I poriferi come strumento di depurazione delle nostre acque marine

Oggi, più che mai, sentiamo molto parlare di inquinamento. Tra le varie forme di inquinamento, quello delle acque risulta essere una problematica molto importante e diffusa in tutto il mondo. Ma da cosa è causato? Le cause sono numerose e legate prevalentemente all’attività antropica, come scarichi industriali, civili e agricoli. Sono numerosi gli studi che ci permettono di dimostrare che i poriferi, conosciuti comunemente come spugne, sono in grado di monitorare e depurare le acque marine.

I poriferi

I poriferi appartengono ad un Phylum che comprende organismi bentonici, sessili, sia solitari che coloniali, diffusi prevalentemente in mare ma presenti con un minor numero di specie anche in acque dolci. Oggi, si contano circa 9000 specie nei mari di tutto il mondo. Le spugne sono degli organismi filtratori attivi che si nutrono della frazione particolata presente nell’acqua. La loro capacità filtrante è uno degli aspetti più importanti ai fini del biomonitoraggio, del restauro ambientale e della depurazione delle acque, suscitando un interesse sempre maggiore nell’ambito della ricerca scientifica.

Struttura dei poriferi

Le spugne possono presentare dimensioni variabili da pochi centimetri fino a 2 metri. La loro struttura interna è modellata intorno ad un sistema più o meno complesso di canali inalanti (ingresso), canali esalanti (uscita) e cavità attraverso cui circola l’acqua. Questo sistema è al servizio dei coanociti, cellule capaci di captare le particelle alimentari: si tratta pertanto di un particolare sistema di filtraggio utilizzato per la loro alimentazione. L’organizzazione strutturale rimane molto variabile e può essere ricondotta a cinque modelli fondamentali che rappresentano livelli crescenti di complessità dovuti alla disposizione dei coanociti, alla numerosità e dimensione dei canali, alla diversificazione e ricchezza dei tipi cellulari: Ascon (Figura 1 A); Sycon (Figura 1 B); Sylleibide(Figura 1 C); Leucon(Figura 1 D); Solenoide (Figura 1 E).

Figura 1 – Organizzazione del sistema acquifero dei poriferi. A), Asconoid; B), Syconoid; C), Sylleibid; D), Leuconoid; E), Solenoid. Le frecce indicano la direzione del flusso dell’acqua in entrata verso lo spongocele o l’atrio (1) ed in uscita attraverso l’osculo (2). [researchgate.net]

Tassonomia

I poriferi sono distinti nelle seguenti linee filetiche:

Calcarea: Sono spugne che possono presentare una organizzazione del sistema acquifero di tutti e cinque i tipi descritti (ascon, sycon, sylleibide, leucon, solenoide). In genere sono di piccole dimensioni, colore bianco, vivono per lo più in acque superficiali.

*Figura 2 – Diversificazione dei poriferi appartenenti alla classe Calcarea. A), Sycon sp. B), Clathrina sp.[zanichelli.it]*

Demospongiae: è la classe che comprende la grande maggioranza dei Poriferi. Sono estremamente diversificate per forma, colore e dimensioni. Hanno ampia diffusione ecologica, dalla superficie fino alle profondità abissali, e sono presenti anche in acqua dolce. Presentano una struttura di tipo leucon.

*Figura 3 – Diversificazione dei poriferi appartenenti alla classe Demospongiae. A), Crambe crambe (in alto) e Phorbas tenacior (in basso); B), Axinella polypoides.* *[zanichelli.it]*

Homoscleromporpha: sono spugne con un sistema acquifero di tipo sylleibide o leuconoide; la larva presenta tratti differenti rispetto alle altre classi.

Morfologia di Oscarella labularis appartenente alla classe Homoscleromorpha. — *Figura 4 – Morfologia di Oscarella labularis appartenente alla classe Homoscleromorpha* *[zanichelli.it]*

Hexactinellida: spugne con struttura leuconoide, ad organizzazione sinciziale, caratterizzata da citoplasma plurinucleato.

Euplectella aspergillum appartenente alla classe Hexactinellida. — *Figura 5 – Euplectella aspergillum appartenente alla classe Hexactinellida*. *[theconservation.com]*

Importanza dei poriferi nella depurazione delle acque

I poriferi, grazie alla loro capacità rigenerativa, sono considerati organismi ideali per la coltura in mare destinata a diverse applicazioni, tra cui la depurazione delle acque degradate dalle attività antropiche e il monitoraggio ambientale. I processi che avvengono all’interno dell’animale sono estremamente efficienti e permettono una filtrazione completa dell’acqua, oltre che un accumulo di sostanze inquinanti e no. Questa caratteristica permette di affermare che allevamenti di spugne sono in grado di abbattere in maniera notevole il tasso di inquinamento organico favorendo il mantenimento di ecosistemi in aree sensibili ad elevato rischio di degrado. La specie di spugna Chondrilla nucula (classe Demospongiae), volgarmente chiamata Spugna cervello, può trattenere quantità elevate di batterio Escherichia coli, con una capacità di pompaggio dell’acqua di 14 litri per ora ed una capacità di ritenzione di 7 x 1.010 batteri/h per 1 m²di copertura, risultando perciò utile per l’impiego nel recupero dell’ecosistema marino.

*Figura 6* – *Chondrilla nucula* *[wikipedia.org]*

Pertanto, i Poriferi sono stati rivalutati come organismi sentinella per lo stato di salute delle acque, in quanto animali in grado di accumulare alte concentrazioni di metalli pesanti e altri inquinanti con maggiore efficienza rispetto ad altri organismi storicamente utilizzati come bioindicatori. Le spugne, quindi, risultano essere organismi impiegabili per azioni di monitoraggio ambientale, di bioremediation e di restauro ambientale.