Transcript ฟองน้ำน้ำจืด - ภาค วิชา สัตววิทยา

ฝูงชนกำเนิดคล้ำย คลึงกัน
ใหญ่ยอ่ มเพศผิวพรรณ แผกบ้ำง
ควำมรอ้ ู ำจเรียนทัน กันหมด
เว้นแต่ชวั่ ดีกระด้ำง ห่อนแก้ ฤๅไหว
(โคลงเสด็จประพำสย ุโรป บทพระรำชนิพนธ์ในพระพุทธเจ้ำหลวง)
นำยอภิสิทธิ์ ทิพย์อกั ษร (อ.แน็ต)
กำรศึกษำ
• Prof.Cert.(Anim.Taxon.)Copenhagen,Denmark
• วท.ม.(ชีววิทยำสภำวะแวดล้อม)(นำนำชำติ)ม.มหิดล
ประสบกำรณ์
[email protected]
โทร. 087-033-5043
• ครูอำสำ มูลนิธิเด็ก (2536-2539)
• ติวเตอร์วิชำชีววิทยำ เดอะซัคเซส (2541-2544)
• ครูวิชำกำร ร.ร.มหิดลวิทยำน ุสรณ์ (2546-2548)
• อำจำรย์ ภำควิ ช ำสัต ววิ ท ยำ คณะวิ ท ยำศำสตร์
มหำวิทยำลัยเกษตรศำสตร์ บำงเขน (2548-ปัจจุบนั )
ตำรำงสอน
Phylum
Porifera
Cnidaria+Ctenophora
Mollusca
จำนวนครัง้ ที่สอน หมำยเหต ุ
2
20 ข้อ
3
30 ข้อ
2
20 ข้อ
Phylum Porifera
อ.แน็ต
Phylum Porifera
- เป็ นสัตว์หลายเซลล์ชนั้ ตา่ สุด เรียกว่า ฟองนา้
- ลาตัวมีรพู รุน (porus = รู + ferre = มี)
- ไม่มเี นือ้ เยื่อที่แท้จริง, ไม่มกี ารประสานการทางานระหว่างเซลล์
- ส่วนใหญ่รปู ร่างทรงกระบอก ไม่มสี มมาตร (asymmetry)
- ตัวอ่อนเคลื่อนที่ได้ ตัวเต็มวัยเกาะอยู่กบั ที่
- มักมีสีสนั สดใส เกิดจากรงควัตถุที่อยู่ในเซลล์ผิว
- ปั จจุบันพบประมาณ 5,500 ชนิด ส่วนใหญ่พบอาศัยในทะเล
ในนา้ จืดพบประมาณ 219 ชนิด
• ไม่มี nervous system และ sense organ
• รูปร่างเปลี่ยนแปลงตามวัตถุที่ยึดเกาะ (sessile)
• ฟองนา้ เกาะอยู่กบั สิ่งต่างๆตามชายฝั ง่ ทะเล บางชนิด อยู่
ตามท้องทะเลที่เป็ นโคลนหรือทราย
• รูปร่างของฟองนา้ มักจะเหมือนกับสิ่งที่เกาะอยู่ และสัมพันธ์
กับลักษณะกระแสนา้ ที่ไหลผ่าน
• ดังนัน้ ฟองนา้ ชนิดเดียวกันจึงมีรปู ร่างที่แตกต่างกัน ตาม
สภาพแวดล้อมที่ดารงชีวิตอยู่
• เช่น ฟองนา้ ในบริเวณนา้ ค่อนข้างนิ่งจะตั้งตรงและสูงกว่า
ฟองนา้ ในบริเวณที่มกี ระแสนา้ ไหลแรง
• ฟองนา้ ที่มโี ครงสร้างแบบง่ายที่สดุ จะเป็ นทรงกระบอกกลวง
• ช่องนา้ เข้าเรียกว่า ostia, ช่องนา้ ออกเรียกว่า osculum
• เซลล์ยงั ไม่มี basement membrane และไม่มีการ
ประสานการทางานระหว่างเซลล์ จึงยังไม่เป็ นเนือ้ เยื่อ
• ฟองนา้ มีการจัดเรียงเซลล์ได้ 2 ชัน้
• ชัน้ เซลล์ทงั้ 2 ชัน้ คือ
1. Pinacoderm
2. Choanoderm
(3. Mesohyl หรือ mesenchyme)
Pinacoderm
• ประกอบด้วยเซลล์ Pinacocyte เรียงต่อกันเพื่อ ปก
คลุมเป็ นชัน้ ผิวด้านนอก
• เซลล์ pinacocyte บางเซลล์เปลี่ยนแปลงเป็ นเซลล์
