إسفنجة

   ميزوهيل

   الخلايا البينية

   الخلية المطوقة

   لوفوسايت

   الخلايا المسامية

   بويضة

   أرشيوسيت

   الخلايا الصلبة

   شوكة

   تدفق المياه

الأنواع الخلوية الرئيسية للإسفنجيات ^{[ 31 ]}

جسم الإسفنجة مجوف، ويُحافظ على شكله بواسطة الميزوهيل ، وهي مادة هلامية تتكون أساسًا من الكولاجين ، وتُدعّم بشبكة كثيفة من الألياف المصنوعة أيضًا من الكولاجين. وقد تم تحديد 18 نوعًا مختلفًا من الخلايا. ^{[ 32 ]} يُغطى السطح الداخلي بالخلايا القمعية ، وهي خلايا ذات أطواق أسطوانية أو مخروطية تُحيط بسوط واحد لكل خلية قمعية. وتدفع الحركة الموجية للأسواط الشبيهة بالسوط الماء عبر جسم الإسفنجة. تحتوي جميع الإسفنجيات على ثقوب ، وهي قنوات تؤدي إلى الداخل عبر الميزوهيل، وفي معظم الإسفنجيات، يتم التحكم في هذه الثقوب بواسطة خلايا مسامية أنبوبية تُشكّل صمامات دخول قابلة للإغلاق. تشكل الخلايا الصفيحية ، وهي خلايا تشبه الصفيحة، طبقة خارجية أحادية الطبقة فوق جميع أجزاء الميزوهيل الأخرى التي لا تغطيها الخلايا القمعية، كما تهضم الخلايا الصفيحية جزيئات الطعام الكبيرة جدًا بحيث لا يمكنها دخول الفتحات، ^{[ 25 ] [ 27 ]} بينما الخلايا الموجودة في قاعدة الحيوان مسؤولة عن تثبيته. ^{[ 27 ]}

تعيش أنواع أخرى من الخلايا وتتحرك داخل الميزوهيل: ^{[ 25 ] [ 27 ]}

• الخلايا اللوفية هي خلايا تشبه الأميبا تتحرك ببطء عبر النسيج المتوسط ​​وتفرز ألياف الكولاجين.
• الخلايا الكولينسيتية هي نوع آخر من الخلايا المنتجة للكولاجين.
• تفرز الخلايا الرابدية عديدات السكاريد التي تشكل أيضًا جزءًا من الميزوهيل.
• البويضات والحيوانات المنوية هي خلايا تناسلية.
• تقوم الخلايا الصلبة بإفراز الشويكات المعدنية ("الأشواك الصغيرة") التي تشكل هياكل العديد من الإسفنج، وفي بعض الأنواع توفر بعض الدفاع ضد الحيوانات المفترسة.
• بالإضافة إلى الخلايا الصلبة أو بدلاً منها، تحتوي الإسفنجيات الديموسية على خلايا إسفنجية تفرز شكلاً من الكولاجين الذي يتجمع في مادة الإسفنجين ، وهي مادة ليفية سميكة تعمل على تقوية الميزوهيل.
• تقوم الخلايا العضلية بنقل الإشارات وتسبب انقباض أجزاء من الحيوان.
• "الخلايا الرمادية" بمثابة ما يعادل الجهاز المناعي للإسفنج .
• الخلايا الأثرية (أو الخلايا الأميبية ) هي خلايا شبيهة بالأميبا ، تتميز بقدرتها على التمايز إلى أي نوع آخر من الخلايا. كما أنها تؤدي أدوارًا مهمة في التغذية وإزالة الحطام الذي يسد الفتحات.

تمتلك العديد من يرقات الإسفنج عيونًا خالية من الخلايا العصبية تعتمد على الكريبتوكرومات . وهي تتوسط السلوك الضوئي. ^{[ 33 ]}

تُقدّم الإسفنجيات الزجاجية نمطًا مميزًا لهذا التصميم الأساسي. إذ تُشكّل شوكاتها، المصنوعة من السيليكا ، هيكلًا داعمًا يُشبه السقالات، تتدلى بين قضبانه الأنسجة الحية كشبكة عنكبوتية تحتوي على معظم أنواع الخلايا. ^{[ 25 ]} هذا النسيج هو نسيج متحد النوى ، يتصرف في بعض النواحي كخلايا عديدة تشترك في غشاء خارجي واحد ، وفي نواحٍ أخرى كخلية واحدة ذات أنوية متعددة .

أسكونويد

سيكونويد

الليوكونيوم

   الخلايا البينية

   الخلايا المطوقة

   ميزوهيل

   تدفق المياه

هياكل جسم الإسفنجيات ^{[ 35 ]}

تعمل معظم الإسفنجيات بشكل مشابه للمداخن : فهي تمتص الماء من الأسفل وتطرده من الفتحة العلوية. ولأن التيارات المائية المحيطة أسرع في الأعلى، فإن قوة الشفط التي تُحدثها وفقًا لمبدأ برنولي تُسهم في هذه العملية. تستطيع الإسفنجيات التحكم في تدفق الماء من خلال عدة طرق، منها إغلاق الفتحة العلوية والفتحات السفلية (مسام الامتصاص) كليًا أو جزئيًا، وتغيير سرعة حركة الأسواط، وقد تتوقف عن التدفق تمامًا إذا كان الماء يحتوي على كمية كبيرة من الرمل أو الطمي. ^{[ 25 ]}

على الرغم من أن طبقات الخلايا السطحية والخلايا المطوقة تشبه الأنسجة الطلائية للحيوانات الأكثر تعقيدًا، إلا أنها لا ترتبط بإحكام بروابط بين الخلايا أو بصفيحة قاعدية (طبقة ليفية رقيقة أسفلها). تسمح مرونة هذه الطبقات وإعادة تشكيل النسيج المتوسط ​​بواسطة الخلايا اللوفوية للحيوانات بتعديل أشكالها طوال حياتها للاستفادة القصوى من التيارات المائية المحلية. ^{[ 25 ] : 83}

أبسط بنية جسمية في الإسفنجيات هي شكل أنبوبي أو مزهرية يُعرف باسم "الأسكونويد"، لكن هذا الشكل يحدّ بشدة من حجم الحيوان. تتميز هذه البنية بتجويف إسفنجي يشبه الساق محاط بطبقة واحدة من الخلايا القمعية. عند تكبيرها، تزداد نسبة حجمها إلى مساحة سطحها، لأن مساحة السطح تزداد مع مربع الطول أو العرض، بينما يزداد الحجم تناسبياً مع مكعبه. يتحدد مقدار الأنسجة التي تحتاج إلى الغذاء والأكسجين بالحجم ، لكن قدرة الضخ التي توفر الغذاء والأكسجين تعتمد على المساحة التي تغطيها الخلايا القمعية. نادراً ما يتجاوز قطر إسفنجيات الأسكونويد 1 مم (0.039 بوصة) . ^{[ 25 ]}  

تتغلب بعض الإسفنجيات على هذا القيد من خلال تبني بنية "السيكونويد"، حيث يكون جدار الجسم مطويًا . وتُبطَّن الجيوب الداخلية لهذه الطيات بخلايا مطوقة، تتصل بالجيوب الخارجية عبر فتحات. هذه الزيادة في عدد الخلايا المطوقة، وبالتالي في قدرة الضخ، تُمكّن الإسفنجيات السيكونويدية من النمو حتى يصل قطرها إلى بضعة سنتيمترات.

