ספוגיים

ספוג ים
מיון מדעי
ממלכה:	בעלי חיים
תת־ממלכה:	פרזואה Parazoa
מערכה:	ספוגים
מחלקות
גירנים זכוכנים ספוגנים
שם מדעי
Porifera ‏גרנט, 1836

מבני גוף בספוגיים. משמאל לימין - אסקון, סיקון, לאוקון. סימולי הצבעים: צהוב - פינקוציטים, אדום - קואנוציטים, אפור - מזוהיל, תכלת-כיוון זרימת המים.

ספוגי ים (שם מדעי: Porifera) היא מערכה של בעלי חיים נקבוביים רב-תאיים ירודים, חסרי החוליות, הנמנים עם תת-ממלכה Parazoa. הספוגים הם שוכני מים ונייחים (צמודי מצע, בנטיים). מקור השם - נושאי חורים. בעלי חיים אלה הם הפשוטים בין בעלי החיים הרב-תאיים משום שאין להם איברים מוגדרים.

מערכת הספוגים היא מערכה נרחבת ביותר הכוללת כ-10,000 מינים ידועים ומינים חדשים מתגלים בכל עת. הספוגיים מצויים בעיקר במים מלוחים (בכל חלקי הים), אך גם במים מתוקים, החל ממים רדודים ועד לעומק של יותר מ-8,500 מטרים (27,900 רגל). בע"ח קדומים אלו הם מראשוני היצורים הרב תאיים בכדור הארץ. הספוגיים ניזונים ממזון העובר במים והמסונן בגופם באמצעות מערכת סינון ביולוגית. זרימת המים היא דרך תעלת הכניסה (Incurrent Canal), משם אל חדרי הסינון ולבסוף אל תעלת היציאה (Excurrent Canal) ואל פתח היציאה הגדול, האוסקולום (osculum). הצורה הפשוטה ביותר במורכבותה של ספוגיים היא צינור המחובר בקצה אחד לנקודת אחיזה. בנוסף, תוחלת חייהם היא כ-5,000 שנה, יותר ממרבית בעלי החיים.

מבנה הגוף בספוגיים

מבחינה פיזיולוגית, הספוגיים הם מבעלי החיים הפשוטים והקדומים ביותר מבחינה אבולוציונית ואינם כוללים שרירים, עצבים או שום איבר פנימי אחר. למעשה ניתן לראות בספוג מושבה רב-תאית יותר מאשר אורגניזם רב-תאי. בשל השוני המשמעותי הזה מיצורים רב-תאיים אחרים, הוטבע המושג Eumetazoa המגדיר את כלל היצורים הרב-תאיים, למעט הספוגיים. למעשה ניתן לשבור ספוג לתאים בודדים ואלה יוכלו להסתדר וליצור ספוג חדש. אם בצורה זו יועברו מספר ספוגיים, כל אחד מהן יסתדר חזרה בצורה משלו. קיימות עדויות של מאובנים של ספוגיים מעידן הפרקמבריון.

קיימות שלוש צורות עיקריות של ספוג :

• Ascon – צינור אחד - שתי שכבות של תאים - דיפלובלסטי
• Sycon – שתיים-שלוש אצבעות, עם דופן דיפלובלסטית
• Leucon – מאות ואלפי אצבעות אשר חוברות יחד, זוהי הצורה המורכבת והנפוצה ביותר עם מערכת חללים מורכבת, ה-Atrium, שהוא החלל הפנימי, קטן יותר אך שטח הפנים לסינון גדול יותר, לאחר שינויים אנטומיים נוצרו ביצורים אלה גם חדרי סינון, Flagellated Chamber

סוגי התאים בספוג

לספוג ישנו בסך הכול מספר קטן של טיפוסי תאים :

• Pinacocyte – תא שטוח, פחוס ונוקשה, שיוצר מעטפת קצת יותר קשיחה לכל דופן הגוף
• Porocyte – תא יוצר נקב, תא זעיר ובו מאות אלפי נקבים (pores) מיקרוסקופיים
• Sclerocyte – תא יוצר מחט גירנית/צורנית, בפועל יש מאות תאים וכל אחד מפריש מחט שיוצרות יער של מחטים חדות, וכך נוצר מבנה שמחזק את הדיפלובלסט
• Choanocyte – תא רביד, שאחראי על הנעת המים (באמצעות שוטון) בתוך הספוג ועל קליטת מזון
• Archaeocyte – תא אמבי, שיכול לשלוח זרועות לכל הכיוונים מבנה זה קולט חלקיקי מזון מתא רביד ומעביר אותם לתאים האחרים
• Oocite – תאי רבייה
• תאי גזע מסוג טוטיפוטנטי היכולים להתמיין לכל תא אחר אשר יידרש

רבייה

ביצור זה, יש שתי צורות רבייה: רבייה מינית ורבייה אל-מינית.

