海綿動物

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海綿動物的體型從極其微小至2米長,常在其附著的基質上形成薄薄的覆蓋層,其他海綿動物則形態各異,呈塊狀、管狀、分叉狀、傘狀、杯狀、扇狀或不定形。它們或色澤單一或十分絢麗,這顏色源自類胡蘿卜素,主要為黃色到紅色。

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目錄

基本資料

海綿動物

亞界原生動物亞界門:海綿動物門

海綿動物

約有5,000個物種,分為790屬80科。

分布:呈世界性分布,從淡水到海生,從潮間帶到深海。

化石記錄:起源於迄今5.7-5億年前的寒武紀;其中390屬已被確認源自白堊紀(1.35-0.65億年前)。  

體型大小

從微小至2米長;其中最大的物種分布於南極洲和加勒比海。

海綿動物

  

特性

形態各異;單生或群生;這種多孔濾食性生物體大多「無柄」地直接附著在基質上;

海綿動物

它們沒有器官,也沒有明晰的組織,但其細胞種類卻非常複雜;它們的骨骼要麼沒有含鈣或含矽的骨針,要麼沒有有機的海綿硬蛋白纖維;通常為雌雄同體,能進行有性繁殖和無性繁殖。  

分類

海綿動物  

六射海綿綱(六放海綿)

約有600個物種,海生,一般棲息於潮位線之下

海綿動物

,但在深海中更常見。其骨骼為複雜的矽質骨針,基本形態呈六放形。屬和種包括:泡沫海綿、維納斯花籃(EuplectellaAspergillum)、Holascus、圍線海綿。  

鈣質海綿鈣質海綿綱

約有400個物種。海生。鈣質骨針的骨架如針形或三至四放形。

屬包括:Acyssa、Clathrina、Leucilla、白枝海綿、樽海綿。  

尋常海綿尋常海綿綱

約有4,000個物種。海生和淡水生。其骨架或沒有矽質的骨針,或沒有有機的海綿硬蛋白纖維,或二者均無。當骨針存在時,則不為六放形。屬和種包括:真海綿、穿貝海綿、加勒比海綿(Cribochalinavasulum)、刻盤海綿、海綿、浴海綿(Hipposongiacommunis)、加勒比火海綿(Neofibularianolitangere)、管指海綿、沐浴角骨海綿(Spongiaofficinalis)、針海綿。  

珊瑚海綿硬質海綿綱

約有15個物種。海生,在熱帶的淺穴或深穴或其下的珊瑚上。骨架以鈣質為基礎,含有矽質骨針和有機纖維;形成覆蓋在鈣質基座上的薄薄一層海綿。屬包括:Ceratoporella、Stromatospongia。海綿動物在生殖發育中存在胚層逆轉現象。  

生活習性

海綿動物雖然是多細胞動物中最簡單的一類,卻有一個龐大的家族,

海綿動物

種數達10000多種,占所有海洋動物種數的1/15。由於海綿動物的體壁內長著具有支持作用的針狀骨骼,叫做骨針。通常根據骨針的性質,可以分為鈣質海綿和非鈣質海綿兩大類。體形最大的海綿動物是1909年曾在巴哈馬群島撈獲的一隻,圍長為183厘米,剛出水重40千克,晒乾後的重量為5千多克。此外,在安的列斯群島生活的一種海綿動物,身長106厘米,寬91.5厘米。海王星海綿也是體形較大的種類,剖面長120厘米,卻不太寬。最小的種類是白枝海綿,身高不過3毫米,體重僅有幾克,跟一粒芝麻一樣小。海綿動物的壽命也比較長,有的種類據說可以活幾百年。

