1 海绵动物门

第二节侧生动物海绵动物门(Spongia),海绵动物门(Spongia)多孔动物(Porifera),进化地位：是最原始、最低等的多细胞动物。这类动物在演化上与其它多细胞动物不同，是进化中的一个侧支，因此又名“侧生动物”（Parazoa）。为什么呢？,生物学特征：分布于海水和淡水，多海产，营固着生活。有5000多种。,原始性：体型多数辐射对称或不对称。有不规则的块状、球状、树枝状、管状、瓶状等。体壁由内（领鞭毛细胞）外（单层扁平细胞）两层细胞构成。具有特殊的水沟系统(canalsystem)。胚胎发育有逆转现象。没有组织分化和器官系统。只有细胞内消化，没有细胞外消化。没有消化腔。没有神经系统，因此感受刺激以及反应能力都十分缓慢。,北太平洋几种常见海绵,一、结构与功能：1.体壁结构：由2层细胞构成。1）皮层：由一层扁平细胞构成，有保护作用。在扁细胞之间有一些中央有孔的细胞孔细胞，可伸缩，控制水流进出。2）胃层：由领鞭毛细胞构成。3）中央腔：由领细胞包围的腔叫中央腔。鞭毛在中央腔内打动，使水流从孔细胞的孔进入中央腔，再从顶端的出水口流出。,领鞭毛细胞,领细胞（choanocyte）,结构：每个领细胞有一透明领围绕一条鞭毛。在电镜下观察，领是由一圈细胞质突起和突起间的很多微丝相联构成，很像塑料羽毛球的羽领。功能：由于鞭毛摆动引起水流通过海绵体。与此同时也带进一些食物颗粒（如微小藻类、细菌和有机碎屑）和氧，被领细胞吞食，在细胞中形成食物泡，行细胞内消化，或将食物传给变形细胞消化。不能消化的残渣，由变形细胞排到水中，随水流出。,4）中胶层：在皮层和胃层之间非细胞结构的部分。其中含有变形细胞、骨针和网状的海绵质纤维（海绵丝）。骨针和海绵丝起骨骼的支持作用。也是分类的依据。,2.骨骼结构：骨针由造骨细胞分泌形成。骨针按成分不同分为：钙质、硅质。还有角质海绵丝。按形状不同分为：单轴、三轴、多轴、三轴六辐等，海绵丝相互连接成网状。骨针的成分、形状是分类的依据。,（1）单轴骨针（monaxons），即沿一个轴生长形成的骨针，轴直或弯，轴的两端相似或不相似，末端尖或具有其他改变；（2）四轴骨针（tetraxons），也称四放骨针（quadriradiate），在一个平面上有四个放射端，但常因丢失一些放射端而变成三放、二放或一放型，三放骨针是钙质海绵纲动物中最普通的一种骨骼；,（3）三轴骨针（triaxons），它的三个轴相互以直角愈合，因而呈六放型（hexactinal），其末端可以弯曲、分枝、或具钧、具结等变化而形成了多种形态；（4）多轴骨针（polyaxons），由中心向外伸出多射，形成星状，这种类型多见于小骨针。不同种的海绵，各种骨针或彼此分离，或按一定结构形成疏松的或坚实的网架以支持身体，因此可根据骨针的类型、数量及排列而作为海绵动物分类的依据。,3.水沟系统（canalsystem）,是海绵动物所特有的结构，它对适应固着生活十分重要。海绵的摄食、呼吸、排泄、生殖等都要靠水沟系的水流实现。不同种的海绵其水沟系的结构不同，基本类型有3种：1）单沟型2）双沟型3）复沟型,1）单沟型（ascontype）,是最简单的水沟系。水流自孔细胞的进水小孔（ostium）流入，直接到中央腔（centralcavity），然后经出水孔（osculum）流出，中央腔的壁是领细胞，如白枝海绵（Leucosolenia）。,白枝海绵（Leucosolenia）,2）双沟型（sycontype）,相当于单沟型的体壁凹凸折叠而成，领细胞在辐射管的壁上。水流自流入孔（incurrentpore）流入，经流入管（incurrentcanal）、前幽门孔（prosopyle）、辐射管（radialcanal）、后幽门孔（apopyle）、中央腔，由出水孔流出。流入管内是扁平细胞，辐射管内是领鞭毛细胞如毛壶（Grantia）。,毛壶（Grantia）,3）复沟型（leucontype）,最为复杂，在双沟型的基础上体壁进一步折叠，在中胶层内形成许多鞭毛室。水流由流入孔流入，经流入管、前幽门孔、鞭毛室（flagellatedchamber）、后幽门孔、流出管（excurrencanal）、中央腔，再由出水孔流出。如浴海绵（Euspongia）、淡水海绵等多属此类,水沟系统的意义：,由以上3种水沟系的类型，可看出海绵的进化过程是由简单到复杂，由单沟型的简单直管到双沟型的辐射管，再发展到复沟型的鞭毛室，领细胞数目逐渐增多，相应地增加了水流通过海绵体的速度和流量，同时扩大了摄食面积，在海绵体内每天能流过大于它身体上万倍体积的水，这能使海绵得到更多的食物和氧气，同时不断地排出废物，对海绵的生命活动和适应环境都是很有利的。