121

Parazoa (Sponsachtigen) - Sponzen (Porifera) (stam)

Eurkaryoten Flagellatata (Zweepdiertjes) Parazoa
Sponzen (Porifera) werden tot het midden van de 19e eeuw) door hun vastzittende levenswijze en hun vaak fraaie kleuren vroeger gerekend tot het Plantenrijk en later gezien een stam binnen het  Dierenrijk. Ze vielen immers onder de definitie van dieren: het zijn meercellige organismen die geen fotosynthese hebben en holozoïsch zijn, dat wil zeggen dat ze in staat zijn partikels of brokjes voedsel op te nemen (de drie hoofdvoorwaarden die dieren onderscheiden van planten, schimmels en micro-organismen. 
Tegenwoordig worden de Sponzen gerekend tot het (onder)rijk der Parazoa (Sponsachtigen), binnen het domein der Eukaryoten. Men beschouwt ze als geen echte meercellige dieren, omdat ze geen echte weefsels noch organen bezitten en ook de embryologische ontwikkeling afwijkend is. Bovendien bezitten ze kraagcellen, een celtype dat bij de Metazoa (Meercelligen) niet voorkomt. Vandaar dat men voor de Sponzen dit aparte onderrijk heeft gecreëerd die tussen de Protozoa (eukaryotische levensvormen waarbij alle levensfuncties zijn verenigd in één cel en zich niet door fotosynthese voeden) en Metazoa (Meercelligen) in staat. De Parazoa vormen een groep waarvan geen andere diergroepen zijn af te leiden en zij vormen zo een doodlopende tak aan de stamboom.

Sponzen behoren tot de oudst bekende dierlijke fossielen. De oudste fossielen van Parazoa dateren uit het eind van het Laat-Cambrium. Van deze prehistorische sponzen zijn zo’n 900 soorten bekend. De ca. 5000 thans levende sponzensoorten worden onderverdeeld in drie orden: Hexactinellida (Glassponzen), Demospongia, en Calcarea . Uit de sponzen hebben zich geen nieuwe diersoorten ontwikkeld. 

Voorheen werden de Parazoa nog als stam van het  Dierenrijk beschouwd, maar tegenwoordig worden ze gezien als zelfstandig rijk binnen het domein der Eukaryoten. Zij bestaan al wel uit gespecialiseerde celsoorten, maar de cellen kunnen zo nodig nog tot andere werkzaamheden overgaan. De cellen zijn hier nog niet tot echte weefsels en organen samengevoegd.  

Sponzen worden al heel lang beschouwd als de oudste dieren, omdat ze zo primitief zijn: geen voor- of achterkant, geen spijsverteringskanaal, laat staan hersenen. Volwassen dieren pompen zeewater door de holten in hun lichaam om daar zo voedsel aan te onttrekken. Toch hebben de huidige sponzen zeer gespecialiseerde cellen. Stamcellen zorgen voor sperma en eieren, 'huidcellen' zorgen voor een beschermende buitenlaag, enz. Al deze cellen moeten samenwerken, waarvoor een vorm van communicatie nodig is. De sponzen gebruiken, net als meer complexe dieren, bepaalde moleculen om zulke boodschappen over te brengen. Onderzoek van de spons Reniera wijst uit dat de embryo's van dat geslacht al tenminste 11 gespecialiseerde celtypen hebben, die in een speciaal patroon liggen gerangschikt. Die cellen moeten tijdens de ontwikkeling van het embryo 'verhuizen', en dat gebeurt waarschijnlijk onder invloed van chemische stoffen die niet overal in even grote concentratie voorkomen; de veranderingen in concentratie wijzen de cellen als het ware de weg.

Uit een andere spons, Suberites domunculata, is inmiddels een stof geïsoleerd die zo'n rol lijkt te vervullen en die ook de celdifferentiatie in zowel embryo's als volwassen exemplaren van deze soort lijkt te bepalen (of op z'n minst beïnvloeden). Ook blijkt dat bepaalde bouwstenen van genetisch materiaal, dat medebepalend is voor hun vorm, in alle dieren voorkomt. Dat wijst erop dat ook de eerste dieren al zulk materiaal bevatten, dus dat ze daarmee over een soort - nog steeds gebruikt - bouwplan beschikten. De choanoflagellaten lijken sterk op bepaalde sponscellen, maar bevatten ook veel van het 'gereedschap' dat nodig is om meercellige organismen te vormen. De Choanoflagellata worden dan ook beschouwd als de directe voorouders van de (meercellige) sponzen. Dit komt door het feit dat deze choanoflaggellata de eerste organismen waren die kolonies vormden. 

