Esos maravillosos filtradores

Las esponjas son conocidas desde tiempos inmemoriales. Ya los antiguos griegos las explotabanutilizándolas tanto para su aseo personal como para acolchar sus pesadas armaduras y cascos. Así surgió una industria muy próspera en aquellos años que poco a poco se fue extendiendo por todo el mundo, la pesca de esponjas. En un principio, debido a su falta de movilidad y a su aspecto externo, fueron clasificadas como plantas por Plinio y Aristóteles y siguieron así hasta que en el siglo XVIII John Ellis las incluyó porprimera vez en el reino animal. Estos primitivos animales filtradores siguen sorprendiendo a los científicos que los están investigando para utilizarlos para luchar contra enfermedades actuales, tales como el cancer o el SIDA. Además se han descubierto algunas esponjas carnívoras, toda una sorpresa para el mundo académico.

Clasificación

Se trata de un grupo muy primitivo en su mayoría marinos, con más de 9.000 especies, aunque existen unas 150 especies de agua dulce. Son animales sedentarios cuyo cuerpo está formado por una sola cavidad provista de una o varias aberturas exhalantes u ósculos y numerosas inhalantes u ostiolos, más pequeñas. Aparecieron en el Cámbrico hace unos 700 millones de años y tuvieron un gran éxito evolutivo debido a su gran plasticidad. En la actualidad son muy comunes en el bentos y están presentes en todas las aguas del planeta, desde los polos hasta los arrecifes de coral, incluidas las aguas dulces continentales. Pertenecientes al Filum Porifera, se pueden dividir en cuatro clases, la clase Calcarea, con espículas calcáreas, son animales de pequeño tamaño. La clase Demospongiae, con espículas silícias y/o con fibras de espongina, son las esponjas más comunes y abundantes en nuestras costas. La clase Sclerospongiae, con esqueleto masivo de carbonato cálcico, espículas silíceas y fibras orgánicas, habitan en grutas y cuevas asociadas al los arrecifes coralinos del océano Pacífico. Y la case Hexactinellida, con espículas silíceas, presenta especies de gran tamaño, habitantes de las grandes profundidades.

Estructura y organización de los poríferos

Las esponjas son los animales pluricelulares más primitivos que habitan nuestros mares, careciendo de verdaderos tejidos. Las células se disponen en tres capas, el picanodermo, o capa más externa, el coanodermo o capa interna, y entre ellos, la mesoglea. La superficie externa del animal está cubierta por células poligonales denominadas pinacocitos, entre las que abundan otro tipo de células derivadas de éstas,más alargadas, que atraviesan la pared de la esponja, los porocitos, que contienen el ostiolo, el cual pueden abrir o cerrar. Bajo esta capa existe una matriz proteínica de consistencia gelatinosa, la mesoglea o mesohilo, en la que se encuentran células ameboides que secretan el esqueleto de las esponjas. Ese esqueleto puede ser orgánico o inorgánico, pudiendo estar formado por espículas calcáreas, silíceas y/o fibras de proteína denominada espongina. En esta matriz también se encuentran células ameboides con otras funciones, como células musculares, células reproductoras y los arqueocitos, o células que se pueden transformar en cualquier otro tipo de células. La capa interna o coanodermo está formada por células denominadas coanocitos, que son células ovoides con uno de sus extremos proyectados hacia el atrio en el que llevan un flagelo rodeado por un collar basal contráctil. Su función es doble, producen la corriente de agua mediante el batir de los flagelos y recogen las partículas de alimento mediante la mallas de fibrilla que forma el collar de estas células. Las esponjas son capaces de filtrar gran cantidad de agua, así por ejemplo, la esponja de baño del tamaño de un puño, Spongia oficinales, muy común en el Mediterráneo, puede filtrar más de un 4,5 litros por minuto, es decir, más de 6000 litros por día. Incluso pueden variar el volumen de agua que filtran al modificar el diámetro de los poros inhalantes, los ostiolos.

