/Haut der Schwämme aus. In der Deckschicht liegen die Ostien, kleine Poren, die der Wasseraufnahme dienen und das Wasser über ein Kanalsystem in den zentralen Hohlraum (Gastralraum, auch Spongocoel) führen.

Choanocyten

Bei den Choanocyten handelt es sich um Kragengeißelzellen, die durch das Schlagen einer Geißel einen Wasserstrom erzeugen, aus dem sie vor allem über den Mikrovilli-Kragen kleine Nahrungspartikel filtern. Kragengeißelzellen verdauen die Nahrung und geben Teile davon an andere Zellen weiter. Wenn sie gefüllt sind, wandeln sie sich in einfache Nährzellen um, dringen in die Mittelschicht und versorgen dort die anderen Zellen. Sie sitzen um innere Hohlräume (Geißelkammern) herum.

Amoebocyten

Amoebocyten (Amöboidzellen) sind Zellen die z.B. bei den Schwämmen (Porifera) mit ihren kriechenden Scheinfüßchen (Pseudopodien)(amöboid) im Körper die Nährstoffe verteilen, die sie von den Choanocyten erhalten.

Die Amöboidzellen können unterschiedlich differenziert sein. Man findet

• Amöbocyten, bei denen es sich um Verdauungszellen handelt,
• Archaeocyten, aus denen alle anderen Zellen hervorgehen,
• skelettbildende Zellen, die Skleroblasten, und
• Geschlechtszellen.

Die Amöboidzellen sind in ein kolloidales Gel, eine zellfreie Grundsubstanz, eingelagert. Im Gel bilden die Skleroblasten Skelettelemente, die Schwammnadeln aus. Die Amöboidzellen, das kolloidale Gel, die Skelettelemente und die Pinacocyten werden als Dermallager (Derma = Haut) zusammengefasst. Die Choanocyten bilden das Gastrallager (Gaster = Magen).

Spicula eines Pachastrelliden

Skelettelemente

Das Skelett besteht aus Skleriten, so genannten Spicula (lat. sing. spiculum; Pfeil, Nadel), die ein Produkt der Sklerocyten sind und entweder aus Calcit, eine Form von Calciumcarbonat (Kalkschwämme) oder Kieselsäure (Kieselschwämme) bestehen. Die Gestalt der Spicula ist für die Systematik rezenter und fossiler Schwämme von Bedeutung.

Bei den Hornkieselschwämmen (Demospongiae) spielt auch Spongin eine wichtige Rolle.

Unterscheidung in drei Typen

Baupläne der Schwämme:
A. Ascon, B. Sycon, C. Leucon
1) Suboscularraum 2) Oscula
4) Geißelkammern 5) 6) Poren

Je nach Ausbildung des Gastralraumes können drei Bautypen unterschieden werden:

• Ascon-Typ: schlauchförmiger Körper mit zentralem Hohlraum mit undifferenzierter Wandung und nur einer zentralen Ausströmöffnung (Osculum). Dieser Typ ist immer sehr klein, da das Verhältnis von Körperoberfläche zu Mesohyl sehr ungünstig ist (maximal 2 mm groß)
• Sycon-Typ: um einen großen Hohlraum herum wird Choanoderm durch Radialtuben (in diesen befinden sich die Choanocyten) in das Mesohyl eingelagert wodurch eine Oberflächenvergrößerung erreicht wird. Schwämme dieses Typs erreichen Größen von ein paar Zentimetern.
• Leucon-Typ: der differenzierteste Bautyp, dessen Mesohyl von Geißelkammern durchsetzt (verzweigtes Kanalsystem) und stark verdickt ist. Dadurch wird eine optimale Oberflächenvergrößerung realisiert. Diesen Typ weisen alle großen Schwämme auf.

Ernährung

Archaeocyten, Amöbocyten, Choanocyten und auch Pinacocyten nehmen die im Wasser enthaltenen Nahrungspartikel durch Phagozytose auf. Sie ernähren sich durch Einstrudeln von Wasser, aus dem sie Nahrungspartikel herausfiltern. Die Kragengeißelzellen erzeugen durch das Schlagen der Geißeln im inneren Hohlraum einen Wasserstrom. Das Wasser tritt durch die kleinen Einstromöffnungen, Ostia, ein und gelangt durch Kanäle in den inneren Hohlraum Gastralraum. Durch eine an der Oberseite der Tiere gelegene Pore, das Osculum, tritt das Wasser wieder aus.

Fortpflanzung und Entwicklung

Schwämme sind getrenntgeschlechtlich oder Zwitter, Spermien entstehen immer aus Choanocyten. Die Larve der Kalkschwämme und der Homoscleromorpha (einer Unterklasse der Hornkieselschwämme) ist eine freischwimmende Blastula, die sich mit der Urmundregion festheftet und gastruliert. Ist es in einen vorderen, begeißelten Teil (späteres Entoderm) und einen unbegeißelten Teil (späteres Ektoderm) differenziert, spricht man von einer Parenchymula-Larve. Diese ähnelt der Planula der Nesseltiere (Cnidaria), unterscheidet sich jedoch von dieser dadurch, dass sie sich mit dem oralen Pol festsetzt und das Innengewebe im Gegensatz zur Planula die Außenschicht bildet.

Schwämme können ein sehr hohes Alter erreichen, beispielsweise ist der älteste bekannte noch lebende Schwamm der Art Scolymastra joubini etwa 10.000 Jahre alt und zählt somit zu den ältesten Lebewesen unseres Planeten. Er lebt im Südpolarmeer und wurde dort mehrmals von Wissenschaftlern untersucht, die sein Alter anhand seines – sehr geringen – Sauerstoffverbrauchs ermittelt haben: Je weniger Sauerstoff ein Tier benötigt, desto geringer sein Wachstum und umso älter ist es.

Dauerstadien

Viele limnische Schwämme haben die Fähigkeit, Überdauerungsstadien, so genannte Gemmulae (Gemmula = kleine Knospe, auch Hibernakel), zu bilden. Diese bestehen aus dikaryoten (zweikernigen) Archaeocyten, welche von einer Schicht aus Spongin und besonderen Nadeln (Spicula) umhüllt werden.

Wirtschaftliche Bedeutung

Badeschwamm

Die Skelette der Gruppe der Hornschwämme (Dictyoceratida) sind frei von Spiculae (Nadeln) und bestehen aus einem Geflecht flexibler Sponginfasern. Durch einen Prozess, den man als Mazeration bezeichnet, wird das Zellmaterial aufgelöst und ausgespült. Das so gewonnene Sponginskelett eignet sich durch seine Saugfähigkeit sehr gut als Gebrauchsschwamm (Badeschwamm). Der künstlich hergestellte Reinigungsschwamm leitet seine Bezeichnung auf Grund seiner Eigenschaften und seiner Struktur von den Schwämmen ab.

Des Weiteren werden Schwämme heutzutage in Aquakulturen gezüchtet, um verschiedene chemische Substanzen aus ihnen zu gewinnen, die vor allem auch in der Medizin Anwendung finden.

Kunst und Literatur

• Ein Schwamm namens SpongeBob Schwammkopf ist Titelheld der gleichnamigen Zeichentrickserie.

Siehe auch

• Systematik des Tierreiches

Weblinks

• Lavrov, Dennis. 2009. Porifera. Sponges. Version 30 March 2009 (under construction). in The Tree of Life Web Project
• World Porifera Database