Sienieläimet (Porifera) — rakenne, elintavat ja lajit
Sukella sieni (Porifera) -maailmaan: rakenne, suodatuselintavat, yli 10 000 lajia, merielämä ja 635 miljoonan vuoden fossiilihistoria.
Sieni (sienieläin) kuuluu heimoon Porifera. Ne ovat yksinkertaisia mutta menestyneitä eläimiä: niillä on monia soluja, mutta ei suuta, lihaksia, sydäntä tai aivoja. Sienet ovat sessiilejä, eli ne kiinnittyvät alustaan eivätkä liiku paikasta toiseen kuten useimmat muut eläimet. Ne kasvavat yhdessä paikassa kuten kasvit, mutta rakenne ja aineenvaihdunta tekevät niistä eläimiä. Sienet ovat sopeutuneet eri elinympäristöihin ja ovat usein ekologisesti merkittäviä.
Rakenne
Sienen rungon perusrakenne on hyytelömäinen kudoskerros (mesohyl), joka sijaitsee kahden ohuen solukerroksen välissä. Kehon pinnassa on lukuisia pieniä aukkoja (ostiat), kanavia ja suurempia aukkoja (osculum), joiden kautta vesi virtaa.
Monilla sienillä sisäpinnan muodostavat niin kutsutut koanosyytit (pitsisolut), jotka liikuttavat vettä siimujensa avulla ja sieppaavat vedessä leijuvia ravintohiukkasia. Mesohylissä on lisäksi erilaisia tukirakenteita: kivisiä spikkeleitä (piikiveä tai kalkkia) ja/tai kuitumaista proteiinia (spongiini), jotka antavat rungolle jäykkyyttä tai kimmoisuutta.
Ruokinta ja aineenvaihdunta
Niiden kehot ovat täynnä huokosia ja kanavia, joiden kautta merivettä tai makeaa vettä virtaa. Useimmat sienet ovat suodatinsyöjiä: ne suodattavat vedestä bakteereja ja pieniä plankton-organismeja, kuten bakteereja ja muita mikro-organismeja. Vesi kulkee ostioiden kautta, koanosyyttien läpi ja poistuu keskellä olevan suuren aukon kautta (osculum). Joillakin lajeilla on poikkeuksellista ravintokäyttäytymistä: muutamat lajit pystyvät pyydystämään pieniä äyriäisiä tai käyttämään symbiottisia mikro-organismeja ravinnonlähteenä.
Lisääntyminen ja elinkierto
Sienet lisääntyvät sekä suvullisesti että suvuttomasti. Suvullisessa lisääntymisessä syntyy yleensä vapaita, uivia larva-asteita, jotka hakeutuvat myöhemmin kiinnittymään alustaan ja kehittymään aikuisiksi. Suvuttomat tavat sisältävät esimerkiksi paljoutumisen ja katkelmista tapahtuvan uudelleen kasvamisen. Monilla makean veden sienillä on gemmuleiksi kutsuttuja kestäviä pakkauksia, jotka kestävät kuivumista ja pakkasta ja auttavat lajin säilymistä epäedullisissa olosuhteissa.
Luokittelu ja lajirunsaus
Sienilajeja tunnetaan yli 10 000, ja ne jaetaan useisiin pääryhmiin (luokkia ovat muun muassa Calcarea, Hexactinellida, Demospongiae ja Homoscleromorpha). Useimmat sienet elävät meressä, erityisesti rannikkoalueilla, koralliriuttojen läheisyydessä ja syvänmeren pohjalla. Muutama ryhmä on sopeutunut makeaan veteen (esimerkiksi perhe Spongillidae).