La organización de estos primitivos animales se realiza alrededor de un sistema de canales por donde circula el agua con materia orgánica que será filtrada por el animal. Se pueden distinguir tres tipos de organización dependiendo de su complejidad. En el caso más sencillo, el nivel ascon, el agua penetra por los ostiolos hacia el interior denominado atrio o espongocele, que a su vez conduce hacia el exterior a través de una amplia abertura superior u ósculo. Por lo general se trata de esponjas de pequeño tamaño, como las calcáreas, que debido a esta estructura no pueden alcanzar grandes tamaños. El plegamiento de la pared corporal y la reducción del atrio caracterizan los otros dos niveles existentes, que optimizan el flujo hídrico gracias al aumento superficial de la capa de coanocitos y a la disminución de agua que atraviesa el espongocele. En el nivel de organización sicon la pared del atrio forma prolongaciones en forma de dedos que están revestidos de coanocitos, aumentando así la superficie de filtración. El grado más alto de complejidad es el nivel leucon, en el que los propios canales radiados han experimentado nuevos plegamientos para formar pequeñas cámaras flageladas, mientras que el espongocele ha desaparecido o ha quedado reducido a unos conductos vestigiales por los que circula el agua hacia el ósculo. A este nivel pertenecen la mayoría de las esponjas, que pueden tener formas incrustantes, masivas, lobuladas, erectas, etc.

Reproducción

Se reproducen asexual y sexualmente. La mayoría son hermafroditas con fecundación interna, aunque los óvulos y los espermatozoides no se producen a la vez para evitar la autofecundación. Los óvulos son formados por los células ameboides de la mesoglea mientras que los espermatozoides se originan a partir coanocitos desdiferenciados. Los espermatozoides son liberados al medio a través del ósculo y se introduce en otra esponja por los ostiolos. Es capturado por los coanocitos que pierden el flagelo convirtiéndose en células de transporte que los lleva hacia el interior, a la mesoglea, en busca de los óvulos con los que se fusionan. El desarrollo del embrión ocurre en el interior de la esponja formándose una larva que es expulsada al exterior a través del ósculo. En ese momento ésta se fija a un sustrato siguiendo su desarrollo hasta formar un nuevo individuo.

La reproducción asexual se realiza de dos modos. O bien mediante brotes que aparecen en la pared del animal, que al alcanzar cierto tamaño caen al sustrato formado una nueva esponja, o bien por gemación, típica de especies de agua dulce, que forman unas gémulas para pasa las épocas desfavorables y volver a formar una nueva esponja cuando las condiciones ambientales vuelven a ser favorables.

La longevidad de estos animales es muy variada, pudiendo ser anuales, como las de agua dulce o bien vivir varios años.

Ecología de los poríferos

Las esponjas presentan un papel esencial en los ecosistemas en los que habita ya que filtra grandes cantidades de agua contribuyendo a su depuración. Además representan para otros muchos seres, tanto animales como vegetales, un nicho de protección. Así mismo muchas esponjas pueden tener organismos simbiontes, las zooxantelas, que en este caso son predominantemente algas verdeazules o cianoficeas, que se encuentran o bien en la mesoglea o bien en el interior de los amebocitos. De esta manera mientras que las esponjas obtienen los productos de la fotosínteis de las zooxantelas, éstas encuentran protección en las esponjas y reciben sus productos de desecho para su propio crecimiento. Por eso, estas esponjas necesitan situarse en zonas iluminadas, desarrollando pigmentos especiales para protegerlas contra una excesiva radiación UV.

Muchos animales las utilizan para pasar su propia defensa, por ejemplo, ciertos cangrejos cortan trozos de esponjas y los colocan sobre su caparazón tanto para camuflase como para evitar predadores gracias a las sustancias tóxicas de las esponjas. Ciertas esponjas crecen en las conchas de moluscos o de los ermitaños, de tal forma que mientras éstos mueven a las esponjas, éstas los protegen de sus predadores. A veces incluso el ermitaño crece en el interior de la esponja, careciendo de la concha, con lo que en época de muda no debe encontrar una concha mayor, quedándose siempre en el interior de la esponja. Otros muchos animales viven en las esponjas, como ciertos pepinos de mar que se alimentan del sedimento que las cubre limpiándolas y permitiendo a las esponjas seguir filtrando el agua. Y otros seres, como pequeños crustáceos y bacterias, viven en el interior de los canales de las esponjas. Una de los especimenes más bellos que se pueden observar es la cesta de Venus, el símbolo del amor en Japón. Es una esponja Hexactinellida que crece a 200-300 metros de profundidad, en aguas del Pacífico Sur, sobre todo en Filipinas y Japón. Esta esponja de cristal está formada por espículas de sílice que se fusionan formando un enrejado con forma de cilindro hueco que llega a medir entre 15 y 20 cm de longitud. Su base se fija en el sustrato mientras que en su extremo opuesto el ósculo está cerrado por una placa perforada. Su cavidad central sirve de hábitat a una pareja de camarones. Éstos se introducen en la esponja cuando son pequeños y al crecer les es imposible salir, quedando ambos encerrados en su interior para toda la vida. Los camarones limpian el interior de la esponja mientras que ésta les proporciona alimento capturándolo en el medio y transportándolo al interior del cuerpo, donde viven los camarones.

