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多孔动物门

条目作者龚琳

龚琳

最后更新 2022-01-20
浏览 866
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动物界的一门。又称海绵动物门。

拉丁文名称
Porifera
又称
海绵动物门
动物界
所属学科
生物学

最原始的后生动物。海绵动物的体壁由两层松散的细胞构成,中间为中质层。体表有许多小孔(故名多孔动物),为水流进出海绵的孔道。海绵动物含有骨针、领细胞、水沟系等特殊构造。海绵动物比较低等,能适应各种生活环境,从淡水到海水,从热带海域到两极区域,从浅海到深海海沟均有分布。海绵的生活环境多样,可以生活在珊瑚礁、红树根部、岩石质的潮间带海岸、洞穴和裂缝内等,其中沿岸浅海种类最多。据估计,全世界至少有15000种海绵,目前已经描述的海绵有8000多种。

人们根据骨针的化学性质和构造,将海绵动物分为4纲:①钙质海绵纲(Calcarea) 含钙质骨针。②寻常海绵纲(Demospongiae)含硅质骨针或海绵硬蛋白纤维丝,不含六辐骨针。③六放海绵纲(Hexactinellida)含硅质骨针和六辐骨针,不含海绵硬蛋白纤维丝。④同骨海绵纲(Homoscleromorpha)含硅质骨针,只含有小骨针不含大骨针。

海绵动物的外形变化很大,多呈块状、垫状、球状、指状、树枝状、杯状或漏斗状等,体型多数不对称。有些深海种类的身体趋于对称,身体底端有骨针形成的骨针束或者长茎,下端固着在海底软泥或硬基质上,上端将海绵体高高托出海底。有的种类基部特化成基网板直接固着在基质上。

海绵动物的基本构造类似单沟型的毛壶。构造较复杂的双沟型由单沟型海绵动物的体壁呈管状向外辐射皱折而形成,原来成片的领细胞层分割成许多辐管,辐管内的领细胞和海绵腔被隔开。大多数海绵动物具有复沟型的水沟系,是双沟型具有领细胞的辐管被无数次地皱折、分割,最后领细胞被限制于小的鞭毛室内而形成的。海绵体可不断加厚,形成各种各样的体形。

海绵动物没有器官系统和明确的组织,其细胞已初步分化为几种不同功能的组织,但组织中细胞与细胞间并没有严密的关系。

相当于高等动物的表皮细胞,但它只有1层,覆盖着海绵体的表面和体内的水沟系表面。从正面看为多角形,中央较厚,有一大核;从侧面看常呈“丁”字形,具有一定的伸缩性。

很特殊的海绵细胞。分布于体壁上,呈圆柱形,中央有一孔,实际上形成管状的细胞,有一层薄的原生质膜覆盖孔的外端。孔细胞将海水引入体内,细胞有高度的伸缩性能调节水流。

圆形或椭圆形细胞,细胞壁上整齐地覆盖着鞭毛室,鞭毛和领不断运动,能使体内的水流动,从而自水中获得食物并进行其他生理活动。

海绵体内一种可移动的细胞,能分化为各种具有特殊功能的细胞,如造骨细胞、领细胞等;未分化的变形细胞能贮存食物和色素等。

在生殖期内,领细胞能演变为生殖细胞。

有一类变形细胞专门分泌制造各种骨针。小骨针常由1个变形细胞分泌制造,大骨针则由几个或许多变形细胞共同分泌制造。根据骨针性质的不同,造骨细胞可分为钙质造骨细胞、硅质造骨细胞和海绵质造骨细胞等。

此外,还有能分泌黏液的腺细胞,类似其他无脊椎动物肌肉细胞的肌原细胞等。

海绵动物的骨骼有矿质骨针和海绵硬蛋白纤维丝两种形态。一般矿质骨针中心有一根由有机质构成的轴丝,轴丝表面沉积着碳酸钙或氧化硅。钙质海绵纲只含有钙质骨针,六放海绵纲和同骨海绵纲只有硅质骨针;寻常海绵纲具有硅质骨针或海绵硬蛋白纤维丝。骨针的化学性质、形态、大小可作为海绵动物门分类的主要依据。

骨针是根据其轴或辐来分类,一般可分为:单轴骨针、三轴骨针、四轴骨针、三辐骨针、四辐骨针、五辐骨针、六辐骨针、多辐骨针和球状骨针等。根据骨针的大小和作用可分为大骨针和小骨针。大骨针通常指支撑海绵身体构造的骨针,小骨针散布在大骨针上。

