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No. 1
多孔动物门
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多孔动物门
多孔动物门
  多孔動物門(porifera)——海綿
  多孔動物為原始的多細胞動物,本動物門也稱海綿動物門(spongiatia),一般稱之為海綿(sponge)。海綿是重要的造礁生物,少數屬種也有一定的地層意義。
  海綿動物組織原始,無真正消化腔和神經係統。海綿動物的細胞雖有分工,但彼此合作甚微,如將海綿磨碎過篩,其中分離了的細胞仍能存活數天(相當於原生動物)。但若彼此不再結合,就不能繼續生存下去,海綿動物這種即獨立又合作的特徵,表明其有機體結構仍屬細胞級,顯示了原始多細胞動物的特點。
  海綿動物多為群體,單體較少。身體呈輻射對稱或不對稱。群體的外形變化很大。單體一般作角錐形、盤形、高腳杯形、球形等。大小變化由數毫米到2m之間。多數具有鈣質、硅質或角質骨骼。海綿動物的骨骼有骨針(海綿針)、海綿絲(骨絲)和非骨針型的礦物質三種。骨針成分為鈣質(方解石、文石)或硅質(蛋白石)。骨針按大小可分為大骨針和小骨針。海綿絲的成分是角質的有機化合物,呈絲狀,分枝或交接在一起。海綿絲易腐爛,不易形成化石。
  海綿動物除了個別的科沒有骨骼之外,其他所有的種類都是具有骨骼的,骨骼是海綿動物的一個典型特徵,是用以分類的重要依據之一。海綿動物的骨骼有骨針(spicule)及海綿絲(sponginfiber)兩種類型,它們或散布在中膠層內,或突出到體表,或構成網架狀。骨骼具有支持及保護身體的功能。
  骨針的成分或是由碳酸鈣組成鈣質骨針,或是由sio2·nh2o組成硅質骨針,其中還都可能包括微量的銅、鎂、鋅等離子。骨針按其大小又可分為大骨針(megasclere),構成支持身體的骨架;及小骨針(microsclere),它散布在中膠層內,以支持體壁中的管道部分。小骨針僅存在於硅質海綿中。
  從形態上骨針可以分為多種,其中常見的有:
  (1)單軸骨針(monaxons),即沿一個軸生長形成的骨針,軸或直或彎,軸的兩端或相似或不相似,末端或尖或具有其他改變;
  (2)四軸骨針(tetraxons),也稱四放骨針(quadriradiate),這種骨針在一個平面上有四個放射端,但常因丟失一些放射端而變成三放、二放或一放型,三放骨針是鈣質海綿綱動物中最普通的一種骨骼;
  (3)三軸骨針(triaxons),它的三個軸相互以直角愈合,因而呈六放型(hexactinal),這種也常減少末端而改變放數,其末端可以彎麯、分枝、或具鈞、具結等變化而形成了多種形態;
  (4)多軸骨針(polyaxons),由中心嚮外伸出多射,形成星壯,這種類型多見於小骨針。不同種的海綿,各種骨針或彼此分離,或按一定結構形成疏鬆的或堅實的網架以支持身體,因此可根據骨針的類型、數量及排列而作為海綿動物分類的依據。
  海綿絲是一種纖維狀骨骼,它是由硬蛋白(scleroprotein)組成,它們或單獨的存在於海綿動物體壁內,或與硅質骨針同時存在。許多小的硅質骨針埋在海綿絲中,形成有效地支持物。許多大型群體海綿常同時存在着這兩種骨骼。
  海綿動物的骨針及海綿絲都是由中膠層中的變形細胞特化形成的造骨細胞所形成。單軸的鈣質骨針是由一個造骨細胞分泌形成,骨針形成時,造骨細胞核先分裂,並在雙核細胞的中心出現一個有機質的細絲,然後圍繞這一細絲沉積碳酸鈣,隨着骨針的逐漸增長,雙核細胞也分成兩個細胞,並分別加長骨針的兩端,最後形成一個單軸骨針。同樣,三軸骨針是由三個造骨細胞聚集在一起,每個細胞也隨着有機質細絲的形成而分裂一次,形成六個細胞,碳酸鈣圍繞有機質細絲沉積愈合的結果形成了一個三軸型骨針。海綿絲是由許多造骨細胞聯合形成,先是由少數細胞形成分離的小段,然後再愈合成長的海綿絲。在尋常海綿綱動物中,這些海綿絲再相互聯結形成網狀骨架。