Tienen gran cantidad de depredadores, por lo que han desarrollado eficaces sistemas de defensa. Muchas esponjas pueden producir sustancias tóxicas para evitar ser consumidas o desarrollan esqueletos de espículas superficiales. Esta sustancias también son utilizadas para atacar a otras especies que crecen cercanas obteniendo así sustrato libre para poder seguir extendiéndose. Sin embargo muchas veces esas sustancias no sirven para evitar ser comidas, pero al menos limita el número de sus predadores. Los peces y moluscos que se alimentan de ellas pueden metabolizar estos productos tóxicos. Otros, como los nudibranquios, no solo se alimentan de ellas, sino que pueden utilizar estas sustancias tóxicas para su propia defensa. Aún no se sabe con seguridad donde se sintetizan estas sustancias tóxicas, incluso se cree que muchas veces las obtienen de las algas o bacterias de las que se alimentan, acumulando estas toxinas en su interior. Muchas de las sustancias que se encuentran en las esponjas pueden ser de gran utilidad para el ser humano. Más de la mitad de las nuevas sustancias bio-activas descubiertas anualmente proceden de las esponjas. Tienen actividades antibacterianas, antifúngicas o inhibidores del crecimiento viral, poseen propiedades anti-inflamatorias e inhibidoras del crecimiento de ciertas células, pudiendo ser utilizadas en la lucha contra el cáncer. Muchas de estas sustancias son eficaces en la lucha contra el cáncer y ya han sido comprobadas en pruebas realizadas en animales y están siendo probadas en seres humanos en fase de experimentación clínica. Otras sustancias procedentes también de las esponjas, como el avarol, están siendo utilizadas para la lucha contra el SIDA, ya que elimina el virus VIH de las células infectadas protegiendo a su vez a las células no infectadas.

Esponjas carnívoras

Se podría pensar que estos sencillos y primitivos animales ya no guardan ningún secreto para los científicos. Sin embargo en los últimos años han asombrado incluso a los mejores zoólogos del mundo que fueron sorprendieron por el descubrimiento de unos animales con espículas iguales a las de las esponjas pero sin el sistema acuífero típico de ellas. Se trataban de animales encontrados en los fondos abisales, esponjas que habían modificado totalmente su organización para adaptarse a la alimentación carnívora en aguas muy pobres desarrollando un sistema único en el reino animal, siendo capaces de alimentarse de presas macroscópicas sin presentar para ello una cavidad digestiva. Las esponjas carnívoras son tan raras que existe un debate científico sobre si realmente deben ser consideradas esponjas ya que parece que de todas las características de las esponjas solamente conservan su forma sésil y las espículas. Pero una observación más precisa resalta otros detalles como su estructura celular con células móviles, sus capas celulares externas y su carencia de uniones intercelulares, por lo que estos animales deben ser considerados como esponjas que se han adaptado de la mejor forma posible, mediante una nueva estrategia de alimentación, a las condiciones pobres en alimento de las zonas profundas de los océanos.