يعزز النمط "اللوكوني" قدرة الضخ بشكل أكبر من خلال ملء الجزء الداخلي بالكامل تقريبًا بمادة الميزوهيل التي تحتوي على شبكة من الحجرات المبطنة بالخلايا القمعية والمتصلة ببعضها البعض وبمداخل ومخارج المياه عبر أنابيب. تنمو إسفنجيات الليوكوني إلى أكثر من متر واحد (3.3 قدم) في القطر، وحقيقة أن النمو في أي اتجاه يزيد من عدد حجرات الخلايا القمعية يمكّنها من اتخاذ نطاق أوسع من الأشكال، على سبيل المثال، الإسفنجيات "المتكتلة" التي تتبع أشكالها أشكال الأسطح التي تلتصق بها. جميع إسفنجيات المياه العذبة ومعظم إسفنجيات المياه البحرية الضحلة لها أجسام ليوكونية. تشبه شبكات ممرات المياه في الإسفنج الزجاجي بنية الليوكوني. ^{[ 25 ]}  

في جميع أنواع البنية الثلاثة، تكون مساحة المقطع العرضي للمناطق المبطنة بالخلايا المطوقة أكبر بكثير من مساحة قنوات الدخول والخروج. هذا يجعل التدفق أبطأ بالقرب من الخلايا المطوقة، مما يسهل عليها التقاط جزيئات الطعام. ^{[ 25 ]} على سبيل المثال، في إسفنجة ليوكونيا ، وهي إسفنجة صغيرة من نوع ليوكونويد يبلغ ارتفاعها حوالي 10 سنتيمترات (3.9 بوصة ) وقطرها سنتيمتر واحد (0.39 بوصة ) ، يدخل الماء إلى كل قناة من قنوات الدخول التي يزيد عددها عن 80,000 قناة بمعدل 6 سنتيمترات في الدقيقة . ومع ذلك، نظرًا لأن ليوكونيا تحتوي على أكثر من مليوني حجرة سوطية، يبلغ قطرها الإجمالي أكبر بكثير من قطر القنوات، فإن تدفق الماء عبر الحجرات يتباطأ إلى 3.6 سنتيمترات في الساعة ، مما يسهل على الخلايا المطوقة التقاط الطعام. يُطرد كل الماء من خلال فتحة إخراج واحدة بسرعة حوالي 8.5 سنتيمترات في الثانية ، وهي سرعة كافية لحمل الفضلات لمسافة معينة. ^{[ 36 ]}      

في علم الحيوان، يُعرَّف الهيكل العظمي بأنه أي بنية صلبة نسبياً في جسم الحيوان، بغض النظر عن وجود مفاصل أو وجود معادن حيوية فيه . يعمل النسيج المتوسط ​​(mesohyl) كهيكل داخلي في معظم الإسفنجيات، وهو الهيكل الوحيد في الإسفنجيات الرخوة التي تُغطي الأسطح الصلبة كالصخور. في أغلب الأحيان، يُدعَّم النسيج المتوسط ​​بواسطة شويكات معدنية، أو ألياف الإسفنجين، أو كليهما. قد تتكون الشويكات، الموجودة في معظم الأنواع وليس جميعها، ^{[ 37 ]} من السيليكا أو كربونات الكالسيوم، وتختلف في شكلها من قضبان بسيطة إلى "نجوم" ثلاثية الأبعاد تصل إلى ستة أشعة. تُنتَج الشويكات بواسطة خلايا مُصلِّبة ، ^{[ 25 ]} وقد تكون منفصلة، ​​أو متصلة بمفاصل، أو ملتحمة. ^{[ 24 ]}

تُفرز بعض الإسفنجيات هياكل خارجية تقع بالكامل خارج مكوناتها العضوية. فعلى سبيل المثال، تمتلك الإسفنجيات الصلبة هياكل خارجية ضخمة من كربونات الكالسيوم، تُغطيها طبقة رقيقة من المادة العضوية، مع وجود تجاويف للخلايا المطوقة في حفر داخل المعدن. تُفرز هذه الهياكل الخارجية بواسطة الخلايا السطحية التي تُشكل جلود هذه الحيوانات. ^{[ 25 ]}

على الرغم من أن الإسفنج البالغ حيوانات ثابتة في الأساس ، إلا أن بعض الأنواع البحرية وأنواع المياه العذبة قادرة على التحرك عبر قاع البحر بسرعة تتراوح بين 1 و4 ملم (0.039-0.157 بوصة) يوميًا، نتيجة لحركات شبيهة بحركة الأميبا للخلايا السطحية وغيرها من الخلايا. وتستطيع بعض الأنواع انقباض أجسامها بالكامل، بينما يستطيع العديد منها إغلاق فتحاتها الإخراجية وفتحاتها . وتنجرف الإسفنجات اليافعة أو تسبح بحرية، في حين تبقى الإسفنجات البالغة ثابتة في مكانها. ^{[ 25 ]}  

لا تمتلك الإسفنجيات أجهزة دورانية أو تنفسية أو هضمية أو إخراجية منفصلة ، ​​بل يدعم نظام تدفق الماء جميع هذه الوظائف. فهي تُصفّي جزيئات الطعام من الماء المتدفق عبرها.  لا تستطيع الجزيئات التي يزيد حجمها عن 50 ميكرومترًا الدخول إلى الفتحات ، فتبتلعها الخلايا السطحية (pinacocytes ) عن طريق البلعمة (الابتلاع والهضم داخل الخلايا). أما الجزيئات التي يتراوح حجمها بين 0.5  و50  ميكرومترًا، فتُحاصر في الفتحات، التي تتناقص سماكتها من الخارج إلى الداخل. تبتلع هذه الجزيئات إما الخلايا السطحية أو الخلايا القديمة (archaeocytes) التي تخرج جزئيًا من جدران الفتحات. أما الجزيئات بحجم البكتيريا، التي يقل حجمها عن 0.5  ميكرومتر، فتمر عبر الفتحات، فتُلتقط وتبتلعها الخلايا المطوقة (choanocytes) . ^{[ 25 ]} ونظرًا لأن أصغر الجزيئات هي الأكثر شيوعًا، فإن الخلايا المطوقة عادةً ما تستحوذ على 80% من غذاء الإسفنج. ^{[ 38 ]} تنقل الخلايا الأثرية الغذاء المعبأ في حويصلات من الخلايا التي تهضم الغذاء مباشرة إلى الخلايا التي لا تهضمه. يحتوي نوع واحد على الأقل من الإسفنج على ألياف داخلية تعمل كمسارات تستخدمها الخلايا الأثرية الحاملة للمغذيات، ^{[ 25 ]} كما تنقل هذه المسارات أيضًا الأجسام الخاملة. ^{[ 27 ]}

كان يُعتقد سابقًا أن الإسفنج الزجاجي قادر على العيش على العناصر الغذائية المذابة في مياه البحر، وأنه شديد النفور من الطمي. ^{[ 39 ]} إلا أن دراسة أجريت عام 2007 لم تجد أي دليل على ذلك، وخلصت إلى أنه يستخلص البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى من الماء بكفاءة عالية (حوالي 79%)، ويعالج حبيبات الرواسب العالقة لاستخلاص هذه الفرائس. ^{[ 40 ]} تقوم الأجسام الطوقية بهضم الطعام وتوزيعه ملفوفًا في حويصلات تنقلها جزيئات الداينين ​​"المحركية" على طول حزم من الأنابيب الدقيقة التي تمتد عبر النسيج الخلوي المتعدد النوى . ^{[ 25 ]}

تمتص خلايا الإسفنج الأكسجين عن طريق الانتشار من الماء إلى داخلها أثناء تدفق الماء عبر الجسم، حيث ينتشر أيضًا ثاني أكسيد الكربون ومخلفات أخرى قابلة للذوبان مثل الأمونيا . تقوم الخلايا القديمة بإزالة جزيئات المعادن التي قد تسد الفتحات، وتنقلها عبر النسيج المتوسط، ثم تتخلص منها عادةً في تيار الماء الخارج، على الرغم من أن بعض الأنواع تدمجها في هياكلها العظمية. ^{[ 25 ]}

في المياه التي يقل فيها إمداد جزيئات الغذاء بشكل كبير، تتغذى بعض الأنواع على القشريات وغيرها من الحيوانات الصغيرة. اعتبارًا من عام 2014تم اكتشاف 137 نوعًا حتى الآن. ^{[ 42 ]} ينتمي معظمها إلى عائلة Cladorhizidae ، لكن بعض أنواع عائلتي Guitarridae و Esperiopsidae تُعدّ أيضًا من آكلات اللحوم. ^{[ 43 ]} في أغلب الأحيان، لا يُعرف الكثير عن كيفية اصطيادها للفرائس، على الرغم من أن بعض الأنواع يُعتقد أنها تستخدم خيوطًا لزجة أو شوكيات معقوفة . ^{[ 43 ] [ 44 ]} تعيش معظم الإسفنجيات آكلة اللحوم في المياه العميقة، حتى عمق 8840 مترًا (5.49 ميلًا) ، ^{[ 45 ]} ومن المتوقع أن يؤدي تطوير تقنيات استكشاف أعماق المحيطات إلى اكتشاف المزيد منها. ^{[ 25 ] [ 43 ]} مع ذلك، وُجد نوع Lycopodina hypogea في أعماق ضحلة نسبيًا تتراوح بين 17 و23 مترًا (56-75 قدمًا) في كهوف البحر الأبيض المتوسط . تصطاد هذه الحيوانات المفترسة التي تسكن الكهوف فرائسها باستخدام خيوط مزودة بأشواك معقوفة، وتهضمها عن طريق تغليفها بمزيد من الخيوط على مدار بضعة أيام. ^{[ 45 ]}    