Dit lijkt erop te wijzen dat al vroeg in de geschiedenis van het leven eencellige organismen zulk gereedschap kunnen hebben bezeten. Waarom vormden ze dan 'pas' 600 miljoen jaar geleden meercellige levensvormen? Dat zou, volgens deskundigen, weleens kunnen komen omdat niet het genetisch materiaal daarvoor doorslaggevend was, maar het leefmilieu. Een van de hypotheses daaromtrent is dat er voldoende zuurstof in de atmosfeer moest zijn. De oorzaak van die zuurstoftoename tot de noodzakelijke 'drempelwaarde', zo'n 600 miljoen jaar geleden, is overigens nog een punt van discussie.

Kennislink - Het eerste dier op aarde 

Uit de Parazoa moeten de Radiata en de Bilaterata voortgekomen zijn. Ongeveer 540 miljoen jaar geleden bestonden alle 36 tegenwoordige levende stammen. Parazoa en Metazoa zijn waarschijnlijk onafhankelijk van elkaar uit verschillende Protozoa-typen ontstaan. Sponzen bestaan al wel uit gespecialiseerde celsoorten, maar de cellen kunnen zo nodig nog tot andere werkzaamheden overgaan. De cellen zijn hier nog niet tot echte weefsels en organen samengevoegd. De Parazoa werden tot voor kort nog tot het Dierenrijk gerekend. Tegenwoordig worden ze geizen als zelfstandig rijk binnen het domein der Eukaryoten. De Parazoa ontstonden aan het eind van het Sturdian (ca. 800 - 600 miljoen jaar geleden) uit de kolonievormende Protozoa (eencellige Protisten)

Sponzen zijn primitieve dieren die in zout of zoet water leven en het grootste deel van hun leven vastzitten aan de ondergrond. Het zijn filteraars: door een netwerk van kanaaltjes met meestal één grote uitstroomopening houden zij een waterstroom in stand waaruit zij hun voedsel oppikken. Gespecialiseerde kraagcellen in de wand van grotere of kleinere kamertjes hebben een krans van flagellen met in het midden een grote lange zweephaar. Deze flagellen zijn kleverig en vangen bacteriën en andere voedseldeeltjes in. ook verzorgen zij de gaswisseling. Ze hebben geen zenuwstelsel en bezitten maar een beperkt aantal gespecialiseerde cellen.Spicula, kleine naaldjes van kiezel, dienen de spons tot skelet. Elke soort heeft zijn eigen specifieke vormen: veelpuntige sterren, pijlvormige haakjes, spiraaltjes, etc. Exemplaren van één soort zien er soms uit als platte koeken en dan weer als lange buizen. Om die reden zijn sponzen vaak moeilijk te determineren. Het fragiele huidje met de kenmerkende spicula is meestal verloren gegaan. Behalve de vorm, kunnen ook de kleur en de leefwijze sterk variëren.
Een spons is een ecosysteem op zichzelf. Tot veertig procent van zijn volume zit vol met bacteriën. Het is één grote symbiose waarvan we voor het grootste deel nog niets snappen. De spons heeft en dunne huid, maar binnenin zit tussen de cellen enorm veel ruimt, daar woont van alles in, tot en met garnalen toe. Het is echt een hotel. Maar het is niet zo vreedzaam als het lijkt. Een spons is voor bacteriën een gevaarlijke omgeving om in te wonen, want elk moment kunnen zij door de kraagcellen worden opgegeten. Sponzen en eventueel hun bacteriële symbionten, maken exotische chemische stoffen om niet te worden opgegeten of om met chemische middelen de plaatsconcurrentie aan te gaan.