ทรงกระบอกที่ มีช่อ งทะลุผ่า นกลางเซลล์ เรี ย กเซลล์นี้ ว่ า
Porocyte โดยทาหน้าที่เป็ นทางนา้ เข้า
• Ostia คือช่องที่เปิ ดให้นา้ เข้า
Choanoderm
• ประกอบด้วยเซลล์ Choanocyte เรียงตัวชัน้ เดียว
ด้านในช่องกลางลาตัว มี flagellum โบกให้นา้ ผ่าน เข้า
มาในช่อง spongocoel
• เกีย่ วข้องกับการจับกินอาหาร
• Osculum คือช่องที่เปิ ดให้นา้ ออก
Choanocyte (collar cell)
• เป็ นเซลล์ที่สาคัญที่สดุ ของฟองนา้
• ด้านหนึ่งของเซลล์ฝังอยู่ใน mesohyl ด้านตรงข้าม
มี flagellum อยูภ่ ายในปลอก (collar)
• Collar เกิดจากแขนงไซโตพลาซึมที่ยื่นไปข้างหน้า และ มี
แขนงเชือ่ มด้านข้างเรียกว่า microvilli
• ตั ว ปล อกคล้ า ยต ะแ ก รง กร อง อ าห าร จาก การโบก
flagellum ซึ่งดึงนา้ ให้ผา่ นเข้ามาในปลอก
• อาหารจะผ่านเข้าเซลล์ โดยตัวเซลล์โอบอาหารเกิดถุงอาหาร
ภายในเซลล์ อาจย่อยภายในเซลล์โดยตรง หรือส่งอาหารต่อ
ให้ amoebocyte ย่อย
amoebocyte
mesohyl
choanocyte
Mesohyl
(Mesenchyme)
• ประกอบด้ว ยสารคล้า ยวุ้น ประเภท gelatin แทรกอยู่
ระหว่างชัน้ pinacoderm และ ชัน้ choanoderm
• พบเซลล์พิเศษที่เรียกว่า amoebocyte เคลื่อนที่อยู่
• Amoebocyte ทาหน้าที่หลายประการเช่น ย่อยอาหาร
สร้างเซลล์สืบพันธุ์ สร้างโครงสร้างคา้ จุนร่างกาย
• amoebocyte เป็ นเซลล์ที่มีรปู ร่างและการเคลื่ อนที่
แบบอมีบา
• มีหน้าที่ตา่ งๆหลายอย่าง เช่น
1. chromocyte เป็ นเซลล์มรี งควัตถุอยู่
2. thesocyte สะสมอาหาร
3. archeocyte สร้างเซลล์สืบพันธุ์
4. sclerocyte สร้างโครงร่างชนิด spicule
5. spongocyte สร้างโครงร่างชนิด spongin
โครงร่ำง (Skeleton)
• โครงร่ า งของฟองน ้า จะท าหน้า ที่ ค้ า จุน ฟองน ้า ให้ ค งรูป
ทางเดิ น น ้า ไม่ห ดแฟบลง โดยโครงร่ า งของฟองน ้า ถื อ เป็ น
โครงร่างภายใน
• มี 2 ชนิดคือ
– Spicule (ขวาก) แท่งแข็ง อาจเป็ นสาร CaCO3
หรือ silica มีรปู ร่างหลายแบบ เกิดในชัน้ mesohyl
– Spongin เป็ นสารพวก scleroprotein สานกัน
อยูใ่ นชัน้ mesohyl มีความเหนียวและนุม่
ระบบหมุนเวียนน้ำของฟองน้ำ
• พั ฒ นาการของรูป ร่ า งฟองน ้า เกิ ด ขึ้ น เพื่ อ เพิ่ ม พื้ น ที่ ข อง
choanocyte ที่มหี น้าที่ในการกินอาหารให้มากขึน้
• การหมุนเวียนนา้ ผ่านไปเข้าในตัว ทาให้เกิดโครงสร้าง 3 แบบ
1. Asconoid
type
พบใน 2 สกุล คือ
Leucosolenia และ Clathrina
นา้
ostia
spongocoel
osculum
Asconoid
type
Osculum
Leucosolenia sp.