فقدت معظم أنواع الإسفنج اللاحم المعروفة نظام تدفق الماء والخلايا المطوقة تمامًا . مع ذلك، يستخدم جنس Chondrocladia نظام تدفق ماء مُعدَّلًا للغاية لنفخ هياكل تشبه البالونات تُستخدم لاصطياد الفرائس. ^{[ 43 ] [ 46 ]}

غالبًا ما تستضيف الإسفنجيات التي تعيش في المياه العذبة طحالب خضراء ككائنات تكافلية داخلية داخل الخلايا القديمة وغيرها من الخلايا، وتستفيد من العناصر الغذائية التي تنتجها هذه الطحالب. تستضيف العديد من الأنواع البحرية كائنات حية أخرى تقوم بعملية التمثيل الضوئي ، وأكثرها شيوعًا البكتيريا الزرقاء ، ولكن في بعض الحالات السوطيات الدوارة . قد تُشكّل البكتيريا الزرقاء التكافلية ثلث الكتلة الإجمالية للأنسجة الحية في بعض الإسفنجيات، وتحصل بعض الإسفنجيات على ما بين 48% و80% من إمداداتها من الطاقة من هذه الكائنات الدقيقة. ^{[ 25 ]} في عام 2008، أفاد فريق من جامعة شتوتغارت أن الشويكات المصنوعة من السيليكا تنقل الضوء إلى الميزوهيل ، حيث تعيش الكائنات التكافلية الداخلية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي. ^{[ 47 ]} تنتشر الإسفنجيات التي تستضيف كائنات حية تقوم بعملية التمثيل الضوئي بكثرة في المياه الفقيرة نسبيًا بجزيئات الغذاء، وغالبًا ما تتخذ أشكالًا ورقية الشكل تُعظّم كمية ضوء الشمس التي تجمعها. ^{[ 27 ]}

إسفنجة لاحمة تم اكتشافها مؤخراً تعيش بالقرب من الفتحات الحرارية المائية، وهي موطن لبكتيريا تتغذى على الميثان وتقوم بهضم بعضها. ^{[ 27 ]}

لا تمتلك الإسفنجيات أجهزة مناعية معقدة كباقي الحيوانات. ومع ذلك، فهي ترفض الطعوم من أنواع أخرى، بينما تقبلها من أفراد نوعها. في بعض الأنواع البحرية، تلعب الخلايا الرمادية دورًا رئيسيًا في رفض المواد الغريبة. فعند غزوها، تُنتج هذه الخلايا مادة كيميائية تُوقف حركة الخلايا الأخرى في المنطقة المصابة، مانعةً بذلك الكائن الدخيل من استخدام أنظمة النقل الداخلية للإسفنج. إذا استمر الغزو، تتركز الخلايا الرمادية في المنطقة وتُطلق سمومًا تقتل جميع الخلايا فيها. ويمكن للجهاز المناعي أن يبقى في هذه الحالة النشطة لمدة تصل إلى ثلاثة أسابيع. ^{[ 27 ]}

تمت دراسة قدرة الإسفنج على التجدد بشكل جيد، ^{[ 48 ]} وخاصة في الإسفنجيات الديموسية. ^{[ 49 ] [ 50 ] [ 51 ] [ 52 ]}

تتجدد أنواع الإسفنج المختلفة باستخدام طرق متباينة. ^{[ 48 ]} عادةً، يحدث التجدد بعد إصابة الإسفنج أو تفتيته، ^{[ 53 ]} لكنها قادرة على التجدد حتى من الخلايا المنفصلة؛ فبعد تعرضها للتلف الكيميائي أو الميكانيكي للأنسجة، تتجمع هذه الخلايا المنفصلة مجددًا لبدء عملية التجدد، وبعد إعادة تشكيل النسيج الطلائي ، تعيد بناء بنيتها تدريجيًا، مثل نظام دوران الماء. وقد لوحظ هذا "التجدد الشامل" في الإسفنجيات الديموسية، والإسفنجيات الكلسية، والإسفنجيات المتجانسة الصلبة. ^{[ 48 ]} ويبدو أن موت الخلايا له دور محدود في التجدد الشامل، ويحدث بشكل رئيسي أثناء إعادة تشكيل النسيج الطلائي. ^{[ 54 ]}

تتمتع الإسفنجيات الزجاجية أيضاً بقدرة على التجدد؛ إذ تستطيع ^إسفنجة رابدوكاليبس داوسوني التجدد بمعدل 0.02-0.08 سم² (0.0031-0.0124 بوصة مربعة) يومياً، حيث تبدأ بالنمو من الجانب الأذيني، ثم الجانب الجلدي، وتلتئم لتشكل ندبة. هذا المعدل أسرع بما يصل إلى 40 مرة من نمو الأنسجة الجديدة في هذا النوع، ^{[ 55 ]} وقد يُعزى ذلك إلى الطريقة السيتوبلازمية التي تستخدمها الإسفنجيات الزجاجية، على عكس الطريقة الخلوية الأبطأ في أنواع الإسفنج الأخرى. ^{[ 56 ]}   

لوحظ أن التجدد أسرع من النمو الطبيعي، كما هو الحال في إسفنجة أبليسيلا روزيا . ^{[ 57 ]} بالإضافة إلى ذلك، يبدو أن التجدد في القاعدة يحدث بشكل أسرع من التجدد الذي يحدث في قمة الإسفنجة، على الأقل في إسفنجة سيناشيريلا كافيرنوزا . ^{[ 58 ]}

تتشابه مراحل التطور الخلوي لتكوين البويضات والحيوانات المنوية ( تكوين الأمشاج ) في الإسفنجيات إلى حد كبير مع مثيلاتها في الكائنات متعددة الخلايا الأخرى. ^{[ 64 ]} وتُعبَّر معظم الجينات من المجموعة الكلاسيكية لجينات الانقسام الاختزالي ، بما في ذلك جينات إعادة تركيب الحمض النووي وإصلاح انقطاعات الحمض النووي المزدوجة، والمحفوظة في حقيقيات النوى، في الإسفنجيات (مثل Geodia hentscheli و Geodia phlegraei ). ^{[ 64 ]} وبما أن الإسفنجيات تُعتبر من أقدم الحيوانات تباينًا، فإن هذه النتائج تشير إلى أن الأدوات الأساسية للانقسام الاختزالي، بما في ذلك قدرات إعادة التركيب وإصلاح الحمض النووي، كانت موجودة في وقت مبكر من تطور حقيقيات النوى. ^{[ 64 ]}

دورة الحياة

تعيش الإسفنجيات في المناطق المعتدلة لبضع سنوات على الأكثر، لكن بعض الأنواع الاستوائية ، وربما بعض أنواع أعماق المحيطات، قد تعيش 200  عام أو أكثر. تنمو بعض أنواع الإسفنجيات المتكلسة بمعدل 0.2 ملم (0.0079 بوصة) فقط في السنة، وإذا كان هذا المعدل ثابتًا، فإن العينات التي يبلغ عرضها مترًا واحدًا (3.3 قدم) يجب أن يكون عمرها حوالي 5000 عام. تبدأ بعض الإسفنجيات التكاثر الجنسي في عمر بضعة أسابيع فقط، بينما تنتظر أنواع أخرى حتى تبلغ عدة سنوات. ^{[ 25 ]}     

تفتقر الإسفنجيات البالغة إلى الخلايا العصبية أو أي نوع آخر من الأنسجة العصبية . مع ذلك، تتمتع معظم الأنواع بالقدرة على أداء حركات منسقة في جميع أنحاء أجسامها، وتتمثل أساسًا في انقباضات الخلايا السطحية ، التي تضغط على قنوات الماء، وبالتالي تطرد الرواسب الزائدة والمواد الأخرى التي قد تسبب انسدادات. تستطيع بعض الأنواع انقباض الفتحة الإخراجية بشكل مستقل عن باقي الجسم. قد تنقبض الإسفنجيات أيضًا لتقليل المساحة المعرضة لهجوم المفترسات. في حالة اندماج إسفنجتين، على سبيل المثال إذا كان هناك برعم كبير ولكنه لم ينفصل بعد، تتناسق موجات الانقباض هذه تدريجيًا في كلا " التوأمين السياميين ". آلية التنسيق غير معروفة، ولكنها قد تتضمن مواد كيميائية مشابهة للناقلات العصبية . ^{[ 66 ]} مع ذلك، تنقل الإسفنجيات الزجاجية نبضات كهربائية بسرعة عبر جميع أجزاء الخلية المتعددة النوى ، وتستخدم ذلك لإيقاف حركة أسواطها إذا احتوى الماء الداخل على سموم أو رواسب زائدة. ^{[ 25 ]} يُعتقد أن الخلايا العضلية مسؤولة عن إغلاق الفتحة الشرجية ونقل الإشارات بين أجزاء الجسم المختلفة. ^{[ 27 ]}

