一般特征

海绵动物是最早出现的多细胞生物之一。它们是水生动物,主要生活在海水中,是无柄的滤食者,没有明确的对称面(不对称)。它们在细胞层面有一定结构性,也就是说,它们由彼此联系不紧密的细胞构成,不具备真正的组织分化,尽管这些细胞被置于不同的层中。生命功能总体上是由细胞完成的,细胞会专门化并进行分工。

门:多孔动物

纲:3

目:24

科:127

种:约1.5 万

尽管构造极其简单,但海绵动物依然拥有不可否认的进化成就,这种成就是以其细胞的能力为基础的。海绵动物的细胞能根据需要转化为任何一种细胞,生成蓄水的水沟系统、管和腔。海绵动物没有嘴,也没有消化腔。其领鞭毛细胞负责泵水并捕食水中悬浮的微粒。领鞭毛细胞分布在不同的区域,其位置取决于海绵动物各自不同的结构。单沟型海绵,也就是最简单的海绵动物,由两片细胞皮层构成,呈现出双层海绵腔的形态。外层充满孔洞,能让水流进海绵体内,即海绵腔内。内层则布满了领鞭毛细胞。水从中央腔的出水孔流出。

内外层中间夹有中胶层,含有经常变形的细胞——变形细胞。海绵动物通过体壁的褶皱增加了表面积和过滤的效率,身体体积也因此而增加。对双沟型海绵动物而言,领鞭毛细胞分布于辐射管中。内骨骼负责支撑身体,由碳酸钙、硅或者角质(海绵硬蛋白)的骨针所构成,此外,在身体中流动的水也起到了支撑作用。骨针不仅构成各不相同,体积和形态也各异。这种内骨骼使海绵动物得以形成固定的结构,并达到可观的体积。海绵动物是唯一一种具有天然硅质骨骼的动物。它们占据着沿海区域的海底,过滤大量的水,为减轻海水的混浊做出了贡献。有时,它们甚至会在海洋钙质生物化学循环中扮演重要的角色。它们抵抗碳氢化合物、重金属和洗涤剂污染的能力很强,体内可以积蓄大量污染物而不对自身健康造成明显影响。

海绵动物可以有以光合作用为生的共生生物,它对许多动物来说是避难所。很少有生物靠摄取海绵为生(除了几种后腮目软体动物、棘皮动物和鱼),这要归功于它们由骨针构成的骨骼和毒性。海绵动物所具有的毒素和抗生素的种类之多令人惊叹,它们利用这些毒素躲避掠食者,争夺基质。此外,在海绵动物的表面经常会附着贝类、海葵及其他结硬壳的生物。

繁殖

海绵是动物中繁殖能力最强的种群:它们的细胞即使通过机械方式被一一分离,也能够重新集结形成一个新的海绵。没有任何一种生物能够在同样条件下继续存活。想要消灭一只海绵的唯一方法是杀死它的每一个细胞。它们能够靠海绵碎片或者脱落的突起物进行无性繁殖,这些突起物被称为芽体。淡水中的海绵能生成一种对环境变化(例如干燥和霜冻)抵抗力很强的结构,人们称之为“芽球”。当海绵母体死亡,芽球就会脱落。海绵没有性腺,大部分海绵都是雌雄同体的,偏好异体受精。配子源自于原细胞(携带营养物质的变形细胞)或者失去鞭毛的领鞭毛细胞。海绵的幼虫主要有四种,这引起了新一轮针对玻璃海绵的组织学研究,因为它们引发了关于多孔动物是否是单源性种群的疑问,即所有海绵动物是否拥有一个共同的祖先。

海绵动物和人类

大约从古埃及时期开始,直至今日,海绵动物都被人用来洗澡,尤其是那些骨骼特别柔韧带角质的。在罗马,海绵被野战军的战士们用来饮水,而在古代的奥林匹克竞赛中,有一个比赛项目便是捕捞海绵。最近,我们发现了一系列海绵所产生的化合物。这些化合物具有极高的药理学和工业价值。因其对污染物的敏感性,海绵经常被用作环境监测的生物指标。