Sezione biologia marina

Molluschi

I Molluschi costituiscono il secondo phylum, in ordine di grandezza, del regno animale: sono state infatti classificate più di 80.000 specie viventi.

Il nome deriva dal latino mollis (“molle”), attributo che ben si addice al corpo muscoloso e privo di scheletro interno tipico di questi animali.

Sono gli invertebrati più familiari e conosciuti, rivestono infatti una grande importanza ecologica ed economica: da millenni costituiscono un’importante fonte di cibo per l’uomo, tanto che una delle maggiori fonti di reddito derivante dal mondo della pesca professionale è appunto l’acquacoltura dei molluschi bivalvi.

Quello che sorprende di questo gruppo è l’ampia diversificazione, la grande varietà di morfologie; essi vivono nel mare, nelle acque dolci e sulla terraferma ed in tutti questi ambienti hanno saputo sfruttare un’ampia varietà di habitat, sviluppando modalità di esistenza assai diverse.

Possono essere bentonici, fissi o mobili, planctonici e anche pelagici.

È difficile descrivere unitariamente i molluschi date le numerose modificazioni che sono intervenute nel corso del tempo all’interno del phylum.
I molluschi attuali, nelle loro diverse forme, sono tutti riconducibili a modificazioni evolutive a partire da un unico antenato comune, chiamato archeomollusco o mollusco ancestrale.

In generale, il corpo di un mollusco è diviso in una regione cefalica anteriore o capo, provvista di organi sensoriali (tentacoli e occhi), una porzione centrale contenente gli organi interni, chiamata massa viscerale, e un largo piede ventrale, adatto alla locomozione.

Dorsalmente alla massa viscerale la parete del corpo dei molluschi forma il mantello o pallio. L’epitelio del mantello produce la conchiglia calcarea, che può essere costituita da un unico pezzo, da due o più pezzi o può mancare del tutto. Lo spazio compreso fra il pallio e la conchiglia prende il nome di cavità del mantello o cavità palleale, area nella quale trovano alloggio gli organi per la respirazione (branchie). In questa cavità vengono scaricati anche i prodotti dell’apparato escretore e dell’apparato riproduttore.

Il successo dei Molluschi è certamente da porsi in relazione con la funzione protettiva della conchiglia, che si è modificata in vario modo per fungere da scudo o da rifugio.

Questi vantaggi, tuttavia, sono stati ottenuti pagando un certo prezzo; la conchiglia ha richiesto numerose modificazioni adattative riguardanti il peso, la ventilazione, la locomozione ed altre condizioni ancora.

Le abitudini alimentari sono varie come varie sono le forme: all’interno del phylum troviamo tutte le categorie nutrizionali, dagli erbivori ai microfagi, ai detritivori, fino ai carnivori.
La maggior parte delle specie utilizza come organo per l’alimentazione la radula (lat., raschietto), una sorta di lingua dentellata, che funziona non solo come raschietto, permettendo di strappare dal substrato le particelle alimentari, ma anche come una specie di nastro trasportatore, per portare le particelle di cibo all’interno della bocca. La radula è assente nei Bivalvi, i quali si nutrono per filtrazione.

La modalità riproduttiva più frequente è quella sessuata: i sessi sono generalmente separati, anche se in alcune specie è diffuso l’ermafroditismo.

Per gli organismi con sessi separati, uova e spermi vengono espulsi nell’acqua dove avviene la fecondazione.
A volte (per es. nei polpi) esistono organi copulatori per cui la fecondazione avviene all’interno della femmina.
Le uova vengono poi deposte con varie modalità, in capsule o cordoni gelatinosi deposti sul fondo o avvolti attorno ai rami di alghe, gorgonie o spugne, oppure in grappoli biancastri, fissati all’apertura di anfratti; alla schiusa dell’uovo, in quasi tutte le specie, si genera una larva pelagica, detta veliger, la quale terminato il suo sviluppo, arriva sul fondo e si trasforma in adult; fanno eccezione i Cefalopodi (nautili, polpi, calamari e seppie) e i Gasteropodi terrestri (chiocciole e lumache) che hanno invece uno sviluppo embrionale diretto: i loro piccoli fuoriescono dall’uovo già piuttosto simili ad un adulto in miniatura.

Generalmente il numero di uova prodotte è elevatissimo, mentre gli organismi che sopravvivono sono relativamente pochi.