,4.生殖与胚胎发育,海绵动物的生殖有无性生殖和有性生殖。无性生殖又分出芽和形成芽球两种。1）出芽（bud-ding）是由海绵体壁的一部分向外突出形成芽体，与母体脱离后长成新个体，或者不脱离母体形成群体。,2）芽球（gemmule）,中胶层的一些储存了丰富营养的原细胞聚集成堆，外包以几丁质膜和一层双盘头或短柱状的小骨针，形成球形芽球。,当成体死亡后，无数的芽球可以生存下来，渡过严冬或干旱，当条件适合时，芽球内的细胞从芽球上的胚孔长出，发育成新个体。所有的淡水海绵和部分海产种类都能形成芽球。,有性生殖:,精子成熟后，随水流排出体外，进入其他个体内受精。精子先由领细胞吞食，失去鞭毛和领成为变形虫状，再将精子带入中胶层中的卵进行受精。不同海绵胚胎发育情况不同：A.寻常海绵纲先发育为实胚幼虫（parenchymulalarva）B.钙质海绵纲发育为两囊幼虫（amphiblastula）如钙质海绵纲的海绵发育如下：,1.受精卵进行卵裂，形成囊胚，动物极的小细胞向囊胚腔内生出鞭毛，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，里面小细胞具鞭毛的一侧翻到囊胚的表面。这样，此时称为两囊幼虫（amphiblastula）。,两囊幼虫（amphiblastula）,2.发育到一定阶段，幼虫从母体出水孔随水流逸出，然后具鞭毛的小细胞内陷，形成内层，而另一端大细胞留在外边形成外层细胞。由小细胞内陷形成的开口附着在某一处，发育为新个体。,由于这种胚胎发育与其他多细胞动物原肠胚形成正相反（其他多细胞动物的植物极大细胞内陷成为内胚层，动物极小细胞形成外胚层），因此将海绵动物胚胎发育的这种现象称为逆转（inver-sion）现象。,逆转（inver-sion）,二、海绵动物的分类：,有5000余种，其中150种生活在淡水中。固着生活。分布广。根据骨针的质地、形状、水沟系统的结构类型分为3个纲：1.钙质海绵纲（Calcarea）：骨针为钙质，水沟系简单，体形较小，多生活于浅海。如白枝海绵和毛壶。,白枝海绵（Leucosolenia）,地中海蜂海绵,毛壶（Grantia）,2.六放海绵纲（Hexactinellida）：骨针为矽质、六放形，复沟型，鞭毛室大，体形较大，生活于深海。如偕老同穴（Euplectella）、拂子介（Hyalonema）。,偕老同穴（Euplectella）,佛子介（Hyalonema）,生活于深海中，多栖息在360-000米深的海底。在其中央腔中，常常有一对俪虾居住，与其营共栖生活。在日本常制成标本，在结婚喜庆之时，作为贺礼赠送新人，以祝愿伉俪永和，白首偕老。,3.寻常海绵纲（Demospongiae）：矽质骨针（非六放）或海绵质纤维，复沟型，鞭毛室小，体形常不规则，生活在海水或淡水。如浴海绵、淡水的针海绵（Spongilla）。,红膜海绵,穿贝海绵（Cliona）,沐浴海绵（Euspongia）,为什么说海绵动物是侧生动物？海绵动物（或多孔动物Porifera）是最原始的多细胞动物。体壁上有许多小孔或管道，也被称为多孔动物。1.海绵动物胚胎发育有逆转现象。2.身体只由两层细胞及中间的中胶层构成。细胞间相对独立，没有组织分化。3.有特殊的水沟系统。即通过水流完成摄食、呼吸、排泄、生殖等生理机能。其生理代谢机能都是处于细胞水平的。4.只有细胞内消化，没有细胞外消化，没有消化腔。5.具有领鞭毛细胞，与原生动物的领鞭毛虫类相似，在绝大多数其他后生动物中不曾发现。没有神经系统。因此一般动物学家认为海绵动物是动物进化中的一个侧枝，因此也常被称为侧生动物（Parazoa）。,经济意义：,1.海绵的骨骼。因为海绵质纤维较软，吸收液体的能力强，可供沐浴及医学上吸收药液、血液或脓液等用。如浴海绵。有些种类纤维中含有矽质骨骼，较硬，可用以擦机器等用。2.有些淡水海绵要求一定的物理化学生活条件，可作为水环境的鉴别物。3.海绵细胞的分化程度低，所以可作为发育生物学的研究材料。,4.海绵营固着生活方式,缺乏有效的物理性防御,但从海绵不易被其它动物捕食,不能被细菌分解的特点,推测海绵体内存在一些特殊的化学防御物质。5.药用价值：近年来国内外报道，在海绵动物的体中