Long-range crystalline order in spicules from the calcareous sponge Paraleucilla magna (Porifera, Calcarea).
We investigated the ultrastructure and crystallographic orientation of spicules from the calcareous sponge Paraleucilla magna (subclass Calcaronea) by transmission and scanning electron microscopy using two different methods of sample preparation: ultramicrotomy and focused ion beam (FIB). It was found that the unpaired actine from the spicules was oriented in the [211] zone axis. The plane that contains the unpaired actine and divides symmetrically the paired actines is the (-120). This plane is a mirror plane of the hexagonal lattice system. All the spicule types analyzed presented the same crystallographic orientation. Electron nanodiffraction maps from 4μm×4μm regions prepared by FIB showed disorientation of <2° between diffraction patterns obtained from neighbor regions, indicating the presence of a unique, highly aligned calcite crystalline phase. Among the eight FIB sections obtained, four presented high pore density. In one section perpendicular to the actine axis pores were observed only in the center of the spicule aligned in a circular pattern and surrounded by a faint circular contour with a larger radius. The presence of amorphous carbon representative of organic molecules detected by electron energy loss spectroscopy was correlated neither with porosity nor with specific lattice planes.
Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas, Xavier Sigaud, 150, CEP 22290-180 Rio de Janeiro, Brazil; Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Ciências da Saúde, Instituto de Ciências Biomédicas, Laboratório de Biomineralização, CEP 21941-590 Rio de Janeiro, Brazil.
Andre L
AL
Rossi
Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, Divisão de Metrologia de Materiais, Duque de Caxias, CEP 25250-020 Rio de Janeiro, Brazil.
Andrea P C
AP
Campos
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Ciências da Saúde, Instituto de Ciências Biomédicas, Laboratório de Biomineralização, CEP 21941-590 Rio de Janeiro, Brazil.
Madalena M S
MM
Barroso
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Ciências da Saúde, Instituto de Biologia, Departamento de Zoologia, Laboratório de Biologia de Porifera, CEP 21941-590 Rio de Janeiro, Brazil.
Michelle
M
Klautau
Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, Divisão de Metrologia de Materiais, Duque de Caxias, CEP 25250-020 Rio de Janeiro, Brazil.
Bráulio S
BS
Archanjo
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Ciências da Saúde, Instituto de Ciências Biomédicas, Laboratório de Biomineralização, CEP 21941-590 Rio de Janeiro, Brazil; Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida, Duque de Caxias, CEP 25250-020 Rio de Janeiro, Brazil.
Radovan
R
Borojevic
Universidade Federal do Rio de Janeiro, Centro de Ciências da Saúde, Instituto de Ciências Biomédicas, Laboratório de Biomineralização, CEP 21941-590 Rio de Janeiro, Brazil. Electronic address: mfarina@icb.ufrj.br.
Marcos
M
Farina
Instituto Nacional de Metrologia, Qualidade e Tecnologia, Diretoria de Metrologia Aplicada às Ciências da Vida, Duque de Caxias, CEP 25250-020 Rio de Janeiro, Brazil.
Jacques
J
Werckmann
D000818:Animals; D002119:Calcium Carbonate / Q000737:chemistry*; D002244:Carbon / Q000737:chemistry; D003461:Crystallography; D011161:Porifera / Q000033:anatomy & histology* / Q000737:chemistry* / Q000648:ultrastructure; D016062:Porosity; D013057:Spectrum Analysis
D002244:Carbon; D002119:Calcium Carbonate
Biomineralization; Calcarea; Crystalline order; Intracrystalline pores; Porifera