Spongocoel
Ostium
Ostium
Spongocoel
Osculum
2. Syconoid type มี 2 แบบคือ
2.1 Simple syconoid
- เช่น Sycon (Sypha) มี membrane
เชือ่ มปลาย chamber และมีรใู ห้นา้ ผ่าน
นา้
incurrent canal
prosopyle
apopyle
radial canal
spongocoel
osculum
เกาะ
Syconoid Sponge
Scypha (x.s.)
Spongocoel
Pinacocyte
Apopyle
Prosopyle
Incurrent Canal
Radial
canal
Choanocyte
Radial canal
Radial chamber
Choanocyte canal
Choanocyte chamber
Flagellated canal
Flagellated chamber
2. Syconoid type
2.2 Complex syconoid
- ฟองนา้ สกุล Grantia มี dermal tissue เกิด
จาก pinacocyte
และ mesohyl
ที่ปลาย
chamber ขยายออกมาเชื่อมกัน และมี dermal
pore ให้นา้ เข้า incurrent canal ซึ่งบุดว้ ย
pinacocyte
นา้
dermal pore
incurrent canal
radial canal
apopyle
prosopyle
spongocoel
osculum
3. Leuconoid type
- พบได้ในฟองนา้ ทัว่ ไป ฟองนา้ ส่วนใหญ่จะมีทางเดิ นนา้
แบบนี้ โดยเฉพาะฟองนา้ ที่มขี นาดใหญ่
- เป็ นทางเดินนา้ ที่มพี ฒ
ั นาการที่ดที ี่สดุ
นา้
dermal pore
radial canal
apopyle
incurrent canal
prosopyle
excurrent canal
osculum
Leuconoid Sponge
Apopyle
Prosopyle
Dermal pore
Incurrent canal
Radial
canal
Osculum
Excurrent canal
สร ุปแผนผังกำรหมุนเวียนน้ำ
1. Asconoid type
ostium
spongocoel
2. Syconoid type
dermal
pore
incurrent canal
(Grantia)
osculum
prosopyle
osculum
radial canal
spongocoel
3. Leuconoid type
dermal pore
osculum
incurr. canal
prosopyle
excurrent canal
apopyle
radial canal
apopyle
โภชนาการ
• ฟองนา้ เป็ น filter feeder นัน่ คือ กินอาหารโดย การ
กรอง คือคัดแยกแบคทีเรียและสารอินทรียท์ ี่ลอยในนา้ ได้
• กรองอาหารโดยการใช้รเู ล็กๆตามผนังตัว ซึ่งอาหารที่มีขนาด
เล็กเท่านัน้ จึงจะผ่านเข้าไปได้
• เมือ่ อาหารผ่านไปถึง choanocyte จะถูกดักให้ตดิ กับ ผิว
ของปลอกคอ (collar)
• ปลอกคอ ประกอบด้วยเส้นใยละเอียดสานกันอยู่ และนา้ จะ ไหล
