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Tectitethya crypta

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Tectitethya crypta es una especie de demosponja perteneciente a la familia Tethyidae . [ 1 ] Su familia clasificada se caracteriza por catorce géneros diferentes conocidos, uno de ellos es Tectitethya . [ 2 ] Es una esponja masiva de aguas someras que se encuentra en el Mar Caribe . [ 3 ] [ 4 ] Esta esponja fue descubierta por primera vez por Werner Bergmann en 1945 y posteriormente clasificada por de Laubenfels en 1949. Se encuentra en áreas de arrecifes situadas en sustratos más blandos como arena o lodo. [ 5 ] [ 6 ] A menudo, está cubierta de arena y algas. [ 3 ] [ 4 ] Esto resulta en una apariencia de color crema/gris; sin embargo, cuando el animal se lava libre de sus cubiertas de sedimento, su plan corporal se ve más verde y gris. T. crypta se caracteriza por tener ostiolos que sobresalen de su cavidad corporal, con la capacidad de abrirse o cerrarse abruptamente, cambiando el caudal de agua a través de su mesohilo .

Esta esponja es la fuente de los nucleósidos inusuales espongotimidina y espongouridina . La investigación sobre estos dos compuestos químicos inspiró indirectamente [ 7 ] el descubrimiento y desarrollo de los fármacos sintéticos vidarabina , que se utiliza como antiviral , y citarabina , que se utiliza en el tratamiento de la leucemia y el linfoma . [ 8 ]

Anatomía y fisiología

Morfología corporal

As described by Laubenfels, the body of this sponge is amorphous, bulky, and approximately the size of one's fist. Its dimensions are around 4 by 7 by 12 centimetres (1.6 in × 2.8 in × 4.7 in) and may be cylindrical, conical, or hemispherical in shape.[2] More recent studies have indicated a larger range of size within this species. The outermost, visible layer of the animal can be seen to have flat tubercules, approximately 3 to 5 millimeters in diameter and a thick layer of sediment. Its actual olive pigment isn't easily visible under this layer of sand/ sediment. In clustered bundles on the surface of the animal are structures called megascleres, radiating and branching outwards. Ray tips are rounded; micrasters are seen to be 8 to 12 μm in diameter. Star spicules makeup a layer beneath its exterior skeleton. T. crypta is not characterized with a cortex.[2]

Size

Three main developmental phases have been identified in conjunction with the sponges' localization of course sediment within its body.[3] The small sponges are characterized with a spherical shape and possess evenly spread sediment. The medium T. crypta sponges are seen to have a conical shape with their sediment concentrated near their bottom or base. The larger sponges are seen to be irregular in shape and also have evenly distributed sediments. With each body size are different habits that each acquire. Smaller sponges are unattached and are seen to rest and roll freely. The medium sponges are also unattached; however, they still have great stability with their shape and sediment concentration. Lastly, the larger sponges are attached on their bottom-end. Typically, 67% of their body is buried in sand.

Movement

T. crypta are capable of strong body contractions and allow oscula the ability to move (open/ close) at a quick rate. In fact, this sponge is capable of closing its osculum completely, which has been proven to be a useful adaptation for an animal living in sandy environments. Ostia are about 1 millimeter in size, occurring in clusters along the flank of the sponge.[5] The osculum, bearing a diameter of 20–25 mm (0.79–0.98 in), are seen near the top of the cone. These structures have the ability to be contracted. The ability to circulate water through bottom sediments possibly makes for a nutrient-rich and attractive environment for other organisms to live in or near the sponges.[5]