• אל-זוויגית (אל-מינית) - בשתי דרכים:

1. קטעי גוף ספוגיים ניתקים מגוף הספוג, ונצמדים למצע ובו מתפתח ספוג חדש
2. גמולות - קטע מהספוג שמתעטף במעטפת שמגינה עליו עד שמגיע למצע עליו יכול להתפתח, הספוג שיתפתח בצורה זו יהיה זהה גנטית לספוג ההורה. גופים אלו הם גופי קיימא אשר מטרתם לשרוד תקופות של תנאים קיצוניים.

• זוויגית (מינית) - הספוג הוא הרמאפרודיט - יש בו איברי מין זכריים ונקביים כאחד, אך בדרך כלל הוא מייצר תאי זרע ותאי ביצה בזמנים שונים. תאים אמביים הופכים לתאי זרע והספוג משחרר אותם מהאוסקולום (הפתח הגדול בראש הצינור), תאי הזרע חודרים דרך נקבובים לספוג אחר ומפרים תאי ביצית שנמצאים שם. מתפתחת זיגוטה, ביצית מופרית, והספוג משחרר המוני פגיות, עוברים זעירים (בלסטולה). 90% נאכלים, אחוז קטן נקלט ומתפתח.

מיון

• מערכת ספוגיים (Porifera)
  • מחלקת גירנים (Calcarea) מכילים את כל שלושת הטיפוסים, אסקון, סיקון ולויקון
  • מחלקת זכוכנים (Hexactinellida) סוג הנע בין סיקון ללויקון, יש להם מחטי שלד סיליקטיות. הסיבים המעגנים את הספוג אל המצע בעלי תכונות של סיב אופטי, כלומר בעלי יכולת העברת אור. במזוהיל ישנם תאים ללא גבולות ממברנליים לכן נראים צברים של גרעינים
  • מחלקת ספוגנים (Demospongiae) (נקראים גם צורניים) כולם מסוג לויקון, קבוצה זו היא הגדולה ביותר
  • מחלקת Homoscleromorpha קבוצה קטנה, בת כ-90 מינים, ימית. רוב המינים קטנים ושטוחים. הוגדרה רק ב-1973.

יכולת זיהוי עצמי-לא עצמי

ספוגים ששונים מבחינה גנטית יוצרים דחייה האחד מן השני בצורת רקבון ותמותה. ישנו זיכרון אימונולוגי כך שבכל הצמדה תגובת הזיהוי והדחייה יתרחשו מהר יותר.

שימוש על ידי בני אדם

ערך מורחב – ספוג

ספוג טבעי

מחטי השלד העשויות סידן פחמתי או צורן דו-חמצני של רוב סוגי הספוגיים הופכות אותם לגסות מידי עבור רוב השימושים, אבל לכמה מינים של ספוגנים, יש שלדים רכים, לגמרי סיביים. האירופאים הראשונים נהגו להשתמש בספוגים רכים למטרות רבות כולל ריפוד לקסדות, כלי שתייה ניידים ומסנני מים עירוניים. עד להמצאת הספוגים הסינתטיים, הם שמשו לניקוי כלים, לצביעה וזיגוגי קרמיקה ואמצעי מניעה דיסקרטי. עם זאת באמצע המאה ה-20, הדיג המופרז הביא גם את בעלי החיים וגם את התעשייה קרוב להכחדה.

כיום, נוסף לדייג, ספוגים מגודלים בטכניקות של חקלאות ימית בתנאים מבוקרים, הם מיוצרים בהיקף מסחרי לשימוש כספוגי אמבט או לצורך הפקת תרכובות פעילות ביולוגית המצויים במינים מסוימים.

