The Journal of Experimental Biology

The Journal of Experimental Biology

éponges. In The Biology of the Porifera (Zoological Society of London), Vol. 25 (ed.

W. Fry), pp. 449-466. London: Academic Press.

Peter, I. S. and Davidson, E. H. (2011). Evolution of gene regulatory networks

controlling body plan development. Cell 144, 970-985. 

Prosser, C. L. (1967). Ionic analysis and effects of ions on contractions of sponge

tissues. Z. Vgl. Physiol. 54, 109-120. 

Reiswig, H. M. (1971). In situ pumping activities of tropical demospongiae. Mar. Biol.

9, 38-50. 

Richards, G. S., Simionato, E., Perron, M., Adamska, M., Vervoort, M. and

Degnan, B. M. (2008). Sponge genes provide new insight into the evolutionary

origin of the neurogenic circuit. Curr. Biol. 18, 1156-1161. 

Richelle-Maurer, E. and Van de Vyver, G. (1999). Temporal and spatial expression of

EmH-3, a homeobox-containing gene isolated from the freshwater sponge Ephydatia

muelleri. Mech. Ageing Dev. 109, 203-219. 

Richelle-Maurer, E., Van de Vyver, G., Vissers, S. and Coutinho, C. C. (1998).

Homeobox-containing genes in freshwater sponges: characterization, expression,

and phylogeny. In Molecular Evolution: Evidence for Monophyly of Metazoa, Vol. 19

(ed. W. E. G. Müller), pp. 157-175. Berlin; Heidelberg: Springer.

Riesgo, A., Farrar, N., Windsor, P. J., Giribet, G. and Leys, S. P. (2014). The

analysis of eight transcriptomes from all poriferan classes reveals surprising genetic

complexity in sponges. Mol. Biol. Evol. 31, 1102-1120. 

Rivera, A. S., Hammel, J. U., Haen, K. M., Danka, E. S., Cieniewicz, B., Winters, I. P.,

Posfai, D., Wörheide, G., Lavrov, D. V., Knight, S. W. et al. (2011). RNA interference

in marine and freshwater sponges: actin knockdown in Tethya wilhelma and Ephydatia

muelleri by ingested dsRNA expressing bacteria. BMC Biotechnol. 11, 67. 

Rivera, A. S., Ozturk, N., Fahey, B., Plachetzki, D. C., Degnan, B. M., Sancar, A.

and Oakley, T. H. (2012). Blue-light-receptive cryptochrome is expressed in a

sponge eye lacking neurons and opsin. J. Exp. Biol. 215, 1278-1286. 

Ryan, J. F., Pang, K., Schnitzler, C. E., Nguyen, A.-D., Moreland, R. T., Simmons,

D. K., Koch, B. J., Francis, W. R., Havlak, P., Smith, S. A. et al.; NISC

Comparative Sequencing Program (2013). The genome of the ctenophore

Mnemiopsis leidyi and its implications for cell type evolution. Science 342, 1242592. 

Sakaraya, O., Armstrong, K. A., Adamska, M., Adamski, M., Wang, I., Tidor, B.,

Degnan, B. M., Oakley, T. H. and Kosik, K. S. (2007). A post-synaptic scaffold at

the origin of the animal kingdom. PLoS ONE 2, e506.

Schnitzler, C. E., Pang, K., Powers, M. L., Reitzel, A. M., Ryan, J. F., Simmons, D.,

Tada, T., Park, M., Gupta, J., Brooks, S. Y. et al. (2012). Genomic organization,

evolution, and expression of photoprotein and opsin genes in Mnemiopsis leidyi: a

new view of ctenophore photocytes. BMC Biol. 10, 107. 

Simpson, T. L. (1984). The Cell Biology of Sponges. New York, NY: Springer Verlag.

Singla, V. and Reiter, J. F. (2006). The primary cilium as the cell’s antenna: signaling

at a sensory organelle. Science 313, 629-633. 

Spencer, A. (1989). Neuropeptides in the Cnidaria. Am. Zool. 29, 1213-1225.

Srivastava, M., Simakov, O., Chapman, J., Fahey, B., Gauthier, M. E., Mitros, T.,

Richards, G. S., Conaco, C., Dacre, M., Hellsten, U. et al. (2010). The

Amphimedon queenslandica genome and the evolution of animal complexity. Nature

466, 720-726. 

Steinmetz, P. R. H., Kraus, J. E. M., Larroux, C., Hammel, J. U., Amon-Hassenzahl,

A., Houliston, E., Wörheide, G., Nickel, M., Degnan, B. M. and Technau, U.

(2012). Independent evolution of striated muscles in cnidarians and bilaterians.

Nature 487, 231-234. 

Tamm, S. L. and Tamm, S. (2002). Novel bridge of axon-like processes of epithelial

cells in the aboral sense organ of ctenophores. J. Morphol. 254, 99-120. 

Taylor, M. W., Radax, R., Steger, D. and Wagner, M. (2007). Sponge-associated

microorganisms: evolution, ecology, and biotechnological potential. Microbiol. Mol.

Biol. Rev. 71, 295-347. 

Tompkins-MacDonald, G. J. and Leys, S. P. (2008). Glass sponges arrest pumping

in response to sediment: implications for the physiology of the hexactinellid

conduction system. Mar. Biol. 154, 973-984. 

Tompkins-MacDonald, G. J., Gallin, W. J., Sakarya, O., Degnan, B., Leys, S. P. and

Boland, L. M. (2009). Expression of a poriferan potassium channel: insights into the

evolution of ion channels in metazoans. J. Exp. Biol. 212, 761-767. 

Tuzet, O. (1973). Éponges calcaires. In Traité de Zoologie, Vol. III (ed. P.-P. Grassé),

pp. 27-132. Paris: Masson et Cie.

