Sponzen — Eenvoudig maar spectaculair

DOOR EEN ONTWAAKT!-MEDEWERKER IN AUSTRALIË

ZOU u er iets voor voelen om met het skelet van een dier in bad te gaan? Dat idee klinkt waarschijnlijk niet erg aanlokkelijk. Toch is de natuurlijke badspons feitelijk het vezelige skelet van een dier.

„Sponzen vormen de oudste en laagste tak aan de stamboom der dieren”, meldt Ben Harder in National Geographic News. Dat heeft ertoe geleid dat sommigen veronderstellen dat een spons de evolutionaire voorloper was van de dieren en de mensen. Een persbericht over een tv-documentaire noemde de spons zelfs „de dierlijke Eva”, de „stammoeder met wie het leven allemaal begonnen is”.

Wat is de wetenschap over sponzen te weten gekomen? Zijn het slechts eenvoudige diertjes, of getuigen ze van een spectaculair ontwerp?

Geen hart, geen hersenen, geen probleem

Sponzen mogen er dan misschien uitzien als planten, door Aristoteles en Plinius de Oudere werden ze terecht als dieren beschreven. Deskundigen schatten dat er verspreid over alle zeeën en meren ten minste 15.000 soorten leven, in een ongelooflijke verscheidenheid van vormen en kleuren. Er zijn sponzen die lijken op slanke vingers, bolle vaten, uitgerolde tapijtjes, elegante waaiers en zelfs prachtige kristallen vazen, om maar een paar vormen te noemen. Sommige zijn kleiner dan een rijstkorrel en andere worden groter dan een mens. Wetenschappers denken dat sommige sponzen misschien wel honderden jaren oud zijn.

„Qua bouw, functie en ontwikkeling verschillen sponzen van andere dieren”, zegt de Encyclopædia Britannica. Hoe dan? In tegenstelling tot andere dieren hebben sponzen geen inwendige organen. Maar als sponzen geen hart, hersenen en zenuwstelsel hebben, hoe kunnen ze dan leven? Binnen in de spons bevinden zich minuscule cellen die voor de vele levensonderhoudende functies zorgen. Gespecialiseerde cellen vangen voedsel, transporteren voedingsstoffen of verwijderen afvalstoffen. Andere cellen bouwen skelet- of huidbestanddelen. Sommige cellen kunnen indien nodig zelfs van het ene celtype in het andere veranderen.

Sponzen zijn in meer opzichten uniek. Wrijf een levende spons door een zeef en de cellen zullen zich groeperen en weer het oorspronkelijke dier vormen. Vermeng twee fijngemalen sponzen met elkaar en de cellen zullen zich geleidelijk opsplitsen en in hun oorspronkelijke staat terugkeren. „Er bestaan geen andere planten of dieren die zichzelf op die manier weer tot leven kunnen brengen”, merkt Ben Harder op.

Sponzen hebben ook een opmerkelijke flexibiliteit wat hun voortplanting betreft. Er zijn sponzen die cellulaire ’ruimteschepen’ uitrusten en lanceren om andere gebieden te koloniseren. Tijdens de reis verkeren de ’kolonisten’ in een sluimertoestand, waaruit ze ten slotte na de landing weer ontwaken, om vervolgens hun ’schip’ te verlaten en een nieuwe spons te produceren. Andere sponzen planten zich geslachtelijk voort, waarbij afzonderlijke sponzen al naargelang de noodzaak de mannelijke of de vrouwelijke rol op zich nemen. Sommige sponzen leggen eitjes. „Hoe nauwkeuriger we zelfs de eenvoudigste organismen onderzoeken, hoe groter de complexiteit is die we waarnemen”, schreef de paleontoloog Paul Morris vol verwondering.

Stofzuigers van de zee

Volgens de zoöloog Allen Collins is de manier waarop sponzen voedsel opnemen uniek in de dierenwereld. Kleine poriën in de huid staan in verbinding met een stelsel van tunnels en kamertjes die zich door de hele spons heen bevinden. De wanden van dit labyrint zijn bekleed met miljoenen  minuscule ’roeiende’ kraagcellen of choanocyten. Elke cel heeft een zweepdraad die naar voren en naar achteren slaat. „Net als roeiers op een Romeinse galei brengen [deze cellen] een constante waterstroom op gang langs de andere cellen van de spons, die ontworpen zijn om de voedseldeeltjes in het water te vangen en op te nemen”, legt Ben Harder uit. Door per uur wel tien keer haar eigen volume aan water op te pompen, onttrekt de spons voedingsstoffen, giftige chemische stoffen en zo’n 90 procent van alle bacteriën aan het water. Een spons kan zelfs haar pompwerking  reguleren of omkeren om zich aan veranderende waterstromen aan te passen of om inwendige afvalstoffen uit te scheiden. „Sponzen zijn . . . de doeltreffendste stofzuigers van de zee”, zegt dr. John Hooper.

