Cesta de flores de Venus

La Venus' cesta de flores (Euplectella aspergillum) es una esponja de vidrio del filo Porifera. Es una esponja marina que se encuentra en las aguas profundas del océano Pacífico, generalmente a profundidades inferiores a los 500 metros. Como otras esponjas, se alimentan filtrando el agua de mar para capturar plancton y nieve marina. Al igual que otras esponjas de vidrio, construyen sus esqueletos con sílice, que forma una estructura reticular única de espículas. Las esponjas suelen medir entre 10 y 30 cm de altura y sus cuerpos actúan como refugio para sus compañeros camarones mutualistas. Esta estructura corporal es de gran interés en la ciencia de los materiales, ya que sus propiedades ópticas y mecánicas son en cierto modo superiores a las de los materiales fabricados por el hombre. Se sabe poco sobre sus hábitos de reproducción; sin embargo, la dinámica de los fluidos de su estructura corporal probablemente influya en la reproducción y se plantea la hipótesis de que pueden ser hermafroditas.

Hábitat

Venus' Las cestas de flores se encuentran en el Océano Pacífico occidental, cerca de las Islas Filipinas. Otras especies de este género se encuentran en los océanos de todo el mundo, incluso cerca de Japón y en el Océano Índico.

El hábitat de esta esponja se encuentra en las zonas rocosas del fondo marino bentónico, donde vive y crece conectada a un sustrato duro durante toda su vida. Se puede encontrar entre 100 y 1000 m (330 a 3300 pies) por debajo de la superficie del océano y es más común a profundidades superiores a los 500 m. Más concretamente, tienden a anclar en sedimentos blandos debido a la naturaleza de sus espículas.

Al conectar el hábitat con la morfología, esta esponja a menudo se puede encontrar habitando sedimentos sueltos y fangosos, lo que les hace desarrollar una estructura que les ayudaría a permanecer arraigados en el fondo del mar.

Morfología

El cuerpo es tubular, curvo y en forma de cesta y está formado por espículas triaxónicas. El cuerpo está perforado por numerosas aberturas, que no son verdaderos ostia sino simplemente huecos parietales. Está presente un sistema de canales de tipo siconoide, donde los ostia se comunican con los canales incurrentes, los cuales se comunican con los canales radiales a través de prosópilos que, a su vez, se abren hacia el espongocele y hacia el exterior a través del ósculo.

La estructura corporal de estos animales es un tubo cilíndrico en forma de jarrón de paredes delgadas con una gran aurícula central. El cuerpo está compuesto íntegramente de sílice en forma de espículas silíceas de 6 puntas, por lo que comúnmente se las conoce como esponjas de vidrio. Las espículas se componen de tres rayos perpendiculares, lo que les da seis puntas. Las espículas son estructuras microscópicas en forma de alfileres dentro de los tejidos de la esponja que brindan soporte estructural a la esponja. Es la combinación de formas de espículas dentro de los tejidos de una esponja lo que ayuda a identificar la especie. En el caso de las esponjas de vidrio, las espículas "tejen" juntos para formar una malla muy fina, que le da al cuerpo de la esponja una rigidez que no se encuentra en otras especies de esponjas y permite que las esponjas de vidrio sobrevivan a grandes profundidades en la columna de agua.

Se especula que la esponja aprovecha la bioluminiscencia para atraer plancton. Su forma de celosía también le permite albergar animales como camarones mientras permanece enraizado en el suelo.

Se ha descubierto que sus peculiares motivos esqueléticos tienen importantes efectos fluidodinámicos al reducir el arrastre experimentado por la esponja y promover movimientos giratorios coherentes dentro de la cavidad corporal, posiblemente para promover la alimentación selectiva por filtración y la reproducción sexual. En un estudio realizado por un investigador italiano, un modelo tridimensional de Venus' Se utilizó Flower Basket para simular el flujo de moléculas de agua dentro y fuera de su red. Los investigadores descubrieron que, si bien reducía la resistencia de la esponja, también creaba diminutos vórtices dentro de la esponja que facilitaban la mezcla de sus espermatozoides y óvulos; además, hacer que la alimentación de los camarones que viven dentro de su red sea más eficiente.

E. aspergillum differs in having anchorage basalia with six teeth, and diactins.

El esqueleto de estas esponjas también contiene nanopartículas de sílice, entre otros biomateriales.