Estos extraños animales fueron integrados en la familia Cladorhizidae, cuyos miembros presentan una morfología extraña. Generalmente son de pequeño tamaño, erectos, simétricos, con sus espículas proyectándose hacia el exterior cubiertas con filamentos móviles adquiriendo una forma alargada y adhesiva, similar a una tira de velcro, donde sus presas, generalmente pequeños crustáceos provistas de apéndices, quedan atrapadas. Una vez presos, estos pequeños crustáceos no pueden liberarse por sí mismos, permaneciendo atrapados durante varias horas, lo que indica que esas esponjas carecen de productos tóxicos o paralizantes. Entonces se producen profundos cambios en la estructura de la esponja, los filamentos de captura se hacen más pequeños y delgados mientras que otros filamentos nuevos van cubriendo completamente la presa. En ese momento comienza la digestión extracelular, tras la cual los restos son fagocitados y digeridos por las células de la esponja. Solo cuando la presa ha sido totalmente digerida y absorbida al cabo de unos días, ésta vuelve a recuperar su forma inicial. Este proceso, muy simple, es único en el mundo animal, ya que el resto de los animales presentan una cavidad donde tiene lugar la digestión. Los restos no digeridos son expulsados de la esponja al cabo de varios días. Este sistema de caza en el cual la esponja no se mueve, sino que solamente espera que su presa quede capturada, es muy eficiente en la captura de pequeños crustáceos con un gasto mínimo de energía, sobretodo en ambientes pobres u oligotróficos como los de los fondos profundos o los descubiertos en ciertas cuevas, con aguas muy tranquilas y sin corrientes de ningún tipo, ya que éstas restarían eficacia a la captura. Aunque a finales del siglo XX solo se habían descrito unas 90 especies de esponjas carnívoras en aguas profundas, gracias a la mejoras técnicas y a un incremento en las investigaciones de la fauna abisal, en la actualidad se están descubriendo especies nuevas constantemente, lo que demuestra que estas esponjas carnívoras quizás sean mucho más abundantes de lo que los especialistas preveían.

Esponjas en nuestro acuario

Las esponjas no son solo bonitos y coloridos animales con los que disfrutar de nuestra pasión por los acuarios sino que pueden ser de gran utilidad para los acuaristas. Son eficaces filtradores, pudiendo filtrar grandes volúmenes de agua, ayudando a la limpieza de nuestros acuarios.

A la hora de elegir un esponja para nuestro acuario hay que tener en cuenta varios factores. Es muy importante tener en cuenta nuestra capacidad real para mantener una esponja en nuestro acuario. Solamente aquellos acuaristas expertos con acuarios maduros con una gruesa capa de arena madura y llena de vida, acuarios muy estables con varios años de existencia, podrían pensar en mantener esponjas. Esto aseguraría la existencia de bacterias maduras y productos orgánicos disueltos en el agua del acuario que podrían ser utilizados como alimento por las esponjas. Además hay que tener en cuenta que el uso de filtros UV, skimmers potentes y filtros químicos que eliminen silicios puede ser contraproducente para el mantenimiento de los poríferos en nuestro acuario. Asimismo, antes de adquirir un ejemplar es esencial investigar sobre sus necesidades tanto alimenticias como fisico-químicas (corrientes, luz,…), etc.

Una vez decidido la compra de una esponja, hay que evitar adquirir cualquier espécimen que haya podido estar expuesto al aire, ya que una burbuja de aire puede quedar apresado en el interior de los canales de la esponja produciendo su lenta pero inevitable muerte. El ósculo debería estar abierto lo que indica que la circulación del agua en su interior es normal. Ninguna parte de la esponja debe estar muerta o falta de color, sino que debe presentar un aspecto saludable. Es importante tener en cuenta que las esponjas más saludables deben ser relativamente firmes, con buen color y el agua no debe presentar mal olor. Aún así, y a pesar de poder tener un muy buen aspecto, nunca se está seguro de que las esponjas no hayan estado expuesta al aire en su largo viaje desde el mar hasta nuestro acuario. Y no olvidar realizar una larga cuarentena de los nuevos especimenes, de al menos cuatro semanas, para evitar pérdidas en nuestros acuarios por posible exudaciones nocivas y poder observar si con nuestro espécimen también se introducen otros animales como cangrejos, gusanos, etc. que podrían ser perjudiciales para nuestro acuario. Y nunca dejar al aire los especimenes que vayamos a introducir en el tanque de cuarentena o de éste a nuestro acuario. Las especies que mejor se adaptan a un acuario son las incrustantes, que suelen encontrarse en la roca viva. En cambio, las esponjas decorativas de brillantes colores no suelen sobrevivir debido en parte a su mala recolección y transporte. La mayoría de estos especimenes suelen morir varias semanas después de su introducción en los acuarios.