تحتوي الإسفنجيات على جينات شديدة الشبه بتلك التي تحتوي على "وصفة" الكثافة بعد المشبكية ، وهي بنية مهمة لاستقبال الإشارات في الخلايا العصبية لجميع الحيوانات الأخرى. مع ذلك، في الإسفنجيات، لا تُفعَّل هذه الجينات إلا في "الخلايا القارورية" التي تظهر فقط في اليرقات، وقد تُوفر بعض القدرات الحسية أثناء سباحة اليرقات. يثير هذا تساؤلات حول ما إذا كانت الخلايا القارورية تُمثل أسلاف الخلايا العصبية الحقيقية، أم أنها دليل على أن أسلاف الإسفنجيات كانت تمتلك خلايا عصبية حقيقية، لكنها فقدتها مع تكيفها مع نمط حياة ثابت. ^{[ 67 ]}

تنتشر الإسفنجيات في جميع أنحاء العالم، وتعيش في بيئات محيطية متنوعة، من المناطق القطبية إلى المناطق الاستوائية. ^{[ 38 ]} يعيش معظمها في المياه الهادئة الصافية، لأن الرواسب التي تثيرها الأمواج أو التيارات تسد مسامها، مما يصعب عليها التغذية والتنفس. ^{[ 39 ]} عادةً ما توجد أعداد كبيرة من الإسفنجيات على أسطح صلبة كالصخور، لكن بعض أنواعها قادرة على الالتصاق بالرواسب الناعمة بواسطة قاعدة تشبه الجذر. ^{[ 68 ]}

تتواجد الإسفنجيات بكثرة في المياه المعتدلة، لكنها أقل تنوعًا منها في المياه الاستوائية، ربما لأن الكائنات التي تفترس الإسفنجيات أكثر وفرة في المياه الاستوائية. ^{[ 69 ]} يُعدّ الإسفنج الزجاجي الأكثر شيوعًا في المياه القطبية وفي أعماق البحار المعتدلة والاستوائية، إذ يُمكّنه تركيبه المسامي للغاية من استخلاص الغذاء من هذه المياه الفقيرة بالموارد بأقل جهد. أما الإسفنجيات الديموسية والإسفنجيات الكلسية، فتتواجد بكثرة وتنوع في المياه الضحلة غير القطبية. ^{[ 70 ]}

تعيش الأنواع المختلفة من الإسفنج في نطاقات بيئية مختلفة:

فصل	نوع الماء [ 27 ]	العمق [ 27 ]	نوع السطح [ 27 ]
الكالسيوم	البحرية	أقل من 100 متر (330 قدم)	صعب
إسفنج زجاجي	البحرية	عميق	رواسب لينة أو صلبة
الإسفنجيات	بحرية، مالحة؛ وحوالي 150 نوعًا من المياه العذبة [ 25 ]	من منطقة المد والجزر إلى الأعماق السحيقة؛ [ 27 ] تم العثور على إسفنجة ديموس آكلة للحوم على عمق 8840 مترًا (5.49 ميلًا) [ 45 ]	أي

تنتج الإسفنجيات التي تحتوي على كائنات تكافلية داخلية تقوم بعملية التمثيل الضوئي ما يصل إلى ثلاثة أضعاف كمية الأكسجين التي تستهلكها، بالإضافة إلى كمية من المواد العضوية تفوق ما تستهلكه. وتُعدّ هذه المساهمات في موارد بيئاتها مهمة على طول الحاجز المرجاني العظيم في أستراليا، ولكنها ضئيلة نسبيًا في منطقة البحر الكاريبي. ^{[ 38 ]}

تُطلق العديد من الإسفنجيات أشواكًا ، مُشكّلةً طبقة كثيفة بعمق عدة أمتار تُبعد شوكيات الجلد التي قد تفترسها لولا ذلك. ^{[ 38 ]} كما تُنتج سمومًا تمنع الكائنات الحية الأخرى المُستقرة، مثل البريوزوا أو بخاخات البحر ، من النمو عليها أو بالقرب منها، مما يجعل الإسفنجيات مُنافسة فعّالة للغاية على مساحة المعيشة. ومن الأمثلة العديدة على ذلك مادة الأجيليفيرين ، التي لها تأثير مُضاد للبكتيريا وتُساعد على إذابة الأغشية الحيوية.

تُسبب بعض الأنواع، بما فيها إسفنجة النار الكاريبية (Tedania ignis )، طفحًا جلديًا حادًا لدى البشر الذين يتعاملون معها. ^{[ 25 ]} تتغذى السلاحف وبعض الأسماك بشكل رئيسي على الإسفنج. ويُقال غالبًا أن الإسفنج يُنتج دفاعات كيميائية ضد هذه المفترسات. ^{[ 25 ]} ومع ذلك، لم تتمكن التجارب من إثبات وجود علاقة بين سمية المواد الكيميائية التي يُنتجها الإسفنج ومذاقها بالنسبة للأسماك، مما يُقلل من جدوى الدفاعات الكيميائية كوسيلة ردع. بل قد يُساعد افتراس الأسماك للإسفنج على انتشاره عن طريق فصل أجزاء منه. ^{[ 27 ]} ومع ذلك، أظهرت بعض الدراسات أن الأسماك تُفضل الإسفنج غير المُدافع كيميائيًا، ^{[ 71 ]} ووجدت دراسة أخرى أن المستويات العالية من افتراس المرجان تُنبئ بوجود أنواع مُدافعة كيميائيًا. ^{[ 72 ]}

لا تنتج الإسفنجيات الزجاجية مواد كيميائية سامة، وتعيش في المياه العميقة جداً حيث يكون وجود الحيوانات المفترسة نادراً. ^{[ 39 ]}

ذباب الإسفنج، المعروف أيضًا باسم ذباب الإسفنجيات ( رتبة شبكيات الأجنحة ، فصيلة سيسيريدي )، هو مفترس متخصص لإسفنج المياه العذبة. تضع الأنثى بيضها على النباتات المتدلية فوق الماء. تفقس اليرقات وتسقط في الماء حيث تبحث عن الإسفنج لتتغذى عليه. تستخدم أجزاء فمها الطويلة لثقب الإسفنج وامتصاص السوائل الموجودة بداخله. تلتصق يرقات بعض الأنواع بسطح الإسفنج بينما تلجأ أنواع أخرى إلى تجاويفه الداخلية. تغادر اليرقات مكتملة النمو الماء وتنسج شرنقة لتتحول فيها إلى خادرة. ^{[ 74 ]}

يفرز إسفنج كبد الدجاج الكاريبي (Chondrilla nucula) سمومًا تقتل بوليبات المرجان ، مما يسمح للإسفنج بالنمو فوق هياكل المرجان. ^{[ 25 ]} وتستخدم أنواع أخرى، وخاصة من عائلة Clionaidae ، موادًا أكالة تفرزها خلاياها البدائية لحفر أنفاق في الصخور والمرجان وأصداف الرخويات الميتة . ^{[ 25 ]} وقد يزيل الإسفنج ما يصل إلى متر واحد (3.3 قدم) سنويًا من الشعاب المرجانية، مما يُحدث فجوات مرئية أسفل مستوى الجزر مباشرة. ^{[ 38 ]}  

تعاني إسفنجيات جنس أبليسينا الكاريبية من متلازمة الشريط الأحمر . تتسبب هذه المتلازمة في ظهور شريط أو أكثر بلون الصدأ على سطح الإسفنجة، مصحوبة أحيانًا بأشرطة مجاورة من الأنسجة الميتة . قد تُحيط هذه الآفات بفروع الإسفنجة بالكامل. يبدو أن المرض مُعدٍ ، ويُصيب حوالي عشرة بالمئة من إسفنج أبليسينا كوليفورميس في الشعاب المرجانية البهامية. ^{[ 75 ]} تُسبب البكتيريا الزرقاء ظهور أشرطة بلون الصدأ ، ولكن من غير المعروف ما إذا كان هذا الكائن الحي هو المُسبب الفعلي للمرض. ^{[ 75 ] [ 76 ]}