Van Soest, R.W.M., Boury-Esnault, N., Vacelet, J., Dohrmann, M., Erpenbeck, D.,

Dirk Erpenbeck, De Voogd, N. J., Santodomingo, N., Vanhoorne, B., Kelly, M.

and Hooper, J. N. A. (2012). Global Diversity of Sponges (Porifera). PLoS ONE 7,

e35105. 

Wachtmann, D., Stockem, W. and Weissenfels, N. (1990). Cytoskeletal organization

and cell organelle transport in basal epithelial cells of the freshwater sponge

Spongilla lacustris. Cell Tissue Res. 261, 145-154. 

Watanabe, Y. (1978). The development of two species of Tetilla (Demosponge).

Natural Science Report Ochanomizu University 29, 71-106.

Weissenfels, N. (1976). Bau und funktion des süßwasserschwamms Ephydatia

fluviatilis L. (Porifera). III. Nahrungsaufnahme, verdauung und defäkation.

Zoomorphologie 85, 73-88. 

Weissenfels, N. (1980). Bau und funktion des süßwasserschwamms Ephydatia

fluviatilis L. (Porifera). VII. Die porocyten. Zoomorphologie 95, 27-40. 

Weissenfels, N. (1981). Bau und funktion des süßwasserschwamms Ephydatia

fluviatilits

L. (Porifera) VIII. die entstehung und entwicklung der

kragengeisselkammern und ihre verbindung mit dem ausfuhrenden kanalsystem.

Zoomorphology 98, 35-45. 

Weissenfels, N. (1982). Bau und funktion des süßwasserschwamms Ephydatia

fluviatilis L. (Porifera) IX. Rasterelektronenmikroskopische histologie und cytologie.

Zoomorphology 100, 75-87. 

Weissenfels, N. (1983). Bau und funktion des süßwasserschwamms Ephydatia

fluviatilis (Porifera) X. Der nachweis des offenen Mesenchyms durch verfutterung

von backerhefe (Saccharomyces cerevisiae). Zoomorphology 103, 15-23. 

Weissenfels, N. (1984). Bau und funktion des süßwasserschwamms Ephydatia

fluviatilis  (Porifera) XI. Nachweis einer endogenen kontraktionsrhythmik durch

infrarot-reflexion. Zoomorphology 104, 292-297. 

Weissenfels, N. (1990). Condensation rhythm of fresh-water sponges (Spongillidae,

Porifera). Eur. J. Cell Biol. 53, 373-383.

Weissenfels, N. (1992). The filtration apparatus for food collection in freshwater

sponges (Porifera, Spongillidae). Zoomorphology 112, 51-55. 

Weissenfels, N. and Hündgen, M. (1981). Lichtmikroskopische enzymdarstellung an

in kunststoff eingebettetem material. Microsc. Acta 84, 113-116.

Weissenfels, N. and Landschoff, H. W. (1977). Bau und funktion des

süßwasserschwamms  Ephydatia fluviatilis L. (Porifera). IV. Die entwicklung der

monaxialen SiO

2

-nadeln in sandwich-kulturen. Zoologische Jahrbücher Abteilung für

Anatomie 98, 355-371.

Weissenfels, N. and Striegler, B. (1979). Bau und funktion des süßwasserschwamms

Ephydatia fluviatilis L (Porifera). VI. Das individualitatsproblem. Zoomorphologie 92,

49-63. 

Weissenfels, N., Wachtmann, D. and Stockem, W. (1990). The role of microtubules

for the movement of mitochondria in pinacocytes of fresh-water sponges

(Spongillidae, Porifera). Eur. J. Cell Biol. 52, 310-314.

Wells, G. D., Tang, Q.-Y., Heler, R., Tompkins-MacDonald, G. J., Pritchard, E. N.,

Leys, S. P., Logothetis, D. E. and Boland, L. M. (2012). A unique alkaline pH-

regulated and fatty acid-activated tandem pore domain potassium channel (K

2

P)

from a marine sponge. J. Exp. Biol. 215, 2435-2444. 

Weyrer, S., Rützler, K. and Rieger, R. (1999). Serotonin in Porifera? Evidence from

developing  Tedania ignis, the Caribbean fire sponge (Demospongiae). Memoirs of

the Queensland Museum 44, 659-665.

Whalan, S., Webster, N. S. and Negri, A. P. (2012). Crustose coralline algae and a

cnidarian neuropeptide trigger larval settlement in two coral reef sponges. PLoS

ONE 7, e30386. 

Windsor, P. J. and Leys, S. P. (2010). Wnt signaling and induction in the sponge

aquiferous system: evidence for an ancient origin of the organizer. Evol. Dev. 12,

484-493. 

Zocchi, E., Carpaneto, A., Cerrano, C., Bavestrello, G., Giovine, M., Bruzzone, S.,

Guida, L., Franco, L. and Usai, C. (2001). The temperature-signaling cascade in

sponges involves a heat-gated cation channel, abscisic acid, and cyclic ADP-ribose.

Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98, 14859-14864. 

591

REVIEW

The Journal of Experimental Biology (2015) doi:10.1242/jeb.110817

---

Document Outline

• Introduction
• Model systems in Porifera
• Ecology of Ediacaran seas, sponge function and behaviour
• Fig./1. Model
• Neural toolkits
  • Sensory systems and conduction pathways
  • Sensory cilia in the osculum
  • Sensory cells in the larva
  • Conducting pathways and effectors
  • Ionic physiology and signalling molecules
  • Ion channels
  • Glass sponges - electrical signalling
• Fig./2. Sensory
• Fig./3. Ionic
• Common elements in different coordination systems
• Fig./4. Electrical