Tot de Sponzen behoren zo'n 900 duidelijk gedefinieerde families en geslachten. DNA onderzoek kan nog tot grote verschuivingen leiden. Traditioneel wordt de stam onderverddel in Kalksponzen, Kiezelsponzen en gewone sponzen. De Kalksponzen vormen echter binnen de Sponzen een groep buitenbeentjes. Ze gebruiken kalk als skeletmateriaal - in plaats van kiezel, zoals andere sponzen. Uit DNA-onderzoek is echter gebleken dat zij meer verwant zijn aan de Holtedieren (Ribkwallen en Neteldieren) dan aan de andere sponsfamilies. De Kalksponzen zouden daardoor buiten de Porifera vallen.

Miljoenen jaren van evolutie hebben de sponzen enorm divers gemaakt. er bestaan zelfs een vleesetende spons, Asbestopluma hypogea, die net als de Zonnedauw (vleesetende plant) met zijn plakkerige buitenkant een prooi, meestal kleine kreeftachtigen, invangt en deze vervolgens uitwendig verteert. Tientallen van dit vreemde slag spons werden gevonden in een donkere onderzeese grot voor de Franse zuidkust. De spons mist de kraagcellen en is dus ook geen echt filterdier.

De spons Neofibularia nolitangere in het Caribische gebied heeft een perfect gevoel voor timing. je kunt de klok erop gelijkzetten: drie dagen na de equinox - als zon en maan in één lijn staan, en als er gevolg daarvan een maximaal getij optreedt - precies om 2 uur 's middags, vindt er een uitbarsting plaats van de sponzenvoortplanting. Het is verbazingwekkend: de zee wordt dan verduisterd door gegantische wolken sperma. Het is niet bekend hoe de sponzen weten wanneer het hun tijd is.
Dor het laten uitgroeien van een uitloper kan de Tethya  zich verplaatsen naar een gunstiger omgeving.

Sponzen zijn de eenvoudigste meercellige dieren. Eigenlijk is een spons een soort samenwerkingsverband of "joint venture" tussen een beperkt aantal gespecialiseerde eencelligen die niet meer zonder elkaar kunnen. Een spons wordt ondersteund door een skelet dat is opgebouwd uit sponsnaalden van kiezel, kalk of een hoornachtige stof (zoals bij de "badkamersponzen"). Omdat sponzen heel variabel van vorm zijn (ook binnen een soort is er een grote variatie) zijn ze ongeschikt als gidsfossielen. In het Maastrichtse Krijt kunnen de losse vierpuntige "naaldjes" van Propagastella gevonden worden maar daar heb je wel een microscoop voor nodig: ze zijn maar één millimeter groot. Groter, tot zo'n 5 cm zijn de boorsponzen Cliona.  Deze sponzen boren blaasvormige holten in objecten op de bodem. Vanuit die holten staan ze met "schoorstenen" in verbinding met het open water.

Sponzen voeden zich op een eigen voor dieren unieke wijze. Zij bezitten geen mondopening, maar bezitten kleine openingen aan de buitenzijde van hun lichaam waardoor zij water naar binnen kunnen laten stromen. Cellen in de buitenwand van hun lichaam filteren dit water. Via grotere openingen stroomt het water weer naar buiten. De lichaamscellen van een spons vervullen verschillende lichaamsfuncties en functioneren meer dan de lichaamscellen van andere dieren onafhankelijk van elkaar.

De Demospongia vormen veruit de grootste groep. Meer dan 90 procent van alle thans levende sponzen behoren er toe. Deze verhouding geldt echter niet voor de gevonden fossielen. Hiervan behoort minder dan de helft tot deze orde. Doch dit zegt echter weinig, daar de meeste Demespongia geen skelet bezitten dat als fossiele rest zou kunnen zijn achtergebleven. De grootste verscheidenheid aan sponsfossielen dateert uit het Krijt. Maar om dezelfde bovengenoemde reden zou de verscheidenheid aan soorten wel eens net zo groot of groter kunnen zijn geweest.

De Demospongia worden aangetroffen in zeer verschillende leefomgevingen. Zij komen zowel voor in ondiepe zeegebieden met zeewater als in diepzeegebieden met koud zeewater.  

artikel. Grote schoonmaak: bioloog Rob van Soest schept orde in het sponzenrijk; NRC 22 juni 2003)

laatst bijgewerkt: 27-01-07

colofon