إضافةً إلى استضافة الكائنات الحية الدقيقة المتعايشة التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي، ^{[ 25 ]} تشتهر الإسفنجيات بتعاونها الواسع مع الكائنات الحية الأخرى. يُعدّ إسفنج Lissodendoryx colombiensis ، وهو إسفنج كبير نسبياً ومتكتل، أكثر شيوعاً على الأسطح الصخرية، ولكنه وسّع نطاق انتشاره إلى مروج الأعشاب البحرية من خلال السماح لإسفنج الأعشاب البحرية بأن يُحاط به أو يُغطى به، إذ تُعتبر هذه الإسفنجيات غير مستساغة لنجم البحر المحلي ، وبالتالي تحمي Lissodendoryx منه؛ وفي المقابل، يحصل إسفنج الأعشاب البحرية على مواقع أعلى بعيداً عن رواسب قاع البحر. ^{[ 77 ]}

تُشكّل روبيان جنس Synalpheus مستعمرات داخل الإسفنج، حيث يسكن كل نوع منها نوعًا مختلفًا من الإسفنج، مما يجعل Synalpheus أحد أكثر أجناس القشريات تنوعًا . فعلى وجه التحديد، يستخدم Synalpheus regalis الإسفنج ليس فقط كمصدر للغذاء، بل أيضًا كوسيلة دفاع ضد الروبيان الآخر والمفترسات. ^{[ 78 ]} ويعيش ما يصل إلى 16000 فرد في إسفنجة واحدة ضخمة الرأس ، متغذين على الجزيئات الكبيرة التي تتجمع عليها أثناء ترشيحها لمياه المحيط لتغذية نفسها. ^{[ 79 ]} أما القشريات الأخرى، مثل سرطان البحر الناسك، فتنمو عليها عادةً أنواع معينة من الإسفنج، تُسمى Pseudospongosorites ، حيث يشغل كل من الإسفنج وسرطان البحر أصداف بطنيات الأقدام حتى يكبر حجمهما ويتجاوز حجم الصدفة، مما يؤدي في النهاية إلى استخدام سرطان البحر لجسم الإسفنج كحماية بدلاً من الصدفة إلى أن يجد صدفة بديلة مناسبة. ^{[ 80 ]}

معظم الإسفنجيات كائنات تتغذى على الفتات العضوي ، حيث تقوم بتصفية جزيئات الحطام العضوي والكائنات الحية المجهرية من مياه المحيط. وعلى وجه الخصوص، تلعب الإسفنجيات دورًا هامًا ككائنات تتغذى على الفتات العضوي في الشبكات الغذائية للشعاب المرجانية، وذلك من خلال إعادة تدوير الفتات العضوي إلى مستويات غذائية أعلى . ^{[ 81 ]}

طُرحت فرضية مفادها أن إسفنج الشعاب المرجانية يُسهّل نقل المواد العضوية المُشتقة من المرجان إلى الكائنات المُحللة المرتبطة به عبر إنتاج فتات الإسفنج، كما هو موضح في الرسم التخطيطي. تستطيع أنواع عديدة من الإسفنج تحويل المواد العضوية الذائبة المُشتقة من المرجان إلى فتات الإسفنج، ^{[ 84 ] [ 82 ]} ونقل المواد العضوية التي ينتجها المرجان إلى مستويات أعلى في الشبكة الغذائية للشعاب المرجانية. يُطلق المرجان مواد عضوية على شكل مخاط ذائب وجزيئي، ^{[ 85 ] [ 86 ] [ 87 ] [ 88 ]} بالإضافة إلى مواد خلوية مثل طحالب Symbiodinium المطرودة . ^{[ 89 ] [ 90 ] [ 81 ]}

يمكن أن تنتقل المواد العضوية من المرجان إلى الإسفنج عبر جميع هذه المسارات، ولكن من المرجح أن تشكل المواد العضوية الذائبة الجزء الأكبر، حيث يذوب معظم مخاط المرجان (من 56 إلى 80%) في عمود الماء، ^{[ 86 ]} وعادةً ما يكون فقدان المرجان للكربون المثبت نتيجة طرد طحالب Symbiodinium ضئيلاً (0.01%) ^{[ 89 ]} مقارنةً بإفراز المخاط (حتى 40%). ^{[ 91 ] [ 92 ]} كما يمكن أن تنتقل المواد العضوية المشتقة من المرجان بشكل غير مباشر إلى الإسفنج عبر البكتيريا، التي يمكنها أيضًا استهلاك مخاط المرجان. ^{[ 93 ] [ 94 ] [ 95 ] [ 81 ]}

إلى جانب العلاقة التكافلية المباشرة ، من الممكن أن يُقيم الكائن المضيف علاقة تكافلية مع مجموعة من الكائنات الميكروبية ، مما ينتج عنه ميكروبيوم إسفنجي متنوع . يستطيع الإسفنج استضافة طيف واسع من المجتمعات الميكروبية التي قد تكون شديدة التخصص. ويمكن أن تصل نسبة المجتمعات الميكروبية التي تُقيم علاقة تكافلية مع الإسفنج إلى 35% من الكتلة الحيوية للكائن المضيف. ^{[ 97 ]}

يُطلق على هذا النوع من العلاقات التكافلية، حيث يرتبط تجمع ميكروبي بكائن حي، اسم العلاقة التكافلية الشاملة . ينتج الإسفنج، بالإضافة إلى المجتمع الميكروبي المرتبط به، مجموعة واسعة من المستقلبات الثانوية التي تساعده على الحماية من المفترسات عبر آليات مثل الدفاع الكيميائي . ^{[ 98 ]} يُعدّ الكائن الحي الإسفنجي الشامل مثالًا على مفهوم النظم البيئية المتداخلة. تؤثر العوامل البيئية على مستويات متعددة لتغيير العمليات على مستوى الميكروبيوم، والكائن الحي الشامل، والمجتمع الميكروبي، والنظام البيئي. وبالتالي، فإن العوامل التي تُغير وظائف الميكروبيوم قد تؤدي إلى تغييرات على مستوى الكائن الحي الشامل، أو المجتمع الميكروبي، أو حتى النظام البيئي، والعكس صحيح، مما يُوضح ضرورة مراعاة مستويات متعددة عند تقييم الأداء في النظم البيئية المتداخلة. ^{[ 96 ]}

تشمل بعض هذه العلاقات التكافل الداخلي داخل خلايا البكتيريا، والبكتيريا الزرقاء أو الطحالب الدقيقة الموجودة أسفل طبقة خلايا الغشاء الخارجي حيث تستطيع استقبال أكبر قدر من الضوء، المستخدم في عملية التغذية الضوئية. ويمكن لهذه الخلايا أن تستضيف أكثر من 50 شعبة ميكروبية مختلفة وشعب مرشحة، بما في ذلك ألفا بروتوبكتيريا، وأكتينوميسيتوتا ، وكلوروفليكسوتا ، ونيتروسبيروتا ، والبكتيريا الزرقاء ، وتصنيف غاما، وشعبة بوريبكتيريا المرشحة ، وثوماركيا . ^{[ 98 ]}

أخطأ كارل لينيوس ، الذي صنف معظم أنواع الحيوانات الثابتة ضمن رتبة الطحالب (Zoophyta) في طائفة الديدان (Vermes) ، في تحديد جنس الإسفنج (Spongia) على أنه نباتات من رتبة الطحالب (Algae ) . ^{[ 99 ]} ولزمن طويل بعد ذلك، صُنفت الإسفنجيات ضمن مملكة فرعية تُسمى شبه الحيوانات (Parazoa) ("بجانب الحيوانات")، منفصلةً عن مملكة حقيقية الحيوانات (Eumetazoa ) التي شكلت بقية مملكة الحيوانات (Animalia) . ^{[ 100 ]}

تنقسم شعبة الإسفنجيات إلى فئات بشكل رئيسي وفقًا لتكوين هياكلها العظمية : ^{[ 24 ] [ 38 ]}