海綿動物總是形單影隻地獨處一隅,凡是海綿動物棲居的地方就很少有其它動物前去居住。科學家分析這種現象形成的原因首先是海綿動物對那些貪食的動物沒有任何吸引力,它渾身的骨針和纖維使其它動物難以下咽,因此海綿動物的天敵不多。其次,海綿動物大多棲息在有海流流動的海底,而很多動物都難於在那樣的環境中生活。因為在那裡,它們的幼蟲或被水流沖走,或被海綿動物濾食。此外,海綿動物身上通常都有一股難聞的惡臭,這也是可能是其他動物不願與之為伍的原因之一。  

形態特徵

所有海綿動物的結構都十分相似;它們簡單的體壁包括表皮上皮)、

海綿動物

連接(連合)組織和多種類型的細胞,其中包括能通過原生質的流動來移動(變形運動)的細胞(變形細胞)。這些變形細胞在其內部組織中游移,拉伸骨針併產生海綿硬蛋白絲。海綿動物並非完全不能移動,它們身體的主體能通過肌細胞的移動進行有限的活動,但在通常情況下,它們卻往往固定在同一地點紋絲不動。海綿動物的身體柔軟,但許多觸摸起來卻很結實,這是因為它們的內骨骼是由堅硬的含鈣或含矽、桿狀或星狀的骨針和/或網狀蛋白質纖維即海綿硬蛋白所組成的,譬如浴海綿就是如此。有些物種的骨針可能穿透其海綿表面,一旦人們觸摸它們就會引起皮膚感染。海綿動物是濾食動物,它們濾取水中細小的碎石和細菌為食,分解其中的氧氣和有機物並將廢棄物排走。水通過海綿動物體表的細孔進入水溝系,並移動到順著環細胞或襟細胞這類有鞭毛的細胞排列的小室中;環細胞吸收通過在變形細胞間傳遞的食物顆粒,最後常通過其體表上火山狀的排水孔將水排出體外;水主要在環細胞鞭毛的作用下,穿過海綿動物的全身。  

有性繁殖

海綿動物通過芽殖進行無性繁殖,產生新的個體,即它們身體的一部分分裂並生長為新的海綿動物;某些淡水海綿動物則長出特殊的芽球來繁殖,這些芽球在被釋放並脫落前,

海綿動物

一直位於海綿動物體內。淡水海綿動物在高緯度地區的冬天會死亡,但它們的芽球卻能抵禦十分不利的環境,如極度寒冷的季候;事實上,除非經歷高寒氣候,否則它們的芽球是不會萌發出來的。在有性繁殖中,同一個體在不同時間能由變形細胞產生卵,由變形細胞或變形的環細胞產生精子。這些精子流入水中,而卵則保留在母體內,並在此受精。生成的幼體可為實心的(實胚)或中空的(兩極囊胚),許多幼體在水中遊動多達七天後,固著並變形為能攝食或生長的個體或群體;其他個體在變形前則匍匐在基質。有些成熟的南極海綿動物可在近十年的時間內都不生長。  

捕食方法

海綿動物是怎樣獲得食物的呢?它的捕食方法十分奇特,是用一種濾食方式。單體海綿很像一個花瓶,瓶壁上的每一個小孔都是一張「嘴巴」。海綿動物通過不斷振動體壁的鞭毛,使含有食餌的海水不斷從這些小孔滲入瓶腔,進入體內。在「瓶」內壁有無數的領鞭毛細胞,由基部向頂端螺旋式地波動,從而產生同一方向的引力,起到類似抽水機的泵吸作用。當海水從瓶壁滲入時,水中的營養物質,如動植物碎屑、藻類、細菌等,便被領鞭毛細胞捕捉後吞噬。經過消化吸收,那些不消化的東西隨海水從出水口流出體外。如果把石墨粉或幾滴墨水滴在飼養在水族箱中的活海綿動物的一側,過不了多久瓶口(出水孔)處就會流出黑色的細流。隨著源源不斷的水流,細菌、矽藻、原生動物或有機碎屑也被攜入體內為領細胞俘獲供作營養。這種取食方式充分證明了它屬於濾食的異養動物。