Levinneisyys, ekologia ja merkitys
Sienet ovat tärkeitä ekosysteemeille: ne suodattavat vettä, vaikuttavat vedenlaatuun ja tarjoavat elinympäristön monille pieneliöille ja kalojen poikasille. Monet sienet elävät yhteistyössä bakteerien ja levien kanssa, jotka voivat tuottaa lisäravintoa tai kemiallisia yhdisteitä. Joidenkin lajien tuottamat yhdisteet ovat kiinnostaneet lääketieteellistä tutkimusta, koska niillä saattaa olla antibakteerisia tai muita biologisia vaikutuksia.
Fossiiliset todisteet ja ikä
Sienet ovat yksi vanhimmista tunnetuista eläinryhmistä: niiden kaltaisten rakenteiden fossiileja on löydetty jopa noin 635 miljoonan vuoden takaa, mikä kertoo pitkistä evolutiivisista juurista ja sopeutumiskyvystä maapallon eri olosuhteissa.
Sienet pystyvät myös korjaamaan vahinkoja ja uusiutumaan tehokkaasti: rikkoutunut kappale voi kasvaa uudeksi yksilöksi, mikä auttaa lajeja selviytymään saalistuksesta tai fyysisestä vauriosta. Ihmiskäyttöön kuuluvat muun muassa pesu- ja koristekäyttöön sopivat luonnonpesusienet sekä bioaktiivisten yhdisteiden etsintä lääketieteessä.
Mikä tekee niistä erilaisia
|
| Sienet | Nilviäiset ja ctenoforat |
| Hermosto | Ei | Kyllä, yksinkertainen |
| Kerroksessa olevat solut sitoutuvat toisiinsa | Ei, paitsi että Homoscleromorphoilla on tyvikalvot. | Kyllä: solujen väliset yhteydet; tyvikalvot. |
| Keskimmäisen "hyytelökerroksen" solut | Monet | Muutama |
| Solut voivat siirtyä sisään, muuttaa toimintoja | Kyllä | Ei |
Sienet ovat yksinkertaisia eläimiä. Muutamat asiat erottavat ne muista eläimistä.
- Elävä sieni voi muuttaa ruumiinsa muotoa. Useimmat sen kehon solut voivat liikkua; muutamat solut voivat jopa muuttua solutyypistä toiseen.
- Kuten nilviäiset (meduusat jne.) ja ktenoforat (kampameleenit) ja toisin kuin kaikki muut tunnetut metazoalaiset, sienienien ruumis koostuu elottomasta hyytelömäisestä massasta, joka on kahden solukerroksen välissä.
- Sienillä ei ole hermostoa. Niiden keskimmäisissä hyytelömäisissä kerroksissa on monia erilaisia soluja. Jotkin solutyypit niiden uloimmissa kerroksissa voivat siirtyä keskimmäiseen kerrokseen ja muuttaa toimintojaan.
Erilaisia sieniä
Sieniä on neljä luokkaa. Nämä lajit eroavat toisistaan siinä, miten niiden luuranko on rakennettu.
- Demosponges on luokka, johon kuuluu suurin osa sienistä. Tähän luokkaan kuuluvat sienet muodostavat luurankonsa sienilangasta. Spongiini on erityinen proteiini. Kaikki suuret sienet kuuluvat tähän luokkaan.
- Luiset sienet käyttävät kalsiumkarbonaattia luurangon rakentamiseen. Ne tunnetaan nimellä Calcarea. Ne ovat yleensä hyvin pieniä, vain 3-4 tuuman korkuisia. Noin 15 000 tunnetusta sienestä noin 400 on Calcarea-sieniä.
- Lasisienet käyttävät piidioksidia luurankonsa valmistukseen. Niitä kutsutaan joskus Hexactinellida-sieniksi. Useimmat niistä elävät hyvin syvällä valtameressä. Lasisieniä on noin 500 erilaista lajia, jotka kuuluvat 17 eri sukuun. Nämä sienet muodostavat noin 7 % kaikista tunnetuista sienistä.
- Homoscleromorpha on luokka, joka oli osa Demosponges-luokkaa. Itse asiassa ne ovat hyvin erillään demospongoista.
