海綿竟然是一種動物!來看看海綿寶寶的原型吧!

2021-02-15 數字北京科學中心

說起海綿,小夥伴們最先想到的或許是這個

也可能是這個

但我們今天要聊的,其實是愜意定居在海底的海綿動物們。

提起海綿,小夥伴們可能很難將它和我們熟悉的動物的形象聯繫在一起。

因其靜立的姿態,千百年來海綿都被人類當成是海底的植物,直到19世紀中期,人們才發現海綿的身體是由動物細胞組成的,它們竟然是動物!

那麼,這種外形奇特的動物到底屬於哪個門類呢?

系統分類法中對生物的分類有7個等級:界、門、綱、目、科、屬、種。

生物學上的海綿指的是動物界,多孔動物門(Porifera )的一大類生物,所以多孔動物門也被叫做海綿動物門。這是動物界最古老、最原始的一類成員。

海綿的歷史要比人類古老得多,化石考古資料顯示,海綿在前寒武紀晚期(大約5億5千萬年前)就已經出現了。

在那個遙遠的年代,大多數動物的祖先在海洋裡剛剛進化出脊椎,還沒進化出可以開關的下頜,所以無法咀嚼,每天只能在遊動中濾食。

時光飛逝,當初同海綿一起濾食的「小夥伴」有些已經滅絕,黯然離場;有些為生計所迫,進化到面目全非。然而海綿們不僅安然存活到今天,而且幾乎沒有變化。

海綿的身體結構和生活方式都極為簡單。不同種類的海綿大小不同,形態各異,但大體結構都非常相似。組成它們身體的細胞產生了分化,卻沒有形成器官。

它們的身體由一些中空的濾水管道組成,管壁有三層結構。外層為扁形細胞,起保護作用;內層為領細胞(也叫鞭毛細胞),起攝食與消化的作用。

內外兩層細胞間還有一層為中膠層,其中有變形細胞、生殖細胞、海綿絲細胞,還有起支持作用的針狀骨胳,也被稱為骨針。

隨著領細胞鞭毛的擺動,海水被身體側面的小孔吸入,再從頂端的大孔排出,在此過程中,水中的細菌等微生物被海綿體壁的細胞捕獲,成為它的營養來源。

這種獨特的進食方式效率雖不算高,但是非常方便。海綿們每天濾過的海水,相當於它自身體積的數萬倍。

有些品種的海綿可以一次濾出水中90%以上的微生物。充足的營養來源使得它們可以長得很大,有的重達幾十公斤。

已知的海綿有5000餘種,通常分為4個綱25目,我國已有記錄的僅3綱,共106種。

>>>>鈣質海綿綱

下屬於鈣質海綿綱(Calcarea )的海綿擁有碳酸鈣形成的骨針(其他海綿的骨針為矽質),它們的體型一般很小,顏色不明顯,多數呈灰色或暗灰色,其身體表面有刺狀突起,有點像不太好看的珊瑚。

>>>>六放海綿綱

六放海綿綱(Hexactinellida )的特徵是骨針呈六軸輻射,網狀排列。

最著名的六放海綿當屬「偕老同穴」。這種海綿的體腔中常能見到一對小蝦居住,因此在日本,人們常把這種海綿製成標本,在結婚喜慶之時,作為賀禮贈送新人,以祝願伉儷永和,白首偕老。

>>>>尋常海綿綱

尋常海綿綱(Demospongiae )顧名思義就是最常見又沒有什麼特點的海綿,佔海綿動物門的95%以上。

它們廣泛的分布在世界各地的湖泊、溪流中,附著在樹枝、石塊、管壁上等處,因表面著生藻類,常呈淡綠色。

這類海綿經加工處理,就成為了人們用來擦洗物品的天然海綿。加工後的海綿失去了各層的活細胞和相應的組織,只剩下呈網狀的骨針,具有較好的彈性、吸水性和柔軟度。

天然海綿用品

>>>>硬骨海綿綱

硬骨海綿綱(Sclerospongiae )與尋常海綿綱相似,除海綿絲和矽質骨針覆於表面外,基部也具有蜂巢狀的鈣質團塊,許多出水孔位於鈣質團塊上方且出水管匯集呈星狀。

硬骨海綿綱僅有約15種,如角孔海綿(Ceratoporella ),見於熱帶淺海具珊瑚的洞穴和隧道中。目前,本綱種類的海綿我國尚無記載。

最開始被人們用來洗澡擦地的便是上述尋常海綿綱下屬的各類海綿。新鮮的海綿經沸水煮後,細胞被殺死,留下軟硬適中的網狀氧化矽骨骼,非常適合產生泡沫。

當然,如今人們常用的海綿主要來自化工業合成,只是借用海綿的名字,天然海綿已經很少被人們使用了。

那麼,看起來如此弱勢,任人宰割的海綿究竟是如何生存到今天的呢?

這得益於它們驚人的生命力。由於結構簡單,細胞分化程度也很低,組成海綿的每一個細胞脫離母體之後,都能重新分裂、分化成為一個新的個體。

人們也會用這種方法養殖海綿——把海綿切碎之後固定在架子上沉入海,無論切得多碎都可以,只要有活著的細胞,海綿就能長出來。

海綿的生殖方式兼有性和無性兩種。有些品種的海綿是雌雄同體的,它們會分開精子和卵細胞的成熟時間,避免自體受精。

海綿的精子和卵細胞多數由領細胞脫去鞭毛髮育而成。海綿把成熟的精子直接排進水流,運氣好的話會被另一個海綿的領細胞捕獲,送入卵細胞完成受精。

海綿還會無性繁殖,它們可以從體壁直接出芽,芽體脫離母體後在另一處長成獨立個體。

它們還會在體壁中形成芽球。芽球由一些儲存了豐富營養的原細胞聚集而成,外面包裹著幾丁質膜和骨針,以保護內部的細胞。

當成體死亡後,無數的芽球可以生存下來,渡過嚴冬或乾旱。條件適合時,芽球內的細胞從芽球上的一個開口出來,發育成新個體。

海綿幾乎具備了動物界每一種成功的生殖方式,已經沒有什麼天敵和惡劣的環境能威脅到它們種群的延續,或許正因如此,它們億萬年來基本沒有改變。

如果說人類是動物界智力的頂點,那海綿無疑是另一端——生命力的頂點。除了進食和繁殖,它們不再顧及任何其他的事。

海綿混沌原始的結構同時賦予了它們幾乎無限的生命。它們是大自然給出的另一種答案,展現著最原始的生命力量。

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