• تمتلك الإسفنجيات الزجاجية ( Hexactinellida ) شويكات سيليكاتية، أكبرها بستة أشعة، وقد تكون منفردة أو ملتحمة. ^{[ 24 ]} المكونات الرئيسية لأجسامها هي الخلايا المتعددة النوى (syncytia) التي تشترك فيها أعداد كبيرة من الخلايا في غشاء خارجي واحد . ^{[ 38 ]}
• تتكون هياكل الكالساريا من الكالسيت ، وهو شكل من أشكال كربونات الكالسيوم ، والذي قد يشكل شوكيات منفصلة أو كتلًا كبيرة. جميع الخلايا لها نواة واحدة وغشاء واحد. ^{[ 38 ]}
• تحتوي معظم الإسفنجيات الديموسية على شويكات سيليكاتية أو ألياف إسفنجية أو كليهما داخل أنسجتها الرخوة. مع ذلك، يمتلك بعضها هياكل خارجية ضخمة مصنوعة من الأراغونيت ، وهو شكل آخر من كربونات الكالسيوم. ^{[ 24 ] [ 38 ]} جميع الخلايا لها نواة واحدة وغشاء واحد. ^{[ 38 ]}
• لا تُعرف الأركيوسياثا إلا من خلال أحافير من العصر الكامبري . ^{[ 100 ]}

في سبعينيات القرن العشرين، صُنفت الإسفنجيات ذات الهياكل الضخمة من كربونات الكالسيوم ضمن فئة منفصلة تُسمى Sclerospongiae ، والمعروفة أيضًا باسم "الإسفنجيات المرجانية". ^{[ 101 ]} إلا أنه في ثمانينيات القرن العشرين، تبيّن أن هذه الإسفنجيات تنتمي إما إلى Calcarea أو Demospongiae. ^{[ 102 ]}

حتى الآن، حددت المنشورات العلمية حوالي 9000 نوع من الإسفنجيات، ^{[ 38 ]} منها حوالي 400 نوع من الإسفنج الزجاجي، وحوالي 500 نوع من الإسفنج الكلسي، والباقي من الإسفنجيات العادية. ^{[ 25 ]} ومع ذلك، لم تُدرس بعض أنواع الموائل، مثل الجدران الصخرية والكهوف العمودية والأنفاق في الصخور والكتل المرجانية، إلا قليلاً، حتى في البحار الضحلة، وقد تؤوي أنواعًا أكثر بكثير. ^{[ 38 ]}

كانت الإسفنجيات تُصنّف تقليديًا إلى ثلاث فئات: الإسفنجيات الكلسية (Calcarea)، والإسفنجيات الزجاجية (Hexactinellida)، والإسفنجيات الديموسبونجية (Demospongiae). إلا أن الدراسات الحديثة أظهرت أن مجموعة Homoscleromorpha ، التي كان يُعتقد سابقًا أنها تنتمي إلى فئة Demospongiae ، لها علاقة وراثية منفصلة تمامًا عن فئات الإسفنج الأخرى. ^{[ 20 ] : 153-154.} ولذلك، تمّ تصنيفها مؤخرًا كفئة رابعة من الإسفنجيات. ^{[ 103 ] [ 104 ]}

تنقسم الإسفنجيات إلى فئات بشكل رئيسي وفقًا لتكوين هياكلها العظمية : [ ^{27 ] ويتم} ترتيبها وفقًا للترتيب التطوري كما هو موضح أدناه بترتيب تصاعدي لتطورها من الأعلى إلى الأسفل:

فصل	نوع الخلايا [ 27 ]	الأشواك [ 27 ]	ألياف الإسفنجين [ 27 ]	هيكل خارجي ضخم [ 38 ]	شكل الجسم [ 27 ]
هيكساكتينيليدا	دائماً في الغالب خلايا متعددة النوى	السيليكا منفردة أو منصهرة	أبداً	أبداً	الليوكونيوم
الإسفنجيات	نواة واحدة، غشاء خارجي واحد	السيليكا	في العديد من الأنواع	في بعض الأنواع المصنوعة من الأراغونيت ، إن وجدت [ 24 ] [ 38 ]	الليوكونيوم
الكالسيوم	نواة واحدة، غشاء خارجي واحد	الكالسيت، سواء كان فرديًا أو كتلًا كبيرة	أبداً	شائع، مصنوع من الكالسيت، إن وجد	Asconoid، syconoid، leuconoid أو solenoid [ 105 ]
هوموسكليرومورفا	نواة واحدة، غشاء خارجي واحد	السيليكا	في العديد من الأنواع	أبداً	سيليبييد أو ليوكونويد

لقد كان تطور الإسفنج موضوع نقاش حاد منذ ظهور علم الوراثة العرقي . فبعد أن كان يُعتقد في الأصل أن الإسفنج هو المجموعة الشقيقة لجميع شعب الحيوانات الأخرى، توجد الآن أدلة كثيرة تشير إلى أن شعبة المشطيات (Ctenophora) قد تكون هي المجموعة الشقيقة لجميع شعب الحيوانات الأخرى. ^{[ 106 ] [ 107 ]} بالإضافة إلى ذلك، فإن وحدة الأصل لهذه الشعبة موضع شك. فقد خلصت العديد من الدراسات إلى أن جميع الحيوانات الأخرى نشأت من داخل الإسفنج، وعادةً ما تُظهر أن الإسفنج الكلسي وشعبة الإسفنجيات الصلبة (Homoscleromorpha) أقرب إلى الحيوانات الأخرى منها إلى الإسفنجيات العادية (Demosponges) . ^{[ 108 ] [ 109 ]} أما العلاقات الداخلية لشعبة المساميات (Porifera) فقد أثبتت أنها أقل غموضًا. فقد أظهرت جميع الدراسات تقريبًا وجود علاقة وثيقة بين الإسفنجيات الصلبة (Homoscleromorpha) والإسفنجيات الكلسية (Calcarea)، سواءً دعمت هذه الدراسات وحدة الأصل للإسفنج أو لشعبة الحيوانات الحقيقية (Eumetazoa). ^{[ 108 ] [ 9 ] [ 104 ] [ 103 ]} يُعدّ موقع الإسفنج الزجاجي مؤكدًا إلى حد كبير، حيث تُشير غالبية الدراسات إلى أنه أقرب الكائنات الحية إلى الإسفنجيات الديموسية. ^{[ 103 ] [ 9 ] [ 108 ]} وبالتالي، فإنّ عدم اليقين في قاعدة شجرة عائلة الحيوانات يُمكن تمثيله على أفضل وجه من خلال المخطط التفرعي أدناه.

1

2

3

4

5

6

7

1 :  فجوة 2 : تجويف مركزي 3 : جدار داخلي 4 : مسام ( جميع الجدران بها مسام) 5: حاجز 6: جدار خارجي 7: مثبت             

بنية الأركيوسياثيد

على الرغم من أن الساعات الجزيئية والمؤشرات الحيوية تشير إلى وجود الإسفنج قبل الانفجار الكامبري للحياة، إلا أن شويكات السيليكا ، كتلك الموجودة في الإسفنجيات الديموسية، غائبة عن السجل الأحفوري حتى العصر الكامبري. ^{[ 110 ]} ويوجد تقرير غير موثق يعود لعام 2002 عن وجود شويكات في صخور يعود تاريخها إلى حوالي 750  مليون سنة . ^{[ 111 ]} ومنذ عام 2009، جادل بعض الباحثين بأن أقدم أحافير الإسفنج المعروفة قد تكونت خلال العصر الكريوجيني. ^{[ 112 ] [ 113 ] [ 114 ]} ومع ذلك، فإنه من غير الواضح ما إذا كانت هذه الأحافير تنتمي بالفعل إلى الإسفنج، على الرغم من أن المؤلفين لا يستبعدون إمكانية أن تمثل هذه الأحافير إسفنجيات بدائية أو أسلافًا ميكروبية معقدة للكائنات الحية من رتبة الإسفنج. ^{[ 115 ]}