Elintoiminnot
Liike
Sienet ovat istukkaita, eli ne elävät yhdessä paikassa, jossa ne ovat kiinni maassa. Muutamat sienet voivat vaihtaa asentoaan, ja ne voivat liikkua 1 mm:n ja 4 mm:n nopeudella päivässä. Ne tekevät tämän ameebojen tavoin. Muutamat lajit voivat supistaa koko kehoaan. Monet voivat sulkea aukkonsa/reikänsä.
Lihansyöjäsienet
Muutamat lajit elävät vesissä, joissa on hyvin vähän ravintoa saatavilla. Siksi ne ovat muuttuneet ja niistä on tullut saalistajia. Ne syövät pieniä äyriäisiä ja muita pieniä eläimiä. Suurin osa näistä sienistä kuuluu Cladorhizidae-heimoon, mutta myös muutamat Guitarridae- ja Esperiopsidae-heimon jäsenet ovat lihansyöjiä. Useimmissa tapauksissa tiedetään vain vähän siitä, miten ne itse asiassa pyydystävät saalista. Joidenkin lajien uskotaan käyttävän joko tahmeaa lankaa tai koukullisia piikkejä. Useimmat lihansyöjäsienet elävät syvissä vesissä, jopa 8 840 metrin syvyydessä, ja syvänmeren tutkimustekniikoiden kehittymisen odotetaan johtavan useiden uusien sienienien löytämiseen. Yksi laji on kuitenkin löydetty Välimeren luolista 17-23 metrin syvyydestä tavallisempien suodatinsienien rinnalta. Luolissa elävät petoeläimet pyydystävät alle 1 millimetrin pituisia äyriäisiä kietomalla ne hienoihin säikeisiin, sulattavat ne sulattamalla ne muutamien päivien aikana uusilla säikeillä ja palaavat sitten normaaliin muotoonsa; myrkyn käytöstä ei ole todisteita.
Useimmat tunnetut lihansyöjäsienet ovat menettäneet kokonaan veden virtausjärjestelmän ja choanosyytit. Chondrocladia-suvussa käytetään kuitenkin erittäin muunneltua veden virtausjärjestelmää, jonka avulla puhalletaan ilmapallomaisia rakenteita, joita käytetään saaliin pyydystämiseen.
Lisääntyminen sienissä
Sukupuolinen lisääntyminen
Sienet lisääntyvät yleensä, kun pieniä palasia irtoaa. Jos tällaisessa palassa on oikeanlaisia soluja, se voi kasvaa uudeksi sieneksi. Muutamat sienet voivat myös käyttää nuppuuntumista. Nuppuuntumisessa pieni sieni kasvaa vanhemman päälle; kun se on kasvanut, se yksinkertaisesti putoaa pois. Kun olosuhteet ovat huonot, jotkin sienet voivat myös kasvattaa epäspesifisten solujen möhkäleitä. Nämä kehittyvät vasta, kun olosuhteet paranevat jälleen. Tällöin ne voivat joko muodostaa uuden sienen tai käyttää (kuolleen) emosienen luurankoa.
Sukupuolinen lisääntyminen
Useimmat sienet lisääntyvät sukupuolisesti. Ne voivat tuottaa siittiöitä, jotka vapautuvat veteen. Toinen sieni nappaa ne ja kuljettaa ne sitten vanhemman sienen munasoluihin. Tämä tunnetaan nimellä viviparous. Molemmat solut yhdistyvät toukiksi, jotka voivat uida etsimään hyvää paikkaa, johon asettua.
Toinen tapa, joka tunnetaan nimellä oviparous, on se, että sekä siittiöitä että munasoluja vapautuu veteen. Ne yhdistyvät sitten sienen ulkopuolella.