  海綿的生殖有無性和有性兩種。現代海綿除普通海綿綱中少數類型屬淡水海綿外,多數是海生動物,營底棲固着生活。現代石海綿和鈣質海綿多分佈於淺海地帶,但玻璃海綿可棲居在深達6000m的深海中。化石海綿也大體要求相似的水深。海綿在不同的地質時代常和層孔蟲、苔蘚蟲和藻類在一起形成礁體。
  重要代表性化石
  依據骨骼成分及水溝係類型,可分為以下:
  普通海綿綱(demospongea)
  玻璃海綿綱(hyalospongea)
  鈣質海綿綱(calcispongea)
  硬海綿綱(sclerospongea)
  普通海綿綱(demospongea)
  本綱骨骼為硅質骨針或海綿絲,或兩者都有。骨針通常是互成60o角或120o角度,四軸針、單軸針或網結針,沒有六射三軸針。水溝係為緊密的復溝型。寒武紀至現代。
  archaeoscyphia hinde(古鉢海綿)
  玻璃海綿綱(hyalospongea)
  又稱六射海綿綱(hexactinellida),形體大,骨骼全由硅質骨針組成,無海綿絲。典型的大骨針多為六射三軸針,互成直角,故又稱六射海綿綱。此外還有四射雙軸針等。骨針往往連接形成立體格架。小骨針呈六射星狀或雙盤狀。簡單復溝型,鞭毛室大;某些古生代種類還有單溝型。元古代晚期至現代。
  protospongia salter (原始海綿)
  hydnoceras conrad(刺角海綿)
  astraeospongium roemer(星骨海綿)
  chancelloria walcott (張腔海綿)
  鈣質海綿綱(calcispongea)
  單體或群體海綿。鈣質骨針,無海綿絲。骨針有雙射、三射和四射,分散或相接,異音叉狀的三射針最為特徵。雙溝型為主,少數為單溝型或復溝型。寒武紀至現代。化石較少。
  amblysiphonella steinmann(鈍管海綿)
  硬海綿綱(sclerospongea)
  1970年哈特曼(hartman)和戈羅(goreau)根據發現於牙買加現代礁體裂隙中的一類特殊的海綿建立的。這類珊瑚形的群體海綿,具有文石組成的層狀骨骼,並含硅質單射單軸針。
No. 2
多孔动物门
多孔动物门
  多孔動物門(Porifera)——海綿
  動物界的一門。大約5,000種原始多細胞水生動物的統稱。除針海綿屬(Spongilla)約20種為淡水産外,均分佈在海洋的潮間帶到8,500公尺(28,000餘呎)深處,營固著生活。由於海綿常呈分枝形,而且不會移動,從前被人們當作植物。
  多孔動物為原始的多細胞動物,本動物門也稱海綿動物門(Spongiatia),一般稱之為海綿(Sponge)。海綿是重要的造礁生物,少數屬種也有一定的地層意義。
  形態構造 多孔動物的外形變化很大,除少數種類外,往往沒有對稱面,在許多方面與低等植物相似,常被描述為塊狀、墊狀、球狀、指狀、樹枝狀、杯狀或漏鬥狀等。一般來說,深海種類的身體常趨於對稱,具柄狀體,固着在海底軟泥上,由一個或成束的強大骨針形成柄或軸,下端深入泥中,上端將海綿體高高托起。有的種類基部有須根狀的骨針,將海綿固着在海底上。
  多孔動物的基本構造,可用單溝型的毛壺為例說明(圖1)。毛壺體形如花瓶,輻射對稱,體四周的薄壁圍繞着中央的海綿腔(原腔),體壁內層覆以排列疏鬆的領細胞,外層為薄的扁平細胞。體壁穿有無數小孔,稱入水孔,頂端開口為出水孔。基部的組織將毛壺附着於適合的物體上。體壁內、外層之間為膠狀基質,內有幾種能遊動的變形細胞。構造較復雜的雙溝型是由單溝型多孔動物的體壁呈管狀嚮外輻射皺折而形成,原來成片的領細胞層分割成許多輻管,輻管內的領細胞和海綿腔被隔開。復溝型是大多數多孔動物具有的水溝係,是雙溝型具有領細胞的輻管被無數次地皺折、分割,最後領細胞被限製於小的鞭毛室內,海綿體可不斷加厚,形成各種各樣的體形(圖2)。