Sediment organization

El exterior sucio de la esponja, cubierto de capas de algas, sedimentos y arena, cumple una función para el animal y se ha demostrado que mantiene la organización estructural en toda la especie. La arena que se incorpora al cuerpo se organiza en patrones determinados por su granulometría y el tamaño de la esponja. [ 3 ] Esta clasificación y distribución se produce en el coanosoma: los sedimentos menores de 500 μm se agrupan en cúmulos (conocidos como núcleos), mientras que las partículas más grandes se distribuyen uniformemente por todo el cuerpo de la esponja. Se ha observado que las esponjas T. crypta prefieren la selección de granos de sedimento finos en el rango de 40 a 60 μm. [ 3 ] Un análisis adicional mediante herramientas microscópicas ha revelado una alta selección de espículas de esponja alóctonas, radiolarios y diatomeas. [ 3 ] Se necesita un análisis más profundo del sedimento incorporado para identificar materiales y células adicionales que aún no se han identificado. La arena es transportada finalmente por una célula específica a una ubicación deseada mediante el uso de una vía celular que facilita el transporte de sedimentos desde el ectosoma hasta los núcleos acumulados. [ 3 ] La ontogenia de la esponja T. crypta se ve afectada en gran medida por este proceso de incorporación y organización de sedimentos. La diferenciación entre sedimentos más pequeños y más grandes y su ubicación correspondiente ha demostrado ser útil para identificar el posible funcionamiento del posicionamiento de estas partículas en la superficie de la esponja. Los sedimentos más pequeños y finos se empaquetan en los núcleos dentro del cuerpo de la esponja, mientras que los granos más gruesos se ubican hacia la base de la esponja; esta localización ayuda a anclar y estabilizar la esponja con la ayuda de la gravedad. [ 9 ] Los sedimentos participan en parte en la morfogénesis del animal. La formación de los cúmulos de núcleos estabiliza el cuerpo de la esponja, permitiendo al animal alterar su estructura esquelética. Una morfología radial puede entonces cambiar a una ramificada, lo que permite aún más que el animal se desarrolle hasta alcanzar su forma masiva, irregular y completamente formada.

Alimentación

T. crypta es un organismo filtrador que utiliza sus coanocitos para generar una corriente interna y absorber los nutrientes. El proceso de filtración se desarrolla de la siguiente manera: ostium, espongocelo y ósculo. En el medio de este proceso, la esponja absorbe los nutrientes para su posterior utilización. T. crypta generalmente se alimenta de los siguientes organismos: Chaetoceros, Pinnulaira, Striatella unipunctata y Skeleronema tropicum. [ 10 ]

Reproducción

T. crypta reproduction may be oviparous through the use of parenchymella larvae or it may be carried out asexually (budding).[2]

Ecology

Tectitethya crypta can be found in shallow water, only about 1–20 m (3–70 ft) in depth within the Caribbean.[6] It dwells on a soft substrate, typically substances such as muds, sands, or clays. It can geographically be located in a reef near the Florida Keys, Dry Tortugas, and north-west shores of Cuba, as well as the Florida west coast.[6] The larger of the sponges, sizing around 1.5–10 litres (0.40–2.64 US gal) in volume are typically found attached to their substrate while the smaller sponges of this species, sizing around 0.5–1.5 litres (0.13–0.40 US gal) in volume are typically found to be unattached and resting freely on their bottom.[3]

Human relations

Medicine

Chemical structures of spongothymidine and spongouridine (top row), and the pharmaceutical drugs they indirectly inspired, vidarabine and cytarabine (bottom row)

The discovery of T. crypta allowed for the development of the first pharmaceutical drugs inspired by sponge-derived natural products.[7]Spongothymidine and spongouridine are two nucleosides that were first isolated from T. crypta and characterized in the 1950s.[11][12] These chemicals may play a role as chemical defense mechanisms and protection from prey, as T. crypta is a sessile organism not possessing an immune system.[13] Research on these two chemical compounds indirectly inspired[7] the discovery and development of the synthetic pharmaceutical drugs vidarabine, which is used as an antiviral drug, and cytarabine which is used in the treatment of leukemia and lymphoma.[8]

