动物生物学：侧生动物-海绵动物门

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1、侧生动物侧生动物海绵动物门海绵动物门 进化地位进化地位 海绵动物海绵动物(又称多孔动物又称多孔动物)为多细胞动物，为多细胞动物，身体由皮层和胃层组成，有独特的水沟身体由皮层和胃层组成，有独特的水沟系统。此外海绵动物的胚胎发育等方面系统。此外海绵动物的胚胎发育等方面也与其它多细胞动物显著不同。也与其它多细胞动物显著不同。一般认为海绵动物是多细胞动物进化中一般认为海绵动物是多细胞动物进化中的一个侧支，故名侧生动物。的一个侧支，故名侧生动物。进化树 生物学特征生物学特征 1.1.体制不对称或辐射对称；体制不对称或辐射对称；2.2.细胞没有出现严格的组织分化；身体由皮层细胞没有出现严格的组织分化；身体

2、由皮层和胃层两层细胞构成，皮层是单层扁平细胞，和胃层两层细胞构成，皮层是单层扁平细胞，胃层由领鞭毛细胞构成；胃层由领鞭毛细胞构成；3.3.无性生殖为出芽无性生殖为出芽,有性生殖为配子生殖有性生殖为配子生殖,胚胎胚胎发育过程中有逆转现象；发育过程中有逆转现象；4.4.具有独特的水沟系统；具有独特的水沟系统；5.5.没有神经系统。没有神经系统。海绵动物大约有海绵动物大约有50005000多种生活在海洋中，大约多种生活在海洋中，大约有有150150种生活在淡水中，所有的海绵动物都营种生活在淡水中，所有的海绵动物都营固着生活。固着生活。1.对称类型对称类型 非对称型：无法将动物体切割得到相似的两部非对

3、称型：无法将动物体切割得到相似的两部分。如一些海绵和蜗牛。分。如一些海绵和蜗牛。辐射对称型：通过身体纵轴多个平面都能将动辐射对称型：通过身体纵轴多个平面都能将动物体切成相似的两部分。如海葵。物体切成相似的两部分。如海葵。两侧对称型：通过身体纵轴只有一个平面将动两侧对称型：通过身体纵轴只有一个平面将动物体切成两个相似的部分。绝大多数动物均属物体切成两个相似的部分。绝大多数动物均属此类。此类。原始的特性原始的特性 海绵动物没有消化腔，只有细胞内消化，海绵动物没有消化腔，只有细胞内消化，没有细胞外消化。没有神经系统，外界没有细胞外消化。没有神经系统，外界的刺激只能由一个细胞传递到另一个细的刺激只能由

4、一个细胞传递到另一个细胞，感受刺激和对刺激的反应极为缓慢，胞，感受刺激和对刺激的反应极为缓慢，并且只局限于身体的一部分。此外海绵并且只局限于身体的一部分。此外海绵动物的体内有与原生动物中领鞭毛虫结动物的体内有与原生动物中领鞭毛虫结构一样的领鞭毛细胞。构一样的领鞭毛细胞。以上特征表明海绵动物的结构十分简单，以上特征表明海绵动物的结构十分简单，是一类十分原始的多细胞动物。是一类十分原始的多细胞动物。结构与功能结构与功能 体壁：体壁：由两层细胞构成，外层称为皮层，内层称由两层细胞构成，外层称为皮层，内层称为胃层。两层细胞之间是中胶层。为胃层。两层细胞之间是中胶层。皮层一般由扁平细胞构成。有保护作用。

5、皮层一般由扁平细胞构成。有保护作用。扁平细胞之间有些中央有一孔的孔细胞，扁平细胞之间有些中央有一孔的孔细胞，形成单沟系海绵的入水小孔，是水流进入形成单沟系海绵的入水小孔，是水流进入中央腔的通道。孔细胞可收缩，能调节孔中央腔的通道。孔细胞可收缩，能调节孔的大小。的大小。皮层-扁平细胞 胃层由领鞭毛细胞组成。胃层由领鞭毛细胞组成。每个领鞭毛细胞有一透每个领鞭毛细胞有一透明领围绕明领围绕1 1条鞭毛，光条鞭毛，光学显微镜下领看起来象学显微镜下领看起来象一薄膜，但在电子显微一薄膜，但在电子显微镜下观察，领鞭毛细胞镜下观察，领鞭毛细胞的的“领领”是由一圈细胞是由一圈细胞质突起以及联络各突起质突起以及联络

6、各突起间的微绒毛构成。间的微绒毛构成。领鞭毛细胞 领鞭毛细胞包围着的腔称中央腔。鞭毛在领鞭毛细胞包围着的腔称中央腔。鞭毛在中央腔内打动，造成水从外界经孔细胞的中央腔内打动，造成水从外界经孔细胞的孔进入中央腔。然后经中央腔由顶端的出孔进入中央腔。然后经中央腔由顶端的出水口流出海绵体。食物颗粒则通过水流被水口流出海绵体。食物颗粒则通过水流被领鞭毛细胞吞噬，在细胞内形成食物泡，领鞭毛细胞吞噬，在细胞内形成食物泡，进行胞内消化，或将食物转移到中胶层内进行胞内消化，或将食物转移到中胶层内的变形细胞进行胞内消化。不能消化的食的变形细胞进行胞内消化。不能消化的食物残渣也由变形细胞经水流排出体外。物残渣也由变