  組織 多孔動物的細胞已初步分化為幾種不同功能的組織,但組織中細胞與細胞間並沒有嚴密的關係。
  扁平細胞 相當於高等動物的表皮細胞,但它衹有一層,覆蓋着海綿體的表面和體內的水溝係表面,從正面看為多角形,中央較厚,有一大核;側面看常呈“丁”字形,具有一定的伸縮性。
  孔細胞 很特殊的海綿細胞。分佈於體壁上,圓柱形,中央有一孔,實際上形成管狀的細胞,有一層薄的原生質膜覆蓋孔的外端,孔細胞將海水引入體內,細胞有高度的伸縮性能調節水流。
  領細胞 圓或橢圓形細胞,整齊地覆蓋着鞭毛室的壁,鞭毛和領不斷運動,能使體內的水流動,從而自水中獲得食物並進行其他生理過程。
  變形細胞 在扁平細胞和領細胞之間,充滿膠狀體,稱中膠層。有許多變形細胞能分化為各種具有特殊功能的細胞,如造骨細胞、領細胞等;未分化的變形細胞能貯存食物和色素等。
  生殖細胞 在生殖期內,領細胞能演變為生殖細胞。
  造骨細胞 有一類變形細胞專門分泌製造各種骨針。小骨針常由一個變形細胞分泌製造,大骨針則由幾個或許多變形細胞共同分泌製造。根據骨針性質的不同,造骨細胞可分為鈣質造骨細胞、硅質造骨細胞和海綿質造骨細胞等。
  此外,還有能分泌粘液的腺細胞(gland cell),類似其他無脊椎動物肌肉細胞的肌原細胞(myocyte)等。
  骨針和骨骼 多孔動物的骨針有晶體骨針和絲或網狀的纖維兩種形態。一般晶體骨針中心有一根有機質構成的軸絲,軸絲表面沉積着碳酸鈣或氧化硅;鈣質海綿衹有鈣質骨針,六放海綿衹有硅質骨針;尋常海綿具有硅質骨針或海綿質纖維,或兩者兼有;硬骨海綿兼有硅質和鈣質構成的骨針以及海綿質纖維。骨針的化學性質可作為多孔動物門各綱的分類依據。
  骨針是根據其軸或輻來分類,一般可分為:單軸骨針、三輻骨針、四輻骨針、五輻和六輻骨針、多輻骨針和球狀骨針等幾種(圖3)。
  骨骼中的礦物質含量占海綿體重的大部分。
  生理 多孔動物沒有特別分化的消化、排泄和呼吸等器官,其生理過程都是由各種細胞和水流接觸時各自直接進行,它的排泄物直接排到水流中。鞭毛室裏千百萬個領細胞的鞭毛作有規則的蠃旋式運動,激動着水朝一個方向流動,使其從入水孔進入鞭毛室和其他管道,最後從出水口流出體外。多孔動物是無選擇過濾食性動物,食物是由流入體內的水攜帶而來。在實驗室觀察到它們能攝取細菌、澱粉、奶粉、洋紅等顆粒,並測得它能吞食的最大食物直徑達50微米。原生質構成的觸手狀領將食物顆粒附着,隨後推入領細胞內進行消化,或由領細胞傳給臨近的變形細胞並在變形細胞內消化。
  再生 多孔動物具有很強的再生能力,同類多孔動物的身體緊密接觸時,常出現彼此組織互相愈合的現象。
  生殖 多孔動物能進行有性和無性生殖,雌雄同體,雌性和雄性細胞往往不同時成熟,這樣可以避免自體受精。多孔動物沒有特化的生殖腺,生殖細胞(即卵和精子)由領細胞演變而成,演變時領和鞭毛消失,細胞移入領細胞層內,作變形運動,由營養細胞供應所需的營養。卵在體內受精並進行卵裂,各種多孔動物的生殖期尚不清楚。
  胚胎發生 受精卵有規律地分裂到32個細胞(囊胚)以後,卵裂就開始不規律地進行。囊胚呈卵圓形,一端扁平,一端鈍圓。中央腔通過一端的開口與外界相通,稱孔。在周圍的細胞和已經從其他細胞分化出來的細胞內,有許多顆粒內含物,另一部分細胞排列成半球形,有長鞭毛,顆粒細胞迅速增多,陷入中央腔內,同時胚胎以其鞭毛的活動移入最近的鞭毛室,經出水口離開母體。碗狀凹陷的胚胎吸收水分,很快膨大成卵圓形。這時的多孔動物體稱兩囊幼體,其中一個囊的細胞具有發亮的色素和長的鞭毛,另一個囊的細胞為圓的、有顆粒的細胞。所有多孔動物都具兩囊幼體期,幼體以其纖毛自由遊泳數日後,開始沉入海底,有纖毛的一端附着在適合的物體上,開始附着生活(圖4)。這時,多孔動物有兩層細胞,原來具有顆粒的細胞在外層,具有鞭毛的細胞在內層。不久,鞭毛細胞産生一圈原生質的觸手狀領,變成領細胞;進入兩層之間的顆粒細胞演變成具有各種功能的變形細胞,這時多孔動物的幼體稱為厚海綿,隨後長大為成體多孔動物。雖然各種多孔動物發生的具體過程略有不同,但都經過上述各階段。
