Ci sono ben 15.000 specie di spugne di mare (o porifera, per usare il suo nome scientifico). Le molte varietà di spugne di mare sono spesso dai colori brillanti e gli scheletri di alcune sono effettivamente usati come spugne commerciali (costose). Porifera significa "portatore di pori": su tutto il corpo della spugna ci sono piccoli pori, attraverso i quali riceve acqua e, con essa, cibo e ossigeno. Essendo il più semplice animale multicellulare, le spugne fanno le cose in modo diverso dalla maggior parte degli altri animali, inclusa la respirazione.
La vita come una spugna
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Ci sono molte limitazioni nell'essere una spugna. Come creature sessili, sono permanentemente fissate in un punto e non possono andare in cerca di cibo. Le spugne devono accontentarsi di tutto ciò che è intorno, che è l'acqua. L'anatomia della spugna è progettata per consentire loro di ottenere i nutrienti di cui hanno bisogno per vivere dall'acqua che li attraversa e dagli organismi nell'acqua. Tuttavia, ci sono ulteriori limitazioni all'essere una spugna. Le spugne di mare non hanno organi e nessun vero tessuto. Secondo il Maui Ocean Center, "Sulla scala dell'evoluzione, una spugna è solo un gradino sopra un'ameba". Senza vie respiratorie organi o sistema, le spugne devono trovare un altro modo per scambiare gas con il loro ambiente, che è necessario per tutti i viventi organismi.
Definizione dei termini
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"Respiro" e "respirazione" sono termini che si confondono molto. "Respirazione" è spesso usato per riferirsi alla respirazione esterna o al processo di aspirazione dell'aria nel corpo per ottenere ossigeno ed espellerlo per eliminare l'anidride carbonica. La respirazione interna si riferisce a ciò che accade all'interno del corpo, ovvero lo scambio di ossigeno e anidride carbonica attraverso una membrana respiratoria. Questo processo è spesso chiamato semplicemente "scambio di gas". La spugna è così semplice che non ha una zona speciale del suo corpo in cui avviene lo scambio di gas, né vi è alcuna distinzione tra interno ed esterno respirazione.
Meccanismo
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Innanzitutto, l'acqua contenente ossigeno deve essere distribuita in tutto il corpo della spugna. I piccoli pori, chiamati ostia, della spugna attirano l'acqua in essi, e l'acqua viene fatta circolare in tutto il suo corpo dall'azione di cellule chiamate coanociti. Le cellule dei coanociti sono dotate di flagelli, strutture simili a fruste che si muovono e spingono l'acqua attraverso la spugna. Quando l'acqua viene spinta attraverso e fuori dalla spugna, cibo e ossigeno vengono portati alla spugna e vengono rimossi i rifiuti e l'anidride carbonica.
Processi
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Lo scambio di gas avviene in una spugna per semplice diffusione attraverso ciascuna membrana cellulare. Lo scambio di gas avviene sempre per diffusione, in cui i gas si spostano da dove si trovano maggiormente concentrati dove sono meno concentrati, anidride carbonica che si muove in una direzione e ossigeno in oxygen l'altro. Negli esseri umani ciò avviene attraverso la membrana alveolare-capillare nei polmoni.
Significato
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Gli esseri umani non possono "respirare" come fa la spugna, perché la diffusione è troppo lenta per le esigenze del corpo umano. Per accelerare le cose, gli esseri umani hanno sviluppato una speciale superficie respiratoria che aumenta la superficie per lo scambio di gas. Il sistema circolatorio accelera anche le cose trasportando i gas tra la superficie respiratoria e le cellule in profondità all'interno del corpo. La spugna, tuttavia, soddisfa i requisiti per la respirazione per sola diffusione: un'ampia area umida per lo scambio di gas sotto forma di cellule che non distano mai più di 1 mm dal sito di scambio.