海綿動物

然而鞭毛的擺動是要耗能的。對營固著生活的海綿動物來說,從食物中獲得化學能來之不易。因此,海綿動物總是生活在有海流經過的海底,在千百萬年的進化過程中,完善了一套利用天然流體流動能的本領,從而節約了寶貴的食物化學能。一個高10厘米,直徑1厘米的海綿,一天內能抽海水22.5升,出水口處的水流速度可達5米/秒。這種高速離去的水流保證了從體內排出的廢物不再「回爐」。海綿動物正是有了濾食和節能的本領,才能在缺乏營養的熱帶珊瑚礁中和極地陸架區世代繁衍。  

環境及保護

在全球所有的海洋中,海綿動物的數量都十分巨大;在堅硬的基質上,它們更是多得驚人;相對而言,極少海綿動物能適應不穩定的沙地或泥沼的生存環境。它們的垂直生活領域從潮汐效應時水岸的最低處,並向下延伸至8,600米深的海洋深淵;矽質海綿中的淡水海綿科甚至能在全球的淡水湖泊和河流中生存。棲息於在潮標間的海綿動物通常只局限于海岸的一部分區域,即在空氣中暴露時間較短的那部分岸。有些海綿也在高于海岸一點的地方出現,但僅限於棲息在被遮蔽的地方或背向太陽的岩石上。有些海綿動物一旦暴露在空氣中的時間略長就會死去,因此在大陸架的淺水域中,海綿的物種和個體數量都達到最大。

巨穴海綿常是更小動物的棲息處,這些小動物中的一部分對海綿動物無害,而另一部分則是寄生動物。許多海綿動物含有能進行光合作用的單細胞藻類(蟲綠藻)、藍綠藻和可為海綿動物提供營養的共生細菌。海蛞蝓(海兔)、石鱉、海星(尤其是南極洲的)、海龜和部分熱帶魚都以海綿動物為食。在那些暴露在空氣中而不是躲藏在岩石下的熱帶海綿物種中,通常超過一半的都對魚類有毒。學者認為這是海綿動物對高密度魚類捕食的一種進化反應,大自然選擇了有害有毒的物質以防止魚類對海綿動物的捕食。部分有毒海綿動物體型巨大,如龐大的加勒比海綿(Cribochalinavasculum);而其他海綿動物觸摸起來十分危險,如加勒比火海綿(Neofibularianoltangere)――它們往往引起人類嚴重的灼燒感,並持續數小時。毒素能避免動物幼蟲和植物孢子附著在海綿動物表面,因此可能有益於保持其表面的清潔;有些海綿毒素還能防止其周圍無脊椎動物長的過大並導致海綿的窒息

海綿毒素已被應用於神經刺激傳輸的研究中;它們顯示出作為生物性疏通減退劑的巨大潛力,並可作為鯊魚驅除物。

浴海綿在吸水和保持複雜的海綿硬蛋白纖維結構上有其自身的作用;這些纖維也具有彈性,能使水從海綿動物中被擠出來。許多海綿動物物種可被人們採集(特別是在佛羅里達和希臘的海岸),例如具有精細骨架網路的沐浴角骨海綿和骨架粗糙的馬海綿。它們生長於從低潮位到深海中的岩石底部,可通過船上的爪鉤或潛水者來獲取。海綿動物的加工方法簡單包括將其置於太陽下晒乾,使其軟組織腐爛,經過捶打和清洗只留下其海綿硬蛋白骨骼。通過切除栽培海綿動物的方法已經獲得成功,儘管這種方法在可行性上並不比人工合成更強。海綿動物含有各式各樣抗生物質、色素、諸如固醇之類的獨特化學物質、毒素、甚至抗發炎和治風濕化合物。海若螺科中的穿貝海綿會使牡蠣殼變弱,從而造成經濟損失。這些海綿動物還能通過化學和機械兩種方式掘穴。

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