La divisione del Phylum dei Molluschi in Classi si basa sulla presenza e sulla forma della conchiglia, per cui si possono elencare sette classi:

  • Aplacofori: assenza di conchiglia, aspetto vermiforme, mantello e piede molto ridotti;
  • Monoplacofori: conchiglia unica dorsale senza torsione;
  • Poliplacofori: conchiglia costituita da otto piastre embricate (es. Chiton olivaceus)
  • Scafopodi: molluschi marini scavatori, conchiglia a forma di zanna ed aperta ad entrambe le estremità (es. Dentalium)
  • Gasteropodi: conchiglia unica avvolta a spirale (chiocciole), ridotta o assente (nudibranchi);
  • Bivalvi: conchiglia costituita da due valve (es. cozze, vongole, ostriche, pettini);
  • Cefalopodi: (nautili, seppie, calamari e polpi) molluschi marini prevalentemente adattati al nuoto, con il piede diviso in tentacoli o braccia; conchiglia esterna presente solo in Nautilus, ridotta e interna nei calamari e nelle seppie, assente nei polpi.

BIBLIOGRAFIA • Cognetti, G., Sarà, M., Magazzù, G., Biologia marina, Calderini, Bologna, 1999; • Mojetta, A., Ghisotti, A., Flora e fauna del Mediterraneo, A. Mondadori Ed., Milano, 1996; • Modugno, S., Tutte le bolle del mare. Corso avanzato di biologia, La Mandragora Ed., 2009

di Roberta Tandoi

Spugne

I Poriferi o Spugne sono animali bentonici, in prevalenza marini.

Vengono considerati il phylum animale più primitivo tra gli organismi pluricellulari; sono infatti prive di organi, non hanno bocca né cellule muscolari e nervose ed il loro corpo è immobile.
Il nome Poriferi (dal latino porus = poro + fero = portare) si riferisce alla presenza di numerosi pori sulla superficie esterna.

La struttura corporea delle Spugne è organizzata attorno ad un sistema di camere e canali, che permette loro di creare e mantenere un flusso continuo di acqua. Tramite questo ricambio di acqua l’animale mangia, respira e si riproduce.

Morfologia

La loro forma è generalmente quella di un sacco, la cui cavità interna (atrio o spongocele) si apre all’esterno per mezzo di un’ampia apertura situata sulla sommità (osculo). Il corpo che circonda lo spongocele è attraversato da un gran numero di pori, formati da speciali cellule a forma di anello (porociti), che confluiscono nella cavità interna costituendo una rete di microscopici canali.

La parete del corpo di una Spugna è formata da due strati cellulari:

  • uno strato esterno, il pinacoderma, formato da cellule appiattite, i pinacociti, che svolgono un ruolo di protezione e rivestimento e sono interrotti, ad intervalli regolari, da microscopici pori;
  • uno strato interno, il coanoderma, costituito da cellule flagellate (coanociti), provviste di un collaretto di ciglia che circonda la base del flagello.

Tra il pinacoderma e il coanoderma è presente uno strato gelatinoso intermedio (mesoilo) che contiene cellule di diverso tipo e porzioni scheletriche.

In base alla loro struttura le spugne possono presentarsi con tre differenti morfologie:

  • tipo ascon o Asconide( fig A): sono le spugne calcaree più semplici, con struttura a sacco singolo;
  • tipo sycon o Siconide (fig.B): comprende la gran parte delle spugne silicee (e le calcaree più grandi e complesse), caratterizzate da una struttura più evoluta, in cui lo strato flagellato si presenta evaginato all’esterno; le conseguenze sono una riduzione del volume della cavità interna e un aumento della superficie flagellata che consentono di filtrare l’acqua più efficacemente.
  • tipo leucon o Leuconide (fig. C): è la morfologia più evoluta, in cui lo spongocele è caratterizzato dalla formazione di un gran numero di piccole camere, all’interno delle quali sono localizzati i coanociti, questo complesso sistema di concamerazioni potenzia l’efficacia filtratoria.

Classificazione

Lo scheletro della maggior parte delle Spugne è formato da elementi minerali, le spicole (calcaree o silicee), o da fibre proteiche di spongina.

In base alla composizione delle spicole le Spugne vengono suddivise in quatto classi:

  • le Calcispongie: hanno scheletro calcareo; di piccole dimensioni, raramente superano i 10 cm. Sono diffuse nelle zone litorali e si fissano, in genere, nelle fessure delle rocce e sulle pareti interne delle grotte; in questa classe si possono incontrare tutti e tre i gradi di struttura visti;
  • le Ialospongie: hanno scheletro siliceo e presentano generalmente un livello di struttura siconoide. Vivono in acque profonde e spesso raggiungono grandi dimensioni;
  • le Demospongie: comprendono circa il 95% delle specie di Spugne viventi; hanno lo scheletro formato sia da spicole silicee che da fibre di spongina. La struttura è di tipo leuconoide; importanti dal punto di vista commerciale (da esse si ricavano le “spugne da bagno naturali”), possono superare il metro di altezza ed avere diverse forme e colorazioni;
  • le Sclerospongie: hanno scheletro formato da spicole silicee e da fibre di spongina in una struttura basale calcarea. Sono tutte con struttura leuconoide. Tipiche delle grotte marine oscure, vivono preferenzialmente in ambienti tropicali.

