Morphology and ecology of Stylasteridae (Cnidaria, Hydrozoa)

Stylasteridae is one of the two hydroid families having hard, calcareous skeleton. The stylasterids are polymorphic hydroids having two different kinds of polyps lodged in pores. The distribution of the pores over the coenosteum and their shapes are features strictly related to the genera. All the polyps of a colony are connected by a network of coenosarcal canals that densely perforate the coenosteum. The morphology of the stylasterid skeleton was finely investigated for the first time using the X-ray computed microtomography technique (μCT). The utility of this technique for the non-destructive study of coral morphology was showed, demonstrating the benefit of the integrated analysis of pictures produced by X-ray μCT and the traditional SEM techniques in coral taxonomy. Indeed the combined results allow the identification of morphological characters that otherwise could be misidentified or even could pass unnoticed. The observation of post-larval specimens belonging to several species that when adult show pores arranged in rows, in cyclostystems or without coordination revealed that they invariably produce a primary cyclosystem. These data lead to the hypothesis that the cyclosystem represents the pore organisation of the family ancestor or that this organisation provides greater protection to the young gastrozooid by the dactylozooids. The present study reports also the first detailed description of the growth stages of two Distichopora species showing the formation of a primary cyclosystem and the description of the growth process from primary cyclosystem to adult pore organisation. From the reproductive point of view a preliminary survey was carried out about the morphology of the reproductive structures and the development of the gonophores of four Indonesian species. In addition for the first time a detailed description, at ultrastructural level, of some steps of the spermatogenesis up to spermatozoa differentiation in a Distichopora species was provided. The study of the associated fauna showed the first evidence of stylasterids associated to goose barnacles. Moreover the survey concerning the association between sponges and stylasterid corals reveled no specific association and generally the recorded sponges bore only the dead portion of the colonies not enveloped by living epithelium and lacking the coenosteal stolon network.

La famiglia Stylasteridae è una della due famiglie di idroidi a presentare uno scheletro calcareo chiamato coenosteum. Gli Stylasteridae sono idroidi polimorfici e presentano due tipi di polipi che escono lungo il coenosteum attraverso dei pori. La distribuzione dai pori lungo la colonia e la loro forma sono caratteristiche strettamente legate al genere. I polipi di una colonia sono connessi attraverso una fitta rete di canali cenosarcali che permea l’intero scheletro. Durante il dottorato, la morfologia dello scheletro degli Stylasteridae è stata studiata per la prima volta attraverso l’utilizzo della microtomografia computerizzata a raggi X (Xray μCT). E’ stato dimostrato come questa tecnica non distruttiva risulti molto utile nello studio della morfologia scheletrica ed inoltre è stato osservato come l’approccio integrato tra questa tecnica e il tradizionale tecnica SEM permetta uno studio più approfondito e dettagliato della tassonomia di questa famiglia. Infatti, i risultati ottenuti attraverso la combinazione di queste due tecniche permettono l’identificazione di caratteri morfologici che altrimenti potrebbero venire male interpretati o addirittura potrebbero passare inosservati. Lo studio dei primi stadi di crescita di alcune specie di Stylasteridae ha mostrato come in quest’ultime il primo step sia la formazione di un ciclosistema primario, anche nel caso in cui da adulte esse presentino una differente distribuzione di pori. Questi dati hanno portato a due ipotesi: 1. ciclosistema come distribuzione tipica dei pori dall’antenato di questa famiglia; 2. ciclosistema come miglior tipo di distribuzione per la protezione del primo gastrozoide da parte dei dattilozoidi. Il presente studio riporta, inoltre, la dettagliata descrizione della modalità di crescita di due specie di Distichopora, dalla formazione del ciclosistema primario fino alla formazione della colonia adulta che presenta una distribuzione di pori in file. Sono stati condotti degli studi anche dal punto di vista della riproduzione. Uno studio preliminare ha consentito di capire in dettaglio la morfologia e lo sviluppo dei gonofori di quattro specie di Stylasteridae indonesiani. Inoltre, attraverso uno studio ultrastrutturale, sono stati descritti alcuni step della spermatogenesi, fino al differenziamento degli spermatozoi, in una specie di Distichopora. Lo studio effettuato in merito alla fauna associata ha messo in luce la simbiosi di alcune specie di Stylasteridae con i cirripedi lepadomorfi. Inoltre, è stato dimostrato come gli Stylasteridae, nonostante il loro scheletro calcareo, non siano facilmente attaccabili da parte delle spugne perforatrici.