海绵动物没有特别分化的消化、排泄和呼吸等器官,其生理过程都是由各种细胞和水流接触时各自直接进行的,排泄物直接排到水流中。海绵动物是无选择过滤食性动物,食物由流入体内的水携带而来。水流从入水孔进入领细胞室和其他管道,领细胞室里千百万个领细胞的鞭毛作有规则的螺旋式运动,使水流朝一个方向运动,最后从出水口流出体外。触手状领细胞将食物颗粒附着其上,随后推入领细胞内进行消化,或由领细胞传给临近的变形细胞并在变形细胞内消化。海绵动物具有很强的再生能力,同类海绵动物的身体紧密接触时,常出现彼此组织互相愈合的现象。

可分为无性生殖和有性生殖。无性生殖可分为出芽生殖和芽球生殖。出芽生殖只有少数几种海绵能进行,在荔枝海绵中较常见。多数淡水海绵和少数种属的海水海绵会形成芽球,这些芽球可以抵御外界极端恶劣的环境。当环境适宜时,可以孵化并发育形成小海绵。海绵大部分为雌雄同体。有性生殖时,精子起源于领细胞,而卵细胞在海绵多数种类中由原细胞形成,少数种类由去分化的领细胞形成。受精卵的发育可分为卵胎生(ovoviviparity)和卵生(oviparity)。大部分的海绵为卵胎生,受精卵在母体内发育成幼虫后再释放出体内。少部分海绵为卵生,受精卵被释放到水中,在水中发育成熟。不同类型的海绵其幼体的类型也不同,已报道了8种类型,分别为:两囊幼虫、钙质幼虫、毛发幼虫、环形幼虫、棒状幼虫、中实幼虫、双球幼虫和铠甲囊幼虫。寻常海绵大多数种的幼体为中实幼虫,钙质海绵大多为两囊幼虫,六放海绵主要为毛发幼虫。受精卵有规律地分裂到32个细胞(囊胚)以后,卵裂就开始不规律地进行。动物极的小细胞向囊胚内生出鞭毛,另一端的大细胞中间形成一个开口,后来囊胚的小细胞由开口倒翻出来,里面小细胞具有鞭毛的一侧翻到囊胚的表面,此时,称为两囊幼虫,幼虫以其纤毛自由游泳数日后,开始沉入海底,有纤毛的一端附着在适合的物体上,开始附着生活。这时,海绵动物有两层细胞,原来具有颗粒的细胞在外层,具有鞭毛的细胞在内层。不久,鞭毛细胞产生一圈原生质的触手状领,变成领细胞,进入两层之间的颗粒细胞演变成具有各种功能的变形细胞,这时海绵动物的幼体称为厚海绵,随后长大为成体海绵动物。虽然各种海绵动物发生的具体过程略有不同,但都与上述各阶段类似。

海绵动物在很多生态系统中具较高的生物量和较长的寿命,有重要的生态系统功能:①通过滤食超微浮游生物和病毒颗粒实现碳循环和能量流动。②通过摄取海水中的硅合成骨针和骨骼从而对海洋中的硅起沉降作用。③通过对消化细菌的滤食、钙化作用和生物侵蚀等影响碳循环。④通过高效过滤海水改变海水环境等。同时海绵可以通过与其他生物的相互作用,为生物提供保护和栖息场所,例如贝类表面长有海绵能减少被摄食;偕老同穴体腔内总有一对俪虾;拂子介的柄上经常附着沙群海葵;海绵动物的体表或者管道室腔内经常有许多如多毛类、藤壶、虾、蟹、等足类和蛇尾等的小型动物等。海绵动物还能钻入其他生物中,例如穿贝海绵能穿入贝壳内并穴居其中,使其死亡。人们使用海绵动物历史久远,史前时代,地中海的人们已经开始搜集和使用浴海绵来洗澡、清洁等。古代中医曾以淡水海绵治疗小便失禁、湿疹、阳萎、遗精以及带下等妇科病症。药物学家发现海绵动物体内的某些物质具有抗菌或抗肿瘤作用。据统计,海绵是海洋天然产物的最大来源。海绵体内发现的活性物质主要包括有菇类、生物碱、氨基酸的衍生物、脂肪酸类等,在抗肿瘤、抗病毒、抗真菌及抗炎等方面具有活性。

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