Alimentazione

Le Spugne si nutrono per filtrazione, catturando piccoli organismi e particelle organiche sospese nell’acqua.

Il sistema di filtraggio è possibile grazie all’azione dei coanociti.
Queste cellule agitando simultaneamente i loro flagelli producono una corrente d’acqua che dall’esterno penetra, attraverso i pori, all’interno del corpo dove il plancton e le microscopiche particelle organiche trasportate dall’acqua sono catturate dal collare di ciglia dei coanociti. Il cibo viene successivamente trasportato in altre aree adibite alla digestione finale e le sostanze di rifiuto vengono di nuovo immesse nel flusso d’acqua per essere eliminate attraverso l’osculo. Si stima che nel corpo di una spugna alta solamente 10 cm, possano scorrere fino a 95 litri di acqua al giorno !

Riproduzione e sviluppo

La maggior parte delle Spugne è ermafrodita; uova e spermi vengono prodotti in tempi diversi ed entrambi si sviluppano nel mesoilo.

La fecondazione non è esterna ma avviene sempre all’interno del corpo della Spugna.
Gli spermi maturi, che si originano dai coanociti, escono attraverso l’osculo e vengono portati nei canali acquiferi di spugne vicine, dove vengono intrappolati dai coanociti che, svolgendo la funzione di cellule trasportatrici, aderiscono alle uova e vi trasferiscono gli spermatozoi.

Le uova fecondate sono di solito incubate, fino allo stadio larvale, all’interno del corpo parentale.

La larva, flagellata, esce attraverso i canali acquiferi e, dopo un periodo di vita planctonica, si fissa sul fondo per formare una Spugna adulta.
La riproduzione asessuale avviene tramite la formazione di gemme, gemmule e propaguli che staccandosi dalla “Spugna madre” formano un nuovo individuo.
Una caratteristica dei Poriferi è la notevole capacità di rigenerazione: se, ad esempio, si prende una spugna e la si fa passare attraverso un setaccio molto fine, i pezzettini così ottenuti si aggregheranno fra di loro fino a ricomporre una nuova spugna.

Ecologia

I Poriferi sono distribuiti a tutte le profondità e su tutti i fondali, dai tropici ai poli, fino a profondità abissali.

Presentano una richiesta di luce quanto mai ampia: alcune Spugne sono in grado di vivere esposte alla luce diretta, mentre altre popolano zone contraddistinte dalla più totale oscurità.

Colonizzano i substrati più disparati come rocce, alghe, altri organismi.
Alcune specie sono in grado di perforare la roccia calcarea attraverso la produzione di secrezioni acide.
Il loro successo di colonizzazione è legato alle capacità adattative e competitive per ottenere lo spazio vitale loro indispensabile.
Possono avere vita solitaria o costituire dense colonie che diventano importanti habitat per comunità animali e vegetali.
Infatti, le loro cavità possono ospitare numerosi organismi simbionti (come piccoli crostacei, alghe unicellulari, cianobatteri, funghi).
In alcuni casi questi microorganismi possono costituire sino al 40% del volume della spugna e contribuire in maniera significativa al metabolismo dell’ospite.

Una interessante associazione mutualistica è quella che si instaura tra la spugna Suberites domuncola e alcune specie di paguro.
La spugna, ricoprendo completamente la conchiglia del gasteropode che il paguro utilizza come dimora, offre riparo e protezione dai predatori e trae a sua volta vantaggio ottenendo mobilità dal crostaceo ed evitando così di riempirsi di sedimento.

Organismi fotosintetici come i cianobatteri possono vivere negli strati più superficiali del corpo di diverse spugne, conferendo loro una caratteristica colorazione.

Per esempio, la Petrosia ficiformis (classe Demospongie), in zone illuminate appare violacea, mentre in ambienti oscuri assume una colorazione biancastra, in quanto i cianobatteri ospiti al buio non possono compiere la fotosintesi.

Molte specie contengono sostanze tossiche, la cui funzione è quella di scoraggiare eventuali predatori.

Infatti i Poriferi hanno pochissimi nemici naturali. Solo alcuni animali si nutrono di spugne, soprattutto nudibranchi e pochi altri molluschi, in genere patelle e littorine.
Per esempio, la Petrosia ficiformis è nota per essere l’habitat preferenziale del nudibranco Discodoris atromaculata (noto come “vacchetta di mare”) che si nutre di questa spugna, in particolare dello strato superficiale ricco di vegetali simbionti.

BIBLIOGRAFIA

  • Cognetti, G., Sarà, M., Magazzù, G., Biologia marina, Calderini, Bologna, 1999;
  • Mojetta, A., Ghisotti, A., Flora e fauna del Mediterraneo, A. Mondadori Ed., Milano, 1996;
  • Modugno, S., Tutte le bolle del mare. Corso avanzato di biologia, La Mandragora Ed., 2009.

di Roberta Tandoi