  無性生殖常以出芽和芽球進行。這在分佈很廣的荔枝海綿中常可見到。芽球在淡水多孔動物中很普通。芽球離開母體後,次年春天會在適合的環境中發育成新的多孔動物。
  海綿動物組織原始,無真正消化腔和神經係統。海綿動物的細胞雖有分工,但彼此合作甚微,如將海綿磨碎過篩,其中分離了的細胞仍能存活數天(相當於原生動物)。但若彼此不再結合,就不能繼續生存下去,海綿動物這種即獨立又合作的特徵,表明其有機體結構仍屬細胞級,顯示了原始多細胞動物的特點。
  海綿動物多為群體,單體較少。身體呈輻射對稱或不對稱。群體的外形變化很大。單體一般作角錐形、盤形、高腳杯形、球形等。大小變化由數毫米到2m之間。多數具有鈣質、硅質或角質骨骼。海綿動物的骨骼有骨針(海綿針)、海綿絲(骨絲)和非骨針型的礦物質三種。骨針成分為鈣質(方解石、文石)或硅質(蛋白石)。骨針按大小可分為大骨針和小骨針。海綿絲的成分是角質的有機化合物,呈絲狀,分枝或交接在一起。海綿絲易腐爛,不易形成化石。
  海綿動物除了個別的科沒有骨骼之外,其他所有的種類都是具有骨骼的,骨骼是海綿動物的一個典型特徵,是用以分類的重要依據之一。海綿動物的骨骼有骨針(spicule)及海綿絲(sponginfiber)兩種類型,它們或散布在中膠層內,或突出到體表,或構成網架狀。骨骼具有支持及保護身體的功能。
  骨針的成分或是由碳酸鈣組成鈣質骨針,或是由SiO2·Nh2O組成硅質骨針,其中還都可能包括微量的銅、鎂、鋅等離子。骨針按其大小又可分為大骨針(megasclere),構成支持身體的骨架;及小骨針(microsclere),它散布在中膠層內,以支持體壁中的管道部分。小骨針僅存在於硅質海綿中。
  從形態上骨針可以分為多種,其中常見的有:
  (1)單軸骨針(monaxons),即沿一個軸生長形成的骨針,軸或直或彎,軸的兩端或相似或不相似,末端或尖或具有其他改變;
  (2)四軸骨針(tetraxons),也稱四放骨針(quadriradiate),這種骨針在一個平面上有四個放射端,但常因丟失一些放射端而變成三放、二放或一放型,三放骨針是鈣質海綿綱動物中最普通的一種骨骼;
  (3)三軸骨針(triaxons),它的三個軸相互以直角愈合,因而呈六放型(hexactinal),這種也常減少末端而改變放數,其末端可以彎麯、分枝、或具鈞、具結等變化而形成了多種形態;
  (4)多軸骨針(polyaxons),由中心嚮外伸出多射,形成星壯,這種類型多見於小骨針。不同種的海綿,各種骨針或彼此分離,或按一定結構形成疏鬆的或堅實的網架以支持身體,因此可根據骨針的類型、數量及排列而作為海綿動物分類的依據。
  海綿絲是一種纖維狀骨骼,它是由硬蛋白(scleroprotein)組成,它們或單獨的存在於海綿動物體壁內,或與硅質骨針同時存在。許多小的硅質骨針埋在海綿絲中,形成有效地支持物。許多大型群體海綿常同時存在着這兩種骨骼。
  海綿動物的骨針及海綿絲都是由中膠層中的變形細胞特化形成的造骨細胞所形成。單軸的鈣質骨針是由一個造骨細胞分泌形成,骨針形成時,造骨細胞核先分裂,並在雙核細胞的中心出現一個有機質的細絲,然後圍繞這一細絲沉積碳酸鈣,隨着骨針的逐漸增長,雙核細胞也分成兩個細胞,並分別加長骨針的兩端,最後形成一個單軸骨針。同樣,三軸骨針是由三個造骨細胞聚集在一起,每個細胞也隨着有機質細絲的形成而分裂一次,形成六個細胞,碳酸鈣圍繞有機質細絲沉積愈合的結果形成了一個三軸型骨針。海綿絲是由許多造骨細胞聯合形成,先是由少數細胞形成分離的小段,然後再愈合成長的海綿絲。在尋常海綿綱動物中,這些海綿絲再相互聯結形成網狀骨架。