ผ่านแทรกระหว่างเส้นใยนี้
• อนุภาคที่ถกู ดักไว้จะผ่านไปยังฐานของปลอกคอ และถูกเซลล์
ลาเลียงเข้าสูเ่ ซลล์
โภชนาการ
• เกิด food vacuole ภายในเซลล์ รวมทัง้ มีการดูดซับ
เกลือของซิลิกาและแคลเซียมขณะที่นา้ หมุนเวียนผ่านเข้ามา
• amoebocyte,
porocyte
หรือแม้แต่
pinacocyte ต่างก็สามารถกินอาหารได้
• การย่อยอาหารเกิดในถุงอาหาร สารอาหารจากการย่อย จะ
ซึมผ่านผนังของถุงอาหารออกมาเช่นเดียวกับโพรโตซัว
โภชนาการ
• ฟองนา้ ที่มี choanocyte ขนาดใหญ่ เช่น ฟองนา้ สกุล
Scypha, Grantia จะมีการย่อยอาหารในโคเอโนไซต์
• แต่ฟองนา้ ส่วนใหญ่ เซลล์ที่กินอาหารจะไม่ย่อยอาหาร แต่จะ
ส่งผ่านไปให้ amoebocyte ทาหน้าที่ย่อยอาหาร
• อมีโ บไซต์จ ะเคลื่ อ นที่ แ ละน าเอาอาหารไปยัง เซลล์ ต่า งๆ เช่น
เซลล์ที่ทาหน้าที่สะสมอาหาร เซลล์ที่จะพัฒนาเพื่อ การสืบพันธุ์
เซลล์ที่ทาหน้าที่สร้างโครงร่างของฟองนา้ เป็ นต้น
การสืบพันธุ์
• ฟองนา้ สามารถสืบพันธุไ์ ด้ทงั้ แบบอาศัยเพศและไม่อาศัยเพศ
1. การสืบพันธุแ์ บบไม่อาศัยเพศ
- การแตกหน่อ (budding) หน่อที่สร้างจะมีขนาดใหญ่ขึ้น
โดยอาจจะหลุด จากตัว แม่ (fragment) หรื อ อาจอยู่เ ป็ น
colony ต่อไป
- การสร้าง gemmule (gemmulation) ถือเป็ นการ
แตกหน่อภายใน (internal budding)
Gemmulation
• ส่วนใหญ่จะพบในฟองนา้ นา้ จืด รวมทัง้ ในฟองนา้ ทะเลบางชนิด
• เกิดจาก archeocyte
มารวมตัวกันใน mesohyl
แล้วมี chitin มาหุม้ โดยอาจมีขวากหรือไม่มกี ็ได้
• เมื่อสภาพแวดล้อมไม่เหมาะสมเช่น ในฤดูแล้ง ฟองนา้
ตั ว
แม่ตายไป แต่ gemmule ที่อยูภ่ ายในยังคงมีชวี ิตอยู่
• การฟั กตัวของ gemmule ส่วนใหญ่เกิดจากปั จจัยภายใน
และความต้องการอาหารของ gemmule เอง
• เซลล์ใน gemmule จะออกมาทางช่องเปิ ดเล็กๆ เรียกว่า
micropyle
Gemmules
ฟองน้ำน้ำจืด
2. การสืบพันธุแ์ บบอาศัยเพศ
- ฟองนา้ ส่วนใหญ่มเี พศรวม (monoecious)
- เซลล์สืบพันธุป์ รับเปลี่ยนมาจากเซลล์ archeocyte
- การสร้างเซลล์สืบพันธุแ์ ต่ละเพศ จะสร้างไม่พร้อมกัน
เป็ น protandry
โดย