לספוגים יש פוטנציאל לשימושים רפואיים בשל הימצאות של חומרים אנטיביוטים בספוגים עצמם או בחיידקים סימביוטים שבהם. חומרים אלה עשויים לשמש לטיפול בגורמי מחלות כגון וירוסים, חיידקים, גידולים סרטניים ופטריות. כיוון שלספוגים אין קליפה מגנה או אמצעי בריחה הם פתחו יצירה של מגוון רחב של תרכובות יוצאות דופן לצורכי הגנה. קבוצה אחת של חומרים היא נגזרות של חומצת שומן מחומצנת המכונה אוקסי-ליפין (Oxylipins). חומרים אלו נמצאו כבעלי תכונות אנטי סרטניות, אנטי בקטריאלי ואנטי פטרייתי.

ספוגיים בישראל

אוכלוסייה גדולה של ספוגיים קיימת על גבי רכסי הכורכר העמוקים בים התיכון הישראלי, וברכס הכרמל התת-ימי (ראש הכרמל). לגופם עשויה להיות צורה מרפדת (שעוטפת את המצע הקשיח), גושית (דמוית כדור) או מעונפת. בבית גידול ייחודי זה, המבנה התלת־ממדי המורכב שהספוגים יוצרים בגופם מהווה מעין "יער תת-ימי" המספק מחסה ומסתור לאינספור בעלי חיים אחרים. בכך, הספוגים הם בעצם מינים מהנדסי סביבה בדומה לאלמוגים בשוניות האלמוגים. ניתן למצוא שוניות כאלה באזורנו בעיקר במרחב שמול אזור השרון (הרצליה-נתניה) וברכס הכרמל התת-ימי, בעומק 100–120 מטרים.

החיים בשוניות הספוגים מול אזור השרון

האורגניזמים הדומיננטיים בסביבה שמול אזור השרון הם כאמור הספוגים. בעלי חיים אלו ניזונים על ידי סינון חלקיקי מזון מהמים: אצות חד תאיות (פיטופלנקטון), חיידקים וחלקיקי חומר אורגני אחרים משמשים להם כמזון. תאים מיוחדים שיוצרים תת-לחץ, גורמים לשאיבת מים דרך מערכת של נקבוביות ותעלות בגוף הספוג (מכאן שמם), אל חללי סינון ייעודיים ששם המזון נלכד. התווך בין התעלות וחללי הסינון מורכב בעיקר מסיבים חלבוניים, כשביניהם או בתוכם נעוצות מחטי שלד (מקלציום או צורן). תווך זה מעניק יציבות וקשיחות כנגד זרמי הים ותנועת בעלי חיים אחרים.

בסקרים שבוצעו בשוניות הספוגים בארץ, התגלו שישה מינים שלא קיימים באזורים אחרים במזרח הים התיכון כלל. בנוסף, התגלו מינים שנחשד כי נעלמו מחופי ישראל, על כן מעריכים כי שוניות הספוגים העמוקות מהוות אזורי מקלט (Refuge) למינים רבים ששינויים סביבתיים כגון שינויי אקלים, הפכו את התנאים במים הרדודים ללא ראויים עבורם.

הסקרים גילו גם עולם חי עשיר ושוקק בשוניות אלו: בעלי חיים כגון תולעים שטוחות ורב זיפיות, סרטנים, קווצי עור ולהקות דגים רבות נצפו באתרים אלו, כמו גם תמנונים ודיונונים ששוניות הספוגים משמשות להם כבית אך גם כאזורי רבייה. בנוסף, ריכוזים של חשופיות – חלזונות ללא קונכייה, מהיצורים היותר צבעוניים ומרשימים בים, נראו בינות הספוגים.

קישורים חיצוניים

• ספוגיים, באתר ITIS (באנגלית)
• ספוגיים, באתר NCBI (באנגלית)
• ספוגיים, באתר Animal Diversity Web (באנגלית)
• ספוגיים, באתר האנציקלופדיה של החיים (באנגלית)
• ספוגיים, באתר GBIF (באנגלית)
• ספוגיים, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• ספוגיים, דף שער בספרייה הלאומית
• ארז, "צידת הספוגים". "המליץ", מס' 5, 9 בפברואר 1865, עמ' 8. העתק דיגיטלי באתר: שפת הים - ים וספנות בעיתוני ההשכלה והתחייה, מרץ 2017.
• הניו יורק טיימס, חוקרים גילו כי כמה מינים של ספוגי ים מסוגלים לזחול באיטיות, באתר הארץ, 5 במאי 2021