Istnieje aż 15 000 gatunków gąbek morskich (lub porifera, by użyć nazwy naukowej). Wiele odmian gąbek morskich jest często wspaniale ubarwionych, a szkielety niektórych z nich są w rzeczywistości używane jako (drogie) gąbki komercyjne. Porifera oznacza „nośnik porów” – na całym ciele gąbki znajdują się maleńkie pory, przez które dostaje się woda, a wraz z nią pożywienie i tlen. Jako najprostsze zwierzę wielokomórkowe gąbki robią rzeczy inaczej niż większość innych zwierząt, w tym oddychają.
Życie jak gąbka
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Jest wiele ograniczeń bycia gąbką. Jako istoty siedzące są na stałe przytwierdzone do jednego miejsca i nie mogą szukać pożywienia. Gąbki muszą zadowolić się tym, co jest w pobliżu – czyli wodą. Anatomia gąbki została zaprojektowana tak, aby umożliwić im pozyskiwanie składników odżywczych, których potrzebują do życia, z przechodzącej przez nie wody i organizmów w wodzie. Istnieją jednak dalsze ograniczenia w byciu gąbką. Gąbki morskie nie mają organów ani prawdziwej tkanki. Według Maui Ocean Center: „W skali ewolucji gąbka jest tylko o krok od ameby”. Bez układu oddechowego organy lub układ, gąbki muszą znaleźć inny sposób wymiany gazów z otoczeniem, co jest niezbędne dla wszystkich żyjących organizmy.
Określenie warunków
•••Obrazy Comstock/Stockbyte/Getty Images
„Oddychanie” i „oddychanie” to terminy, które bardzo się mylą. „Oddychanie” jest często używane w odniesieniu do oddychania zewnętrznego lub procesu wciągania powietrza do organizmu w celu uzyskania tlenu i wydalania go w celu pozbycia się dwutlenku węgla. Oddychanie wewnętrzne odnosi się do tego, co dzieje się w ciele lub wymiany tlenu i dwutlenku węgla przez błonę oddechową. Ten proces jest często nazywany po prostu „wymianą gazu”. Gąbka jest tak prosta, że nie ma specjalnego obszaru jego ciała, gdzie odbywa się wymiana gazowa, ani nie ma rozróżnienia między wewnętrznym a zewnętrznym oddychanie.
Mechanizm
•••Obrazy Comstock/Stockbyte/Getty Images
Po pierwsze, woda zawierająca tlen musi zostać rozprowadzona po całym ciele gąbki. Małe pory gąbki, zwane ujściami, wciągają do nich wodę, która krąży po całym ciele dzięki działaniu komórek zwanych choanocytami. Komórki choanocytów są wyposażone w wici, struktury przypominające bicz, które poruszają się i przepychają wodę przez gąbkę. W miarę jak woda przepływa przez gąbkę i wypływa z niej, żywność i tlen są do niej doprowadzane, a odpady i dwutlenek węgla są usuwane.
Proces
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Wymiana gazowa zachodzi w gąbce przez prostą dyfuzję przez każdą błonę komórkową. Wymiana gazowa zawsze odbywa się poprzez dyfuzję, w której gazy przemieszczają się tam, gdzie są najbardziej skoncentrowane tam, gdzie są najmniej skoncentrowane, dwutlenek węgla porusza się w jednym kierunku, a tlen w inny. U ludzi dzieje się to poprzez błonę pęcherzykowo-włośniczkową w płucach.
Znaczenie
•••Obrazy Comstock/Stockbyte/Getty Images
Istoty ludzkie nie mogą „oddychać” tak, jak robi to gąbka, ponieważ dyfuzja jest zbyt powolna dla potrzeb ludzkiego ciała. Aby przyspieszyć ten proces, ludzie opracowali specjalną powierzchnię oddechową, która zwiększa powierzchnię wymiany gazowej. Układ krążenia również przyspiesza działanie, transportując gazy między powierzchnią oddechową a komórkami w głębi ciała. Gąbka spełnia jednak wymagania dotyczące oddychania przez samą dyfuzję: duży, wilgotny obszar wymiany gazowej w postaci komórek, które nie są oddalone od miejsca wymiany dalej niż 1 mm.