Participants: Hans Ulrik Riisgård & Lars Kumala

Abstract: Only little is known about motility in calcareous sponges, but they may share certain behavioral capabilities with the more complex demosponges. Yet, the mechanism underlying these behaviors, including the control of internal flow, remains poorly understood and warrants further investigation. All calcareous sponges are marine and they are small. Very few physiological and bioenergetic studies have so far been carried out on calcareous sponges compared to a large and steadily increasing number of studies conducted on demosponges. The present project aims at filling in this gap using the calcareous sponge Sycon striatum collected in Hirtshals harbor by the Nordsee Oceanarium. Laboratory studies conducted at the Marine Biological Research Centre (SDU) will explore fundamental feeding mechanisms, bioenergetics, growth and behavior in calcareous sponges. The research will provide insights into the evolution of the aquiferous system and thus the implications for filter-feeding in the earliest metazoans.

Resumé (Danish): Svampedyr er verdens første og simpleste dyr. De klarer sig godt, Men hvorfor er de ikke blevet udkonkurreret af mere moderne filtrerende dyr som f.eks. muslinger? Svampedyr er en af de tidligst udviklede og enkleste grupper af dyr, som udviklede sig for 550 mio. år siden. De er flercellede og lever af at filtrere det omgivende vand for mikroskopiske planktonalger og fritlevende bakterier. De mangler egentlige muskler og nerver. Alligevel kan de trække sig sammen og lukke for vandtransporten, hvis de bliver forstyrret eller overbelastet med partikler. De kan rense deres vandkanaler for uønskede partikler, inden de åbner sig igen og filtrerer videre. Men det går langsomt, så nødvendig med time-lapse video-optagelser for at studere deres adfærd. Som de første dyr, havde de ingen fjender, så de behøvede ikke flytte sig eller skynde sig. Alligevel er der i dag over 10.000 nulevende arter fordelt på fire klasser, hvoraf den ene klasse er kalksvampene, som vi studerer i dette projekt. Det er meget lidt, vi ved om kalksvampene. Vi ved at særlige kraveceller (choanocytter) både filtrerer og pumper vandet gennem et indgående og udgående kanalsystem. Vandet suges ind gennem små åbninger i dyrets overflade, mens det filtrerede vand forlader dyret som en jet gennem en større åbning (osculum). I vores projekt med kalksvampe (Sycon ciliatum), som bliver indsamlet i Hirtshals Havn af Nordsøen Oceanarium, ønsker vi at måle, hvor meget vand svampedyrene filtrerer og nøjere studere, hvordan pumpe-hastigheden kontrolleres ved lukning af udstrømningsåbningen. Vi ønsker også at måle svampedyrenes stofskifte (respiration) og vækst under forskellige fødeforhold. Et godt spørgsmål er, hvordan disse meget primitive svampedyr har været i stand til at overleve til i dag og konkurrere med langt mere avancerede og langt senere udviklede filtrerende dyr som f.eks. muslinger?

Kalksvampe som Sycon ciliatum, kaldet urnesvampe, er fastsiddende. De lever som alle andre svampedyr af at filtrere vandet for mikroskopiske planktonalger og fritlevende bakterier. Det filtrerede vand forlader dyret som en jet gennem en åbning, som kan reguleres.

På Marinbiologisk Forskningscenter (SDU) studeres urnesvampe vha. video time-lapse optagelser. I andre opstillinger måles filtrations- og respirations-hastigheder.De viste svampedyr er mellem 5 og 15 mm store.

Publications

Goldstein, J., Bisbo, N., Funch, P., Daugaard, N.D., Larsen, P.S., Brewer, J.R., Riisgård, H.U. (2024). Aquiferous system, filtration rates and hydrodynamics of a syconoid calcareous sponge Urna sp. Mar. Biol. 171: 216. https://doi.org/10.1007/s00227-024-04532-0