De constante stroom voedsel en water door de spons maken haar tot een ideale plek voor garnalen, krabben en andere diertjes. Ooit heeft men in een spons 17.128 bewoners geteld. Talloze bacteriën, algen en schimmels leven in symbiose met sponzen of werken ermee samen. Tot wel de helft van het gewicht van een natte spons kan uit bacteriën bestaan.

Wetenschappers hebben ontdekt dat sponzen en de organismen waarmee ze in symbiose leven, een veelbelovende bron van nieuwe en unieke farmaceutische middelen zijn. Sommige menen dat die middelen nuttig kunnen blijken in de strijd tegen aids, kanker, malaria en andere ziekten. De onderzoekster Shirley Pomponi zegt over een zo’n bestanddeel van de spons: „De natuur heeft veel interessantere moleculen dan onze computers zelfs maar kunnen bedenken.”

Kristallen kunstwerken

In tegenstelling tot de zachte en vezelige badspons zijn veel andere sponzen ruw of stug. Die sponzen bevatten miljoenen minuscule kristallijne naaldjes die spiculae worden genoemd. Als de naaldjes onder een microscoop worden gelegd, spreken hun schoonheid en verscheidenheid enorm tot de verbeelding. De naaldjes, die op diverse manieren met elkaar verbonden zijn, kunnen ingewikkelde skeletten vormen, beschermende pantsers en zelfs kabels die wel drie meter lang en een centimeter dik kunnen worden. Eén vleesetende spons gebruikt klittenbandachtige visnetten om zijn prooi te vangen.

De diepzeespons die venusmandje heet, gebruikt naaldjes om een ingewikkeld glasraster van spectaculaire schoonheid te weven. De vezels, die uit zeer zuiver silicium bestaan, lijken heel veel op commercieel ontworpen glasvezelkabels. „Deze bioglasvezels zijn buitengewoon sterk”, legt een wetenschapper uit. „Je zou er heel strakke knopen in kunnen leggen en toch zouden ze, in tegenstelling tot commercieel geproduceerde glasvezels, niet breken.” Hoe deze complexe vezels zich in zeewater en bij lage temperaturen ontwikkelen, is voor wetenschappers nog een raadsel. „In dit geval heeft een betrekkelijk eenvoudig mechanisme een oplossing voor een zeer ingewikkeld probleem in de geïntegreerde optica en bij de ontwikkeling van materialen”, zegt Cherry Murray van Bell Laboratories.

Toeval of ontwerp?

Na de vele spectaculaire biologische kenmerken van sponzen te hebben opgesomd, merkt dr. Hooper op: „De ’eenvoudige spons’ is in feite een zeer complex [dier], waarvan we zelfs nu nog niet alles weten.” Het is daarom redelijk te vragen: Hoe en waarom is deze complexiteit ontstaan? Is dit louter aan het toeval toe te schrijven? Of leggen sponzen op een overtuigende manier getuigenis af van het bestaan van een intelligent Ontwerper?

Hoewel sommigen misschien weigeren te geloven dat er een Schepper bestaat, zullen veel mensen instemmen met de waarneming van de psalmist uit de oudheid: „Hoe talrijk zijn uw werken, o Jehovah! Gij hebt ze alle in wijsheid gemaakt. De aarde is vol van uw voortbrengselen . . ., levende schepselen, zowel klein als groot.” — Psalm 104:24, 25.

[Diagram/Illustraties op blz. 23]

Kenmerkende structuur van een spons. Uitvergroting van cellen die water pompen

[Illustratie op blz. 24]

Naaldjes van een spons

[Illustratie op blz. 24]

Venusmandje

[Illustratieverantwoording op blz. 23]

Sea horse: Rudie H Kuiter; 3 right-hand inset photos: Dr. John Hooper, Queensland Museum

[Illustratieverantwoording op blz. 24]

Top: Eye of Science/Photo Researchers, Inc.; bottom: Kim Taylor/Warren Photographic