海绵动物

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海绵动物的体型从极其微小至2米长,常在其附着的基质上形成薄薄的覆盖层,其他海绵动物则形态各异,呈块状、管状、分叉状、伞状、杯状、扇状或不定形。它们或色泽单一或十分绚丽,这颜色源自类胡萝卜素,主要为黄色到红色。

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目录

基本资料

海绵动物

亚界原生动物亚界门:海绵动物门

海绵动物

约有5,000个物种,分为790属80科。

分布:呈世界性分布,从淡水到海生,从潮间带到深海。

化石记录:起源于迄今5.7-5亿年前的寒武纪;其中390属已被确认源自白垩纪(1.35-0.65亿年前)。  

体型大小

从微小至2米长;其中最大的物种分布于南极洲和加勒比海。

海绵动物

  

特性

形态各异;单生或群生;这种多孔滤食性生物体大多“无柄”地直接附着在基质上;

海绵动物

它们没有器官,也没有明晰的组织,但其细胞种类却非常复杂;它们的骨骼要么没有含钙或含硅的骨针,要么没有有机的海绵硬蛋白纤维;通常为雌雄同体,能进行有性繁殖和无性繁殖。  

分类

海绵动物  

六射海绵纲(六放海绵)

约有600个物种,海生,一般栖息于潮位线之下

海绵动物

,但在深海中更常见。其骨骼为复杂的硅质骨针,基本形态呈六放形。属和种包括:泡沫海绵、维纳斯花篮(EuplectellaAspergillum)、Holascus、围线海绵。  

钙质海绵钙质海绵纲

约有400个物种。海生。钙质骨针的骨架如针形或三至四放形。

属包括:Acyssa、Clathrina、Leucilla、白枝海绵、樽海绵。  

寻常海绵寻常海绵纲

约有4,000个物种。海生和淡水生。其骨架或没有硅质的骨针,或没有有机的海绵硬蛋白纤维,或二者均无。当骨针存在时,则不为六放形。属和种包括:真海绵、穿贝海绵、加勒比海绵(Cribochalinavasulum)、刻盘海绵、海绵、浴海绵(Hipposongiacommunis)、加勒比火海绵(Neofibularianolitangere)、管指海绵、沐浴角骨海绵(Spongiaofficinalis)、针海绵。  

珊瑚海绵硬质海绵纲

约有15个物种。海生,在热带的浅穴或深穴或其下的珊瑚上。骨架以钙质为基础,含有硅质骨针和有机纤维;形成覆盖在钙质基座上的薄薄一层海绵。属包括:Ceratoporella、Stromatospongia。海绵动物在生殖发育中存在胚层逆转现象。  

生活习性

海绵动物虽然是多细胞动物中最简单的一类,却有一个庞大的家族,

海绵动物

种数达10000多种,占所有海洋动物种数的1/15。由于海绵动物的体壁内长着具有支持作用的针状骨骼,叫做骨针。通常根据骨针的性质,可以分为钙质海绵和非钙质海绵两大类。体形最大的海绵动物是1909年曾在巴哈马群岛捞获的一只,围长为183厘米,刚出水重40千克,晒干后的重量为5千多克。此外,在安的列斯群岛生活的一种海绵动物,身长106厘米,宽91.5厘米。海王星海绵也是体形较大的种类,剖面长120厘米,却不太宽。最小的种类是白枝海绵,身高不过3毫米,体重仅有几克,跟一粒芝麻一样小。海绵动物的寿命也比较长,有的种类据说可以活几百年。

海绵动物总是形单影只地独处一隅,凡是海绵动物栖居的地方就很少有其它动物前去居住。科学家分析这种现象形成的原因首先是海绵动物对那些贪食的动物没有任何吸引力,它浑身的骨针和纤维使其它动物难以下咽,因此海绵动物的天敌不多。其次,海绵动物大多栖息在有海流流动的海底,而很多动物都难于在那样的环境中生活。因为在那里,它们的幼虫或被水流冲走,或被海绵动物滤食。此外,海绵动物身上通常都有一股难闻的恶臭,这也是可能是其他动物不愿与之为伍的原因之一。  

形态特征

所有海绵动物的结构都十分相似;它们简单的体壁包括表皮上皮)、

海绵动物

连接(连合)组织和多种类型的细胞,其中包括能通过原生质的流动来移动(变形运动)的细胞(变形细胞)。这些变形细胞在其内部组织中游移,拉伸骨针并产生海绵硬蛋白丝。海绵动物并非完全不能移动,它们身体的主体能通过肌细胞的移动进行有限的活动,但在通常情况下,它们却往往固定在同一地点纹丝不动。海绵动物的身体柔软,但许多触摸起来却很结实,这是因为它们的内骨骼是由坚硬的含钙或含硅、杆状或星状的骨针和/或网状蛋白质纤维即海绵硬蛋白所组成的,譬如浴海绵就是如此。有些物种的骨针可能穿透其海绵表面,一旦人们触摸它们就会引起皮肤感染。海绵动物是滤食动物,它们滤取水中细小的碎石和细菌为食,分解其中的氧气和有机物并将废弃物排走。水通过海绵动物体表的细孔进入水沟系,并移动到顺着环细胞或襟细胞这类有鞭毛的细胞排列的小室中;环细胞吸收通过在变形细胞间传递的食物颗粒,最后常通过其体表上火山状的排水孔将水排出体外;水主要在环细胞鞭毛的作用下,穿过海绵动物的全身。  