- มี ก ารผสมข้า มตั ว โดยมี ก ารปฏิ ส นธิ ภ ายใน และใช้ร ะบบ
หมุนเวียนนา้ พาอสุจิไปยังฟองนา้ ตัวอื่น
- ตัว อ่อ นพัฒนาในตัวแม่ร ะยะหนึ่ง ก่อนว่า ยล่อ งลอยไปตาม
กระแสนา้
• ตัวอ่อนของฟองนา้ มี 2 แบบคือ
1. Amphiblastula
• พบใน Cl. Calcispongiae และ Subclass
Homoscleromorpha
ของ Class
Demospongiae
• รูปร่างครึ่งวงกลม กลวง และมี flagella อยู่ในด้านที่
มีกลุม่ เซลล์ขนาดเล็ก (micromere)
• ด้านที่มีกลุ่มเซลล์ขนาดใหญ่ (macromere) จะเป็ น
ด้านที่ยึดเกาะกับวัตถุ
2. Parenchymula
• เป็ นตัวอ่อนของฟองนา้ ส่วนใหญ่ ลักษณะตัวอ่อนเป็ นก้อน
เซลล์ที่ ตัน ผิ ว นอกเป็ นเซลล์ที่ มี แ ฟลเจลลั ม หรื อ ซี เ ลี ย
รอบตัว จึงว่ายนา้ ได้ดี
• เซลล์ดา้ นในคือ archeocyte; เมื่อตัวอ่อนลงเกาะ
แล้ว เซลล์ที่มี flagella จะเคลื่อนตัวเข้าไปภายในและ
พัฒนาเป็ น choanocyte
• ส่วน archeocyte จะพัฒนาเป็ น pinacocyte
การงอกใหม่ (regeneration) และ
somatic embryogenesis
• regeneration = ฟองนา้ มีความสามารถในการงอก
ใหม่เพื่อเสริมสร้างส่วนที่เกิดบาดแผลหรือขาดหายไป
• somatic embryogenesis = ถ้าฟองนา้ ถูก ตัด
ออกเป็ นชิ้นขนาดเล็ ก หรือถ้าแยกเซลล์ในฟองนา้ ออกจากกัน
หมดแล้ว ปล่ อ ยทิ้ ง ไว้ ฟองน ้า จะเกิ ด การรวมกลุ่ม ซึ่ ง ชิ้น ของ
ฟองนา้ แต่ละชิ้น และกลุ่มเซลล์แต่ละกลุ่มสามารถเจริ ญขึ้นมา
เป็ นฟองนา้ ใหม่ได้ โดยพบว่า amoebocyte เป็ นเซลล์ที่ทา
หน้าที่รวบรวมเซลล์เข้าด้วยกัน (มีประโยชน์ในการเพาะเลี้ ยง
ฟองนา้ )
Sponge culture
การจาแนกประเภท
• ฟองนา้ จาแนกตามลักษณะของโครงร่างเป็ น 4 คลาส คือ
1. Class Calcispongiae (Calcarea)
- Calcareous spicule แท่งเดียว หรือ 3-4 แฉก
- ระบบหมุนเวียนนา้ มีทงั้ 3 แบบ ขนาดเล็กสูงไม่เกิน 10 ซม.
- ไข่และสเปิ ร์มเปลี่ยนแปลงมาจากโคเอโนไซต์และปฏิสนธิภายใน
- ส่วนใหญ่มสี ีคลา้ แต่บางชนิดมีสีสด เช่น เหลือง แดง เขียว
- ดารงชีวิตอยูใ่ นบริเวณชายฝัง่
- ตัวอย่างเช่น Leucosolenia, Scypha, Grantia
Leucosolenia sp.
Grantia sp.
Scypha sp.
Leucosolenia sp.