Reproducción

Como se dijo en la introducción, se sabe poco sobre la reproducción. Se encontró esperma en una muestra de E. aspergillum, dentro del tejido conectivo, y se describió como grupos agregados dentro de apéndices muy finos en forma de hilos. Esto contribuiría a la idea de que la especie es hermafrodita. Si bien estas esponjas son sésiles, los espermatozoides pueden ser transportados por la corriente y los óvulos que retiene un organismo diferente pueden ser fecundados. También se sugiere que esta especie se reproduce sexualmente, lo que puede deducirse por la aparición de sus "patrones de recirculación interna".

Relación mutualista

Las esponjas suelen albergar camarones esponja de cristal, normalmente una pareja reproductora, que normalmente no pueden salir de la red de la esponja debido a su tamaño. En consecuencia, viven dentro y alrededor de estas esponjas, donde los camarones mantienen una relación mutualista con la esponja hasta que mueren. Los camarones viven y se aparean en el refugio que les proporciona la esponja y, a cambio, también limpian el interior de la esponja. Esto puede haber influido en la adopción de la esponja como símbolo de amor eterno en Japón, donde los esqueletos de estas esponjas se presentan como regalos de bodas.

Ecología

Si bien no se sabe mucho sobre la ecología de estas esponjas, se han realizado más investigaciones sobre su clase, las esponjas hexactinélidas. Los hexactinélidos en el océano Pacífico forman arrecifes en el fondo del mar, muchos de los cuales ahora están extintos, pero prosperaron en el período Jurásico. El papel que desempeñan ecológicamente puede estar relacionado con su alimentación de plancton en las profundidades del mar, que produce carbono en sus entornos. Además de esto, pueden albergar muchos animales que residen en el fondo marino, incluidos los camarones mencionados en apartados anteriores.

Papel del ecosistema/otros hechos

En un estudio realizado con varias esponjas de vidrio, Venus' Se señaló que Flower Basket es difícil extraer más información debido a lo inaccesible que resulta ser. Sin embargo, al entrar en contacto con álcalis, estas esponjas mostraron una alta resistencia, lo que llevó a los investigadores a creer que potencialmente contienen biomateriales como la quitina, que podrían servir como componente estructural de esta especie. Este estudio sugiere que mientras E. aspergillum y especies similares son compuestos naturales que contienen biomateriales valiosos y podrían ser importantes en la biomedicina y la biotecnología del futuro.

Aplicaciones antropomorfas

Las fibras vítreas que unen la esponja al fondo del océano, de 5 a 20 centímetros (2 a 8 pulgadas) de largo y delgadas como un cabello humano, son de interés para los investigadores de fibra óptica. La esponja extrae ácido silícico del agua de mar y lo convierte en sílice, luego lo transforma en un elaborado esqueleto de fibras de vidrio. Otras esponjas, como la esponja naranja (Tethya aurantium), también pueden producir vidrio de forma biológica. El proceso de fabricación actual de fibras ópticas requiere altas temperaturas y produce una fibra quebradiza. Un proceso a baja temperatura para crear y disponer dichas fibras, inspirado en las esponjas, podría ofrecer un mayor control sobre las propiedades ópticas de las fibras. Estas nanoestructuras también son potencialmente útiles para la creación de células solares más eficientes y de bajo coste. Además, su estructura esquelética ha inspirado un nuevo tipo de celosía estructural con una mayor relación resistencia-peso que otras celosías cuadradas reforzadas diagonalmente utilizadas en aplicaciones de ingeniería.

Estos esqueletos de esponjas tienen configuraciones geométricas complejas, que han sido ampliamente estudiadas por su rigidez, límite elástico y mínima propagación de grietas. Un tubo de aluminio (el aluminio y el vidrio tienen un módulo elástico similar) de igual longitud, espesor efectivo y radio, pero distribuido homogéneamente, tiene 1/100 de rigidez.

Además de estas notables propiedades estructurales, Falcucci et al. descubrieron que sus peculiares motivos esqueléticos producen importantes efectos fluidodinámicos al reducir el arrastre experimentado por la esponja y promover movimientos giratorios coherentes dentro de la cavidad corporal, posiblemente para promover la alimentación selectiva por filtración y la reproducción sexual.

El trabajo de Rao sobre biomímesis en la arquitectura describe la inspiración arquitectónica extraída del planeta Venus. Estructura Flower Basket, especialmente en relación con el diseño de Norman Foster para la torre Gherkin en Londres.