  海綿的生殖有無性和有性兩種。現代海綿除普通海綿綱中少數類型屬淡水海綿外,多數是海生動物,營底棲固着生活。現代石海綿和鈣質海綿多分佈於淺海地帶,但玻璃海綿可棲居在深達6000m的深海中。化石海綿也大體要求相似的水深。海綿在不同的地質時代常和層孔蟲、苔蘚蟲和藻類在一起形成礁體。
  重要代表性化石
  依據骨骼成分及水溝係類型,可分為以下:
  普通海綿綱(Demospongea)
  玻璃海綿綱(Hyalospongea)
  鈣質海綿綱(Calcispongea)
  硬海綿綱(Sclerospongea)
  普通海綿綱(Demospongea)
  本綱骨骼為硅質骨針或海綿絲,或兩者都有。骨針通常是互成60o角或120o角度,四軸針、單軸針或網結針,沒有六射三軸針。水溝係為緊密的復溝型。寒武紀至現代。
  Archaeoscyphia Hinde(古鉢海綿)
  玻璃海綿綱(Hyalospongea)
  又稱六射海綿綱(Hexactinellida),形體大,骨骼全由硅質骨針組成,無海綿絲。典型的大骨針多為六射三軸針,互成直角,故又稱六射海綿綱。此外還有四射雙軸針等。骨針往往連接形成立體格架。小骨針呈六射星狀或雙盤狀。簡單復溝型,鞭毛室大;某些古生代種類還有單溝型。元古代晚期至現代。
  Protospongia Salter (原始海綿)
  Hydnoceras Conrad(刺角海綿)
  Astraeospongium Roemer(星骨海綿)
  Chancelloria Walcott (張腔海綿)
  鈣質海綿綱(Calcispongea)
  單體或群體海綿。鈣質骨針,無海綿絲。骨針有雙射、三射和四射,分散或相接,異音叉狀的三射針最為特徵。雙溝型為主,少數為單溝型或復溝型。寒武紀至現代。化石較少。
  Amblysiphonella Steinmann(鈍管海綿)
  硬海綿綱(Sclerospongea)
  1970年哈特曼(Hartman)和戈羅(Goreau)根據發現於牙買加現代礁體裂隙中的一類特殊的海綿建立的。這類珊瑚形的群體海綿,具有文石組成的層狀骨骼,並含硅質單射單軸針。
多孔動物門(化石) Porous animal phyla (fossil)
多孔动物门(化石)
多孔动物门(化石)
多孔动物门(化石)
  duokong dongwu men (huashi)
  多孔動物門(化石)
  多孔動物也稱海綿動物,其造骨細胞所分泌的海綿骨針可保存為化石。
  海綿骨骼主要由細小的硅質或鈣質骨針以及纖維質的骨絲構成,這些骨針或骨絲規則或不規則地相互搭成形態多姿的海綿骨架。骨針形態多樣,可分為大小兩式,通常有如下幾種類型:①單軸型,②雙軸型,③三軸型,④四軸型,⑤四軸根瘤型,⑥多軸型(見圖海綿骨針類型)。骨針分散或構成有一定形狀的骨架保存,在沉積地層中常形成為化石。
  海綿最早出現於前寒武紀(約6億年前),它們經歷漫長的歲月後延續到現在。當代的海洋湖泊均可找到不同類型的海綿生物(如毛壺、偕老同穴、拂子介、浴海綿及馬海綿等)。
  在不同地史時期的地層內都能找到星散出露的海綿骨針化石或成形的海綿骨骼化石。地層內大量聚集海綿時便是古代的海綿動物礁。
  中國各個年代的地層發育齊全,基本上都含有海綿化石,特別是二疊紀地層內可形成海綿礁。
  (鄧占球)
英文解釋
  1. lat.:  porifera
近義詞
海綿動物門, 海綿
相關詞
動物動物學海綿尋常海綿綱穿貝海綿科鈣質海綿綱
分類詳情
張開鈣質海綿綱張開玻璃海綿綱張開普通海綿綱張開六射海綿綱
張開硬海綿綱