Monaxon and triaxon spicules
2. Class Hyalospongiae (Hexactinellida)
• มีชอื่ เรียกทัว่ ไปว่า ฟองนา้ แก้ว (glass sponge)
• ส่วนใหญ่ดารงชีวิตอยู่ในทะเลลึกประมาณ 500-1,500 เมตร
• มีลกั ษณะรูปร่างคล้ายแจกันหรือกรวย สูงประมาณ 7.5-10
ซม. แต่บางชนิดอาจยาวมากกว่า 1.3 เมตร
• ระบบไหลเวียนนา้ คล้ายคลึงกับ syconoid
• hexaxon siliceous spicule ที่สานต่อกันเป็ นตาข่าย
จัดเป็ นโครงร่างที่แข็งแรง
2. Class Hyalospongiae (Hexactinellida)
Euplectella (Venus's flower basket)
• ความหมายที่มีคือ “จนกว่าความตายจะมาพรากจากกัน” (till
death us do part)
• ในตัวฟองนา้ จะมีกงุ้ ขนาดเล็กสกุล Spongicola ที่ผา่ นเข้าไป
ในตัวฟองนา้ ตามกระแสนา้ แล้วดารงชีวิตอยู่ในตัวฟองนา้
• จนเมื่อตัวโตขึน้ จะไม่สามารถผ่านตาข่ายของสปิ คูลออกมา จึ งต้อง
อยู่ภายในตัวฟองนา้ จนตายไป
• นิยมให้เป็ นของขวัญวันแต่งงานเพื่อเอาเคล็ด (ญี่ปุ่น)
Euplectella
3. Class Demospongiae
• พบมากกว่า 90% ของฟองนา้ ทัง้ หมด ส่วนมากเป็ นฟองนา้
ขนาดใหญ่
• siliceous spicule ที่ไม่เป็ นหกแฉก หรือมี spongin
เป็ นที่ฝังตัวของขวาก บางชนิดมีเฉพาะ spongin อย่าง
เดียว
• ทางเดินนา้ เป็ นแบบ leuconoid ส่วนใหญ่ดารงชีวิตในทะเล
ยกเว้นฟองนา้ นา้ จืด
• ฟองนา้ ทะเล มีขนาด รูปร่าง และสีที่แตกต่างกันมาก อาจเป็ น
กลุม่ ก้อน หรือมีทรงสูงและแตกแขนงคล้ายนิว้ บางชนิดเจาะฝัง
เข้าไปในเปลือกหอย บางชนิดมีรปู ร่างคล้ายพัด แจกัน หรือลูก
บอล ฟองนา้ ขนาดใหญ่อาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางหลายเมตร
3. Class Demospongiae
• ฟองนา้ ถูตวั (Spongia, Hippospongia) โครงร่าง
เป็ น spongin เหมาะแก่การใช้ในกิจกรรมต่างๆในครัวเรื อน
เมือ่ เก็บฟองนา้ ถูตวั มาตากไว้ เนือ้ เยื่อจะเน่าเปื่ อย ซึ่งจะล้างออก
เ ห ลื อ ก้ อ น ส ปั น จิ น ไ ว้ ใ ช้ จึ ง มี คุ ณ ค่ า ท า ง ก า ร ค้ า
(commercial sponge) ในยุคก่อน
• ฟองนา้ นา้ จืด กระจายทัว่ ไปในนา้ ที่มอี อกซิเจนสูง โดยจะอยู่เป็ น
กลุ่ม ก้อ น เกาะอยู่ต ามกิ่ ง ก้า นของพื ช น ้า หรื อ ชิ้ น ไม้ใ นน ้า
ลักษณะคล้ายเศษสิ่งของที่มรี พู รุน
4. Class Sclerospongiae
• จะพบอยู่ตามรอยแยกของแนวปะการัง จึงมักเรียกว่า ฟองนา้
ปะการัง (coralline sponge)
• ทางเดินนา้ แบบ leuconoid
• มีสปิ คูลเป็ นสารซิลิกา และมีสปั นจิน ด้านนอกมีชั้ นของหินปู น
เป็ นโครงร่างบางๆหุม้ หรือพบบริเวณฐาน