عُثر على أحافير إسفنج محفوظة جيدًا تعود إلى حوالي 580 مليون سنة مضت، أي إلى العصر الإدياكاري، في تكوين دوشانتو . [  116 ] صُنفت هذه الأحافير ^{، التي تشمل} : الشويكات، والخلايا السطحية ، والخلايا المسامية ، والخلايا الأثرية ، والخلايا الصلبة ، والتجويف الداخلي، ضمن فصيلة الإسفنجيات الديموسية. يحتوي سجل الإسفنج الإدياكاري أيضًا على جنسين آخرين: جنس هيليكولوسيلوس، وهو من فصيلة الهيكساكتينيليدات الجذعية ، من تكوين دينغينغ ^{[ 117 ]} ، وجنس أريماسيا، الذي يُحتمل أن يكون من فصيلة الأركيوسياتان الجذعية، من مجموعة ناما . ^{[ 118 ]} ينتمي هذان الجنسان إلى "مجموعة ناما" من الكائنات الحية الإدياكارية، مع أن ما إذا كان ذلك يعود إلى نقص حقيقي سابق أو إلى تحيز في الحفظ، يبقى غير مؤكد. كما عُثر على أحافير إسفنج زجاجي يعود تاريخها إلى حوالي 540  مليون سنة مضت في صخور في أستراليا والصين ومنغوليا. ^{[ 119 ]} تُظهر إسفنجيات العصر الكامبري المبكر من المكسيك، والمنتمية إلى جنس كيويتينوكيا، أدلة على اندماج عدة شوكيات صغيرة لتشكيل شوكية كبيرة واحدة. ^{[ 120 ]} عُثر على شوكيات كربونات الكالسيوم لإسفنجيات كلسية في صخور العصر الكامبري المبكر في أستراليا، والتي يعود تاريخها إلى ما بين 530  و  523 مليون سنة مضت . كما عُثر على إسفنجيات أخرى يُحتمل أنها من نوع ديموسبونجي في أحافير تشنغجيانغ من العصر الكامبري المبكر ، والتي يعود تاريخها إلى ما بين 525 و 520 مليون سنة مضت . ^{[ 121 ]} قد تكون الأحافير التي عُثر عليها في الأقاليم الشمالية الغربية الكندية، والتي يعود تاريخها إلى 890 مليون سنة مضت ، إسفنجيات؛ وإذا تأكد هذا الاكتشاف، فإنه يشير إلى أن الحيوانات الأولى ظهرت قبل حدث الأكسدة في العصر النيوبروتيروزوي . ^{[ 122 ]}   

يبدو أن الإسفنجيات التي تعيش في المياه العذبة أحدث عهداً بكثير، إذ يعود تاريخ أقدم الأحافير المعروفة إلى منتصف العصر الإيوسيني، أي قبل حوالي 48  إلى  40 مليون سنة . ^{[ 119 ]} على الرغم من أن حوالي 90% من الإسفنجيات الحديثة هي من نوع الإسفنجيات الديموسية ، إلا أن البقايا المتحجرة لهذا النوع أقل شيوعاً من تلك الخاصة بالأنواع الأخرى، لأن هياكلها العظمية تتكون من مادة الإسفنجين الرخوة نسبياً والتي لا تتحجر جيداً. ^{[ 123 ]} عُرفت أقدم الكائنات التكافلية للإسفنج من العصر السيلوري المبكر . ^{[ 124 ]}

يُعدّ 24-أيزوبروبيل كوليستان مُتتبّعًا كيميائيًا ، وهو مُشتقّ مُستقرّ من 24-أيزوبروبيل كوليسترول ، ويُقال إنّ الإسفنجيات الديموسية تُنتجه ، بينما لا تُنتجه حقيقيات الأنسجة (أي اللاسعات وثنائيات التناظر ). ولأنّ السوطيات الطوقية تُعتبر أقرب الكائنات وحيدة الخلية صلةً بالحيوانات، فقد فحص فريقٌ من العلماء الكيمياء الحيوية والجينات لنوعٍ واحدٍ منها . وخلصوا إلى أنّ هذا النوع لا يُمكنه إنتاج 24- أيزوبروبيل كوليسترول، وأنّ دراسة نطاقٍ أوسع من السوطيات الطوقية ستكون ضروريةً لإثبات أنّ 24-أيزوبروبيل كوليستان الأحفوري لا يُمكن أن يكون قد أُنتج إلاّ بواسطة الإسفنجيات الديموسية. ^{[ 125 ]} على الرغم من أن منشورًا سابقًا أشار إلى وجود آثار لمركب 24-أيزوبروبيل كوليستان الكيميائي في صخور قديمة يعود تاريخها إلى 1800 مليون سنة ، ^{[ 126 ]} فقد كشفت أبحاث حديثة، باستخدام سلسلة صخرية مؤرخة بدقة أكبر، أن هذه المؤشرات الحيوية لم تظهر إلا قبل نهاية العصر الجليدي المارينوي قبل حوالي 635 مليون سنة ، ^{[ 127 ]} وأن "تحليل المؤشرات الحيوية لم يكشف بعد عن أي دليل مقنع على وجود إسفنجيات قديمة سبقت أول حدث جليدي واسع النطاق عالميًا في العصر النيوبروتيروزوي (العصر الستورتي، قبل حوالي 713 مليون سنة في عُمان)". وبينما طُرحت فكرة أن هذا "المؤشر الحيوي للإسفنج" ربما يكون قد نشأ من الطحالب البحرية، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن قدرة الطحالب على إنتاج هذا المؤشر الحيوي لم تتطور إلا في العصر الكربوني ؛ وعلى هذا النحو، يظل هذا المؤشر الحيوي دليلًا قويًا على وجود الإسفنجيات الديموسبونجية في العصر الكريوجيني. ^{[ 128 ] [ 129 ] [ 130 ]}   

تُعدّ الأركيوسياثيدات ، التي يصنفها البعض كنوع من الإسفنج المرجاني، أحافير شائعة جدًا في صخور العصر الكامبري المبكر، أي قبل حوالي 530  إلى  520 مليون سنة ، ولكنها انقرضت على ما يبدو بنهاية العصر الكامبري قبل 490  مليون سنة . ^{[ 121 ]} وقد اقتُرح أنها نتجت عن: الإسفنج؛ اللاسعات ؛ الطحالب ؛ المنخربات ؛ شعبة حيوانية منفصلة تمامًا تُسمى الأركيوسياثا؛ أو حتى مملكة حياة منفصلة تمامًا تُسمى الأركياتا أو الإنفريبيونتا. ومنذ تسعينيات القرن الماضي، تُعتبر الأركيوسياثيدات مجموعة مميزة من الإسفنج. ^{[ 100 ]}

= جلد

= الأراغونيت

= لحم

هيكل هالكييرييد الصلبة ^{[ 131 ]}

يصعب تصنيف الشانسيلوريات ضمن تصنيفات الإسفنجيات أو الحيوانات الأكثر تعقيدًا. خلص تحليل أُجري عام 1996 إلى أنها وثيقة الصلة بالإسفنجيات، استنادًا إلى أن البنية التفصيلية لصفائحها الصلبة (الصفائح المدرعة) تُشابه بنية ألياف الإسفنجين، وهو بروتين كولاجيني ، في الإسفنجيات القرنية الحديثة مثل داروينيلا . ^{[ 132 ]} مع ذلك، خلص تحليل آخر أُجري عام 2002 إلى أن الشانسيلوريات ليست إسفنجيات، وقد تكون وسيطة بين الإسفنجيات والحيوانات الأكثر تعقيدًا، وذلك لأسباب من بينها أن جلودها كانت أكثر سمكًا وأكثر ترابطًا من جلود الإسفنجيات. ^{[ 133 ]} في عام 2008، خلص تحليل مُفصّل لصفائح الشانسيلوريات الصلبة إلى أنها تُشابه إلى حد كبير صفائح الهالكيريات ، وهي حيوانات ثنائية التناظر متحركة تُشبه البزاقات المُغطاة بدروع ، وقد عُثر على أحافيرها في صخور تعود إلى العصر الكامبري المبكر وحتى منتصفه. إذا كان هذا صحيحًا، فسيخلق ذلك معضلة، إذ من المستبعد للغاية أن تكون كائنات حية غير مرتبطة ببعضها قد طورت صفائح صلبة متشابهة بشكل مستقل، لكن الاختلاف الهائل في هياكل أجسامها يجعل من الصعب تصور كيف يمكن أن تكون مرتبطة ارتباطًا وثيقًا. ^{[ 131 ]}