References

  1. ^ van Soest, R. (2008). Van Soest RW, Boury-Esnault N, Hooper JN, Rützler K, de Voogd NJ, de Glasby BA, Hajdu E, Pisera AB, Manconi R, Schoenberg C, Janussen D, Tabachnick KR, Klautau M, Picton B, Kelly M, Vacelet J (eds.). « Tectitethya crypta (de Laubenfels, 1949)» . Base de datos mundial de poríferas . Registro Mundial de Especies Marinas . Consultado el 8 de abril de 2017 .
  2. 1 2 3 4 Sarà, Michele (2002), "Familia Tethyidae Gray, 1848" , en Hooper, John NA; Van Soest, Rob WM; Willenz, Philippe (eds.), Systema Porifera , Boston, MA: Springer US, pp. 245–265 , doi : 10.1007/978-1-4615-0747-5_26 , ISBN  978-0-306-47260-2, consultado el 3 de diciembre de 2020
  3. 1 2 3 4 5 6 7 8 Cerrano, Carlo; Pansini, Mauricio; Valisano, Laura; Calcinai, Bárbara; Sara, Michele; Bavestrello, Giorgio (2004). "Esponjas de laguna de Carrie Bow Cay (Belice): Beneficios ecológicos de la incorporación selectiva de sedimentos" . Bollettino dei Musei e degli Istituti Biologici dell'Università di Genova . 68 : 239-252 .​ Consultado el 23 de junio de 2012 .
  4. 1 2 Patricia R. Bergquist (1978). Esponjas . University of California Press. pág. 205. ISBN  978-0-520-03658-1Consultado el 23 de junio de 2012 .
  5. 1 2 3 Pérez, Thierry; Díaz, Maria-Cristina; Ruiz, César; Cóndor-Luján, Baslavi; Klautau, Michelle; Hajdu, Eduardo; Lobo-Hajdu, Gisele; Zea, Sven; Pomponi, Shirley A.; Thacker, Robert W.; Carteron, Sophie (2017-03-22). "Cómo un esfuerzo taxonómico integrado y colaborativo ha capacitado a nuevos espongiólogos y mejorado el conocimiento de la biodiversidad marina de la isla de Martinica (Antillas Francesas, Mar Caribe oriental)" . PLOS ONE . 12 (3) e0173859. Bibcode : 2017PLoSO..1273859P . doi : 10.1371/journal.pone.0173859 . ISSN 1932-6203 . PMC 5362083 . PMID 28329020 .   
  6. 1 2 3 O'Donnell, Nicole (2012-06-01). "Reseña del libro: Origen, aguas y biota del Golfo de México: Biodiversidad (Volumen 1)". Mamíferos acuáticos . 38 (2): 223. Bibcode : 2012AqMam..38..223O . doi : 10.1578/am.38.2.2012.223 . ISSN 0167-5427 . 
  7. 1 2 3 Altmann, Karl-Heinz (2017-10-25). "Fármacos de los océanos: productos naturales marinos como precursores para el descubrimiento de fármacos" . CHIMIA International Journal for Chemistry . 71 (10): 646– 652. doi : 10.2533/chimia.2017.646 . ISSN 0009-4293 . PMID 29070409 .  
  8. 1 2 Schwartsmann, G; Brondani da Rocha, A; Berlinck, RG; Jimeno, J (abril de 2001). "Organismos marinos como fuente de nuevos agentes anticancerígenos". Lancet Oncology . 2 (4): 221– 225. doi : 10.1016/s1470-2045(00)00292-8 . PMID 11905767 . 
  9. ^ Calcinai, Bárbara; Cerrano, Carlos; Sara, Michele; Bavestrello, Giorgio (2000). "Esponjas aburridas (Porifera, Demospongiae) del Océano Índico". Revista Italiana de Zoología . 67 (2): 203– 219. doi : 10.1080/11250000009356314 . ISSN 1125-0003 . S2CID 84082407 .  
  10. ↑ "Tectitethya crypta (de Laubenfels 1949) datos - Enciclopedia de la Vida" . eol.org . Consultado el 3 de diciembre de 2020 .
  11. ↑ Bergmann, Werner; Burke, Derek C. (1955). "CONTRIBUCIONES AL ESTUDIO DE PRODUCTOS MARINOS. XXXIX. LOS NUCLEÓSIDOS DE LAS ESPONJAS. III. 1 ESPONGOTIMIDINA Y ESPONGOURIDINA 2 ". The Journal of Organic Chemistry . 20 (11): 1501– 1507. doi : 10.1021/jo01128a007 .
  12. ↑ Bergmann, Werner; Feeney, Robert J. (1951). "CONTRIBUCIONES AL ESTUDIO DE PRODUCTOS MARINOS. XXXII. LOS NUCLEÓSIDOS DE LAS ESPONJAS. I. 1 ". The Journal of Organic Chemistry . 16 (6): 981– 987. doi : 10.1021/jo01146a023 .
  13. ↑ Hansen KØ, Isaksson J, Bayer A, Johansen JA, Andersen JH, Hansen E (2017). "Derivados de securamina del briozoo ártico Securiflustra securifrons " . Journal of Natural Products . 80 (12): 3276–3283 . doi : 10.1021/acs.jnatprod.7b00703.s001 .
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