有性繁殖

海绵动物通过芽殖进行无性繁殖,产生新的个体,即它们身体的一部分分裂并生长为新的海绵动物;某些淡水海绵动物则长出特殊的芽球来繁殖,这些芽球在被释放并脱落前,

海绵动物

一直位于海绵动物体内。淡水海绵动物在高纬度地区的冬天会死亡,但它们的芽球却能抵御十分不利的环境,如极度寒冷的季候;事实上,除非经历高寒气候,否则它们的芽球是不会萌发出来的。在有性繁殖中,同一个体在不同时间能由变形细胞产生卵,由变形细胞或变形的环细胞产生精子。这些精子流入水中,而卵则保留在母体内,并在此受精。生成的幼体可为实心的(实胚)或中空的(两极囊胚),许多幼体在水中游动多达七天后,固着并变形为能摄食或生长的个体或群体;其他个体在变形前则匍匐在基质。有些成熟的南极海绵动物可在近十年的时间内都不生长。  

捕食方法

海绵动物是怎样获得食物的呢?它的捕食方法十分奇特,是用一种滤食方式。单体海绵很像一个花瓶,瓶壁上的每一个小孔都是一张“嘴巴”。海绵动物通过不断振动体壁的鞭毛,使含有食饵的海水不断从这些小孔渗入瓶腔,进入体内。在“瓶”内壁有无数的领鞭毛细胞,由基部向顶端螺旋式地波动,从而产生同一方向的引力,起到类似抽水机的泵吸作用。当海水从瓶壁渗入时,水中的营养物质,如动植物碎屑、藻类、细菌等,便被领鞭毛细胞捕捉后吞噬。经过消化吸收,那些不消化的东西随海水从出水口流出体外。如果把石墨粉或几滴墨水滴在饲养在水族箱中的活海绵动物的一侧,过不了多久瓶口(出水孔)处就会流出黑色的细流。随着源源不断的水流,细菌、硅藻、原生动物或有机碎屑也被携入体内为领细胞俘获供作营养。这种取食方式充分证明了它属于滤食的异养动物。

海绵动物

然而鞭毛的摆动是要耗能的。对营固着生活的海绵动物来说,从食物中获得化学能来之不易。因此,海绵动物总是生活在有海流经过的海底,在千百万年的进化过程中,完善了一套利用天然流体流动能的本领,从而节约了宝贵的食物化学能。一个高10厘米,直径1厘米的海绵,一天内能抽海水22.5升,出水口处的水流速度可达5米/秒。这种高速离去的水流保证了从体内排出的废物不再“回炉”。海绵动物正是有了滤食和节能的本领,才能在缺乏营养的热带珊瑚礁中和极地陆架区世代繁衍。  

环境及保护

在全球所有的海洋中,海绵动物的数量都十分巨大;在坚硬的基质上,它们更是多得惊人;相对而言,极少海绵动物能适应不稳定的沙地或泥沼的生存环境。它们的垂直生活领域从潮汐效应时水岸的最低处,并向下延伸至8,600米深的海洋深渊;硅质海绵中的淡水海绵科甚至能在全球的淡水湖泊和河流中生存。栖息于在潮标间的海绵动物通常只局限于海岸的一部分区域,即在空气中暴露时间较短的那部分岸。有些海绵也在高于海岸一点的地方出现,但仅限于栖息在被遮蔽的地方或背向太阳的岩石上。有些海绵动物一旦暴露在空气中的时间略长就会死去,因此在大陆架的浅水域中,海绵的物种和个体数量都达到最大。

巨穴海绵常是更小动物的栖息处,这些小动物中的一部分对海绵动物无害,而另一部分则是寄生动物。许多海绵动物含有能进行光合作用的单细胞藻类(虫绿藻)、蓝绿藻和可为海绵动物提供营养的共生细菌。海蛞蝓(海兔)、石鳖、海星(尤其是南极洲的)、海龟和部分热带鱼都以海绵动物为食。在那些暴露在空气中而不是躲藏在岩石下的热带海绵物种中,通常超过一半的都对鱼类有毒。学者认为这是海绵动物对高密度鱼类捕食的一种进化反应,大自然选择了有害有毒的物质以防止鱼类对海绵动物的捕食。部分有毒海绵动物体型巨大,如庞大的加勒比海绵(Cribochalinavasculum);而其他海绵动物触摸起来十分危险,如加勒比火海绵(Neofibularianoltangere)――它们往往引起人类严重的灼烧感,并持续数小时。毒素能避免动物幼虫和植物孢子附着在海绵动物表面,因此可能有益于保持其表面的清洁;有些海绵毒素还能防止其周围无脊椎动物长的过大并导致海绵的窒息

海绵毒素已被应用于神经刺激传输的研究中;它们显示出作为生物性疏通减退剂的巨大潜力,并可作为鲨鱼驱除物。

浴海绵在吸水和保持复杂的海绵硬蛋白纤维结构上有其自身的作用;这些纤维也具有弹性,能使水从海绵动物中被挤出来。许多海绵动物物种可被人们采集(特别是在佛罗里达和希腊的海岸),例如具有精细骨架网络的沐浴角骨海绵和骨架粗糙的马海绵。它们生长于从低潮位到深海中的岩石底部,可通过船上的爪钩或潜水者来获取。海绵动物的加工方法简单包括将其置于太阳下晒干,使其软组织腐烂,经过捶打和清洗只留下其海绵硬蛋白骨骼。通过切除栽培海绵动物的方法已经获得成功,尽管这种方法在可行性上并不比人工合成更强。海绵动物含有各式各样抗生物质、色素、诸如固醇之类的独特化学物质、毒素、甚至抗发炎和治风湿化合物。海若螺科中的穿贝海绵会使牡蛎壳变弱,从而造成经济损失。这些海绵动物还能通过化学和机械两种方式掘穴。

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