في تسعينيات القرن العشرين، كان يُنظر إلى الإسفنجيات على نطاق واسع على أنها مجموعة أحادية الأصل ، إذ يُعتقد أنها جميعًا تنحدر من سلف مشترك كان هو نفسه إسفنجًا، وأنها "المجموعة الشقيقة" لجميع الحيوانات متعددة الخلايا الأخرى ، التي تُشكل بدورها مجموعة أحادية الأصل. من ناحية أخرى، أعادت بعض تحليلات التسعينيات إحياء فكرة أن أقرب الكائنات الحية تطوريًا للحيوانات هي السوطيات الطوقية ، وهي كائنات وحيدة الخلية تشبه إلى حد كبير الخلايا الطوقية للإسفنجيات - مما يعني أن معظم الحيوانات متعددة الخلايا تطورت من أسلاف شبيهة جدًا بالإسفنجيات، وبالتالي فإن الإسفنجيات قد لا تكون أحادية الأصل، حيث ربما تكون نفس الأسلاف الشبيهة بالإسفنجيات قد أدت إلى ظهور كل من الإسفنجيات الحديثة وأفراد الحيوانات متعددة الخلايا غير الإسفنجية. ^{[ 134 ]}

خلصت التحليلات التي أُجريت منذ عام 2001 إلى أن الكائنات الحية الحقيقية (الأكثر تعقيدًا من الإسفنجيات) ترتبط ارتباطًا وثيقًا بمجموعات معينة من الإسفنجيات أكثر من ارتباطها بمجموعات أخرى. تشير هذه الاستنتاجات إلى أن الإسفنجيات ليست أحادية النمط، لأن السلف المشترك الأخير لجميع الإسفنجيات سيكون أيضًا سلفًا مباشرًا للكائنات الحية الحقيقية، التي لا تُصنف ضمن الإسفنجيات. خلصت دراسة أُجريت عام 2001، استنادًا إلى مقارنات الحمض النووي الريبوزي، إلى أن التقسيم الأساسي داخل الإسفنجيات هو بين الإسفنج الزجاجي وبقية الأنواع، وأن الكائنات الحية الحقيقية ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالإسفنجيات الكلسية (ذات الشويكات الكربوناتية) أكثر من ارتباطها بأنواع الإسفنج الأخرى. ^{[ 134 ]} في عام 2007، خلص تحليلٌ استند إلى مقارنات الحمض النووي الريبوزي ، وآخر استند بشكل أساسي إلى مقارنة الشويكات، إلى أن الإسفنجيات العادية والإسفنجيات الزجاجية ترتبط ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض أكثر من ارتباط أي منهما بالإسفنجيات الكلسية، التي بدورها ترتبط ارتباطًا وثيقًا بالكائنات الحية الحقيقية. ^{[ 119 ] [ 135 ]}

تربط أدلة تشريحية وكيميائية حيوية أخرى بين شعبة حقيقيات الأنسجة (Eumetazoa) ومجموعة متجانسة الشكل (Homoscleromorpha )، وهي مجموعة فرعية من الإسفنجيات الشائعة (Demosponges). وقد خلصت مقارنة أجريت عام 2007 للحمض النووي النووي ، باستثناء الإسفنج الزجاجي وقناديل المشط ، إلى ما يلي:

• تُعد الهوموسكليرومورفا أقرب صلة باليوميتازوا؛
• الإسفنج الكلسي هو الأقرب بعد ذلك؛
• أما أنواع الإسفنج الأخرى فهي بمثابة "عمات" تطورية لهذه المجموعات؛ و
• قد تكون حيوانات الشانسيلوريد ، وهي حيوانات تشبه الأكياس والتي تم العثور على أحافيرها في صخور العصر الكامبري ، من الإسفنج. ^{[ 136 ]}

تتشابه الحيوانات المنوية في رتبة Homoscleromorpha مع الحيوانات المنوية في رتبة Eumetazoa في خصائص تفتقر إليها الحيوانات المنوية في أنواع الإسفنج الأخرى. ففي كلتا الرتبتين، Homoscleromorpha و Eumetazoa، ترتبط طبقات الخلايا ببعضها البعض عن طريق الالتصاق بغشاء قاعدي يشبه السجادة، ويتكون أساسًا من الكولاجين  من النوع الرابع ، وهو نوع من الكولاجين لا يوجد في أنواع الإسفنج الأخرى، على الرغم من أن ألياف الإسفنجين التي تُقوّي النسيج المتوسطي لجميع أنواع الإسفنجيات الديموسية تُشبه الكولاجين من النوع الرابع. ^{[ 29 ]} 

خلصت التحليلات المذكورة أعلاه إلى أن الإسفنجيات هي الأقرب إلى أسلاف جميع الحيوانات متعددة الخلايا، بما في ذلك الإسفنجيات والمجموعات الأكثر تعقيدًا. مع ذلك، أشارت مقارنة أخرى أُجريت عام ٢٠٠٨ على ١٥٠  جينًا في ٢١  جنسًا، تتراوح من الفطريات إلى الإنسان ولكنها تشمل نوعين فقط من الإسفنج، إلى أن قناديل المشط ( ctenophora ) هي المجموعة الشقيقة لجميع سلالات الحيوانات متعددة الخلايا الأخرى المشمولة في العينة. ^{[ ١٣ ] [ ١٣٧ ] [ ١٣٨ ] [ ١٣٩ ]} إذا صحّ هذا، فإما أن قناديل المشط الحديثة طوّرت هياكلها المعقدة بشكل مستقل عن الحيوانات متعددة الخلايا الأخرى، أو أن أسلاف الإسفنجيات كانت أكثر تعقيدًا وأن جميع أنواع الإسفنجيات المعروفة هي أشكال مبسطة للغاية. أوصت الدراسة بإجراء المزيد من التحليلات باستخدام نطاق أوسع من الإسفنجيات وغيرها من الحيوانات متعددة الخلايا البسيطة مثل البلاكووزوا . ^{[ ١٣ ]}

مع ذلك، أظهرت إعادة تحليل البيانات أن خوارزميات الحاسوب المستخدمة في التحليل قد ضُللت بسبب وجود جينات محددة في المشطيات تختلف اختلافًا ملحوظًا عن تلك الموجودة في الأنواع الأخرى، مما جعل الإسفنج إما المجموعة الشقيقة لجميع الحيوانات الأخرى، أو مجموعة شبه عرقية سلفية. ^{[ 10 ] [ 140 ]} وخلصت "أشجار العائلة" التي تم إنشاؤها باستخدام مزيج من جميع البيانات المتاحة - المورفولوجية والتطورية والجزيئية - إلى أن الإسفنج في الواقع مجموعة أحادية النمط، ويشكل مع اللاسعات المجموعة الشقيقة للحيوانات ثنائية التناظر. ^{[ 141 ] [ 142 ]}

أظهرت دراسة كبيرة ومتسقة داخليًا لتسلسل 1719  بروتينًا على مستوى الحيوانات متعددة الخلايا، نُشرت عام 2017، أن: (1)  الإسفنجيات - التي تمثلها Homoscleromorpha وCalcarea وHexactinellida وDemospongiae - أحادية النمط، (2)  الإسفنجيات هي المجموعة الشقيقة لجميع الحيوانات متعددة الخلايا الأخرى، (3)  تظهر المشطيات كثاني أقدم سلالة حيوانية متفرعة، و(4) تظهر البلاكووزوا كثالث سلالة حيوانية، تليها اللاسعات كمجموعة شقيقة للحيوانات ثنائية التناظر . ^{[ 143 ]} 

في مارس  2021، وجد علماء من دبلن أدلة إضافية على أن الإسفنجيات هي المجموعة الشقيقة لجميع الحيوانات الأخرى، ^{[ 144 ]} بينما في مايو  2023، وجد شولتز وآخرون أنماطًا من التغيير غير القابل للعكس في ترتيب الجينوم، مما يوفر دليلًا قويًا على أن المشطيات هي المجموعة الشقيقة لجميع الحيوانات الأخرى. ^{[ 145 ]}

وصف تقرير صدر عام ١٩٩٧ استخدام الدلافين قارورية الأنف للإسفنج كأداة في خليج القرش بغرب أستراليا. إذ يقوم الدلفين بربط إسفنجة بحرية بمنقاره ، والتي يُفترض أنها تُستخدم لحمايته أثناء البحث عن الطعام في قاع البحر الرملي . ^{[ ١٤٦ ]} وقد لوحظ هذا السلوك، المعروف باسم "الاستلقاء على الإسفنج" ، في هذا الخليج فقط، ويُلاحظ بشكل شبه حصري لدى الإناث. وخلصت دراسة أجريت عام ٢٠٠٥ إلى أن الأمهات يُعلّمن هذا السلوك لبناتهن، وأن جميع الدلافين التي تستخدم الإسفنج ترتبط ببعضها ارتباطًا وثيقًا، مما يشير إلى أنه سلوك حديث نسبيًا. ^{[ ٢٣ ]}