Käytä työkaluina
Delfiinit
Vuonna 1997 julkaistussa raportissa kuvattiin, kuinka Shark Bayn pullonokkadelfiinit käyttivät sieniä työkaluina: Delfiini voi kiinnittää merisienen rostrumiinsa (kuonon kaltainen uloke). On arveltu, että sieni suojaa sarvipäätä, kun delfiini etsii ruokaa hiekkapohjasta, mutta tutkijat eivät ole vahvistaneet tätä. Tätä sienestyskäyttäytymistä on havaittu vain tällä lahdella, ja sitä harjoittavat lähes yksinomaan naaraat. Vuonna 2005 tehdyssä tutkimuksessa todettiin, että emät opettavat käyttäytymistä tyttärilleen ja että kaikki sieniä käyttävät ovat läheistä sukua. Tämä viittaa siihen, että kyseessä on melko tuore innovaatio. Delfiinit käyttävät sieniä myös kuorintavälineenä hieromalla ihoaan kiveen kiinnitettyä sieniä vasten päästäkseen eroon vanhasta/kuivasta ihostaan.
Ihmisten toimesta
Useimpien sienien kalsiumkarbonaatti- tai piidioksidihiutaleet tekevät niistä liian karheita useimpiin käyttötarkoituksiin, mutta kahdella suvulla, Hippospongialla ja Spongialla, on pehmeä, täysin kuitumainen luuranko. Varhaiset eurooppalaiset käyttivät pehmeitä sieniä moniin tarkoituksiin, kuten kypärän pehmusteisiin, kannettaviin juoma-astioihin ja kunnallisiin vedensuodattimiin. Ennen synteettisten sienien keksimistä niitä käytettiin myös puhdistustyökaluina, maalaamiseen ja ehkäisyvälineinä. 1900-luvulla liikakalastus on ongelma. Se on aiheuttanut sen, että eläimet sekä niiden taustalla oleva teollisuus ovat lähellä sukupuuttoa.
Monet sienimäisen tekstuurin omaavat esineet on nykyään valmistettu aineista, jotka eivät ole peräisin porfyyreistä. Synteettisiä "sieniä" ovat esimerkiksi henkilökohtaiset ja kotitalouden siivousvälineet, rintaimplantit ja ehkäisysienet.
Luffa-"sieni", jota myydään yleisesti käytettäväksi keittiössä tai kylvyssä, ei ole peräisin eläimestä vaan kurpitsan (Cucurbitaceae) kuitumaisesta "luurangosta".
Myytävänä olevia luonnonsieniä Kalymnoksella Kreikassa
Galleria
· 
Kaavio sienestä
· 
Sienet kasvavat lähellä valtameren reunaa.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on sieni?
A: Sieni kuuluu heimoon Porifera, joka on yksinkertainen eläin, jolla on monia soluja, mutta ei suuta, lihaksia, sydäntä tai aivoja.
K: Miten sieni liikkuu?
V: Sieni on istuva, mikä tarkoittaa, että se ei voi liikkua paikasta toiseen kuten useimmat eläimet.
K: Miten sieni syö?
V: Useimmat sienet syövät bakteereja ja muita mikro-organismeja, ja muutamat sienet syövät pieniä äyriäisiä. Ne suodattavat (ottavat pois) pieniä ruoanpalasia kehonsa läpi kulkevasta vedestä.
K: Missä useimmat sienet elävät?
V: Useimmat sienet elävät meressä, mutta muutamat elävät makeassa vedessä.
K: Miten vesi kiertää sienen kehossa?
V: Sienen keho on täynnä huokosia ja kanavia, joiden kautta vesi pääsee kiertämään.
K: Kuinka monta sienilajia on olemassa?
V: Sienilajeja on yli 10 000.
K: Mikä tekee sienistä ainutlaatuisia eläinkunnassa?
V: Sienet ovat vanhimpia eläimiä, joista on fossiilisia todisteita, ja ne ovat peräisin noin 635 miljoonan vuoden takaa.
Etsiä