Una vez en nuestro acuario, es importante tener en cuenta que muchas especies de esponjas necesitan luz, ya que poseen zooxantelas simbiontes en su interior. Pero si se expone a las esponjas a gran cantidad de luz en aguas ricas en nutrientes es fácil que sobre éstas crezcan algas que las perjudiquen e incluso las maten. Pero eso no significa que deban estar privadas de luz, ya que morirían sus algas simbiontes y con ellas la esponja. Para acuarios muy iluminados se aconsejan esponjas del género Haliclona, una de las esponjas más dependientes de la luz, ya que en el medio natural habitan en aguas someras muy iluminadas. Además hay que tener en cuenta que muchas especies generalmente necesitan corriente fuertes de agua. Estas corrientes ayudan a proveer de alimentos a la esponja, eliminar los detritus y evitar la presencia de sedimentos sobre la esponja. Es imprescindible observar nuestra esponja y cambiarla de posición si ésta se cierra, lo que indicaría que no está cómoda en su emplazamiento. A la hora de colocar en el acuario a nuestro nuevo inquilino también hay que tener en cuenta que algunas especies pueden exudar ciertas sustancias para atacar y eliminar a sus vecinos, corales, esponjas,… para obtener más sustrato libre donde crecer. Por ello es aconsejable no situarlas cerca de otros invertebrados incrustantes, como corales.

A pesar de la presencia de zooxantelas en muchas especies de esponjas, generalmente su crecimiento está limitado por la presencia de alimento en el agua. En el medio natural las esponjas se alimentan de bacterias, nano-fitoplancton y productos orgánicos disueltos. Estos alimentos no se pueden encontrar en ningún preparado comercial que les podamos ofrecer, sino que se encuentran en el fitoplancton, en los refugios maduros y en la arena viva. Algunas especies incluso aceptan zooplancton como rotíferos y artemia recién eclosionada. A pesar de que muchos acuaristas lo hacen, se debe evitar alimentarlas directa o indirectamente con preparados en suspensión de alimentos machacados o triturados. A la hora de mantener nuestra esponja saludable es trascendental mantener nuestro acuario equilibrado ya que una de las principales causas de mortalidad de las esponjas en los acuarios es el crecimiento de algas sobre su superficie debido a un exceso de nutrientes en el agua de nuestro acuario. Es un difícil equilibrio entre la necesidad de nutrientes para alimentar a nuestra esponja y la acumulación de detritos que podría dañar la calidad del agua. Por ello es recomendable mantener el nivel de nutrientes un poco bajo y tener cuidado con los cambios de agua, sobre todo si se añade agua dulce para mantener la salinidad en un nivel adecuado, ya que las esponjas son muy sensibles y podrían sufrir un shock osmótico. Además es primordial recordar que hay muchos productos químicos como suplementos alimenticios, medicamentos, productos que se usan para eliminar “pestes”,… que pueden afectar negativamente a nuestra esponja, no solo por su capacidad de filtración del agua sino debido a sus microalgas simbiontes, las zooxantelas. Por ello ante cualquier tratamiento al que se vaya a someter nuestro acuario es conveniente asilar a las esponjas.

En resumen, solamente aquellos acuaristas muy experimentados deberían pensar en mantener esponjas en sus acuarios. Es imprescindible saber que la esponja a comprar nunca haya estado expuesto al aire siquiera unos segundos, ya que eso acarrearía su muerte segura. Además, y tras pasar una larga cuarentena, deberíamos saber cuales son los requisitos de luz, corrientes y alimentación de nuestro espécimen y evitar cualquier cambio en las condiciones fisico-químicas de nuestro acuario. También es esencial conocer su compatibilidad con otros invertebrados y evitar colocarla cerca de los corales incrustantes. Por lo demás, y debido a su importante función filtradora, podría ser un buen, bello y colorido aliado para mantener nuestro acuario en perfectas condiciones.

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