7、形细胞经水流排出体外。中胶层中胶层 皮层和胃层之间有非细胞结构的中胶层，由皮层和胃层之间有非细胞结构的中胶层，由胶状物质构成。胶状物质构成。其中有变形细胞和骨针。其中有变形细胞和骨针。变形细胞：分泌骨针的成骨针细胞；分泌海变形细胞：分泌骨针的成骨针细胞；分泌海绵质纤维的成海绵质细胞；具不同功能的原绵质纤维的成海绵质细胞；具不同功能的原细胞细胞消化食物、形成卵和精子；芒状细消化食物、形成卵和精子；芒状细胞胞有人认为有神经传导功能。有人认为有神经传导功能。骨针：骨针：钙质、硅质或角质构成，钙质、硅质或角质构成，基本结构变形细胞海绵动物的基本结构海绵动物的基本结构 骨骼：骨骼：海绵动物中胶层内的变形

8、细胞可以形成海绵动物中胶层内的变形细胞可以形成造骨细胞，造骨细胞分泌细小的硅质或造骨细胞，造骨细胞分泌细小的硅质或钙质的骨针或角质的海绵丝，形成骨骼。钙质的骨针或角质的海绵丝，形成骨骼。骨针是由造骨细胞分泌形成的，一般由骨针是由造骨细胞分泌形成的，一般由钙质、硅质或角质构成，形状有单轴、钙质、硅质或角质构成，形状有单轴、三辐、三轴六辐、四轴八辐、多轴、两三辐、三轴六辐、四轴八辐、多轴、两端盘状等。端盘状等。海绵丝的化学成分类似胶原蛋白，海绵海绵丝的化学成分类似胶原蛋白，海绵丝相互交错成网状。丝相互交错成网状。骨骼海绵动物的各种骨骼海绵动物的各种骨骼 水沟系统：水沟系统：水沟系统是海绵动物的主要

9、特征之一，水沟系统是海绵动物的主要特征之一，对海绵动物的固着生活方式十分重要。对海绵动物的固着生活方式十分重要。海绵动物的成体没有运动的能力，因此海绵动物的成体没有运动的能力，因此海绵动物的呼吸、摄食、排泄、生殖等海绵动物的呼吸、摄食、排泄、生殖等生理机能都要依靠水沟系统中的水流来生理机能都要依靠水沟系统中的水流来实现。实现。根据海绵动物水沟系统复杂程度，水沟根据海绵动物水沟系统复杂程度，水沟系又可分为单沟型、双沟型和复沟型系又可分为单沟型、双沟型和复沟型3 3种。种。单沟型的体壁上由孔细胞将中央腔与外单沟型的体壁上由孔细胞将中央腔与外界连通。界连通。水流途径是：外界水流水流途径是：外界水流孔

10、细胞进水小孔细胞进水小孔孔中央腔中央腔出水口出水口外界水流。外界水流。单沟系 双沟型是单沟型体壁凹凸形成的，有两双沟型是单沟型体壁凹凸形成的，有两种水管。一种称流入管，由流入孔与外种水管。一种称流入管，由流入孔与外界相通。一种与中央腔相通，称辐射管。界相通。一种与中央腔相通，称辐射管。流入管内为扁平细胞，辐射管壁内为领流入管内为扁平细胞，辐射管壁内为领鞭毛细胞，流入管与辐射管间有孔相通鞭毛细胞，流入管与辐射管间有孔相通称为前幽门孔。辐射管通到中央腔的孔称为前幽门孔。辐射管通到中央腔的孔称为后幽门孔。中央腔内由扁平细胞包称为后幽门孔。中央腔内由扁平细胞包围。围。双沟型的水流的途径是：外界水流双沟

11、型的水流的途径是：外界水流流流入孔入孔流入管流入管前幽门孔前幽门孔辐射管辐射管后后幽门孔幽门孔中央腔中央腔出水口出水口外界水流。外界水流。双沟系 复沟型是海绵动物中最复杂的水沟类型，复沟型是海绵动物中最复杂的水沟类型，是在双沟型的基础上体壁进一步折叠凹是在双沟型的基础上体壁进一步折叠凹凸形成的。在体壁的中胶层内形成了数凸形成的。在体壁的中胶层内形成了数目众多的鞭毛室，鞭毛室是由领鞭毛细目众多的鞭毛室，鞭毛室是由领鞭毛细胞构成。鞭毛室借流入管与外界相通，胞构成。鞭毛室借流入管与外界相通，流出管与中央腔相通，中央腔壁也是扁流出管与中央腔相通，中央腔壁也是扁平细胞构成。平细胞构成。水流的通路是这样的

12、：外界水流的通路是这样的：外界流入孔流入孔流入管流入管前幽门孔前幽门孔鞭毛室鞭毛室后幽门后幽门孔孔流出管流出管中央腔中央腔出水口出水口外界。外界。浴海绵等的水沟系就属这种类型。浴海绵等的水沟系就属这种类型。复沟系水沟系统单、双、复沟系的形成 海绵动物中领鞭毛细胞的数目随水沟系海绵动物中领鞭毛细胞的数目随水沟系统的复杂而增加，这样通过海绵体水流统的复杂而增加，这样通过海绵体水流的速度和流量也增加了。海绵就可以在的速度和流量也增加了。海绵就可以在大量水流经过体内的时候获得足够的食大量水流经过体内的时候获得足够的食料和氧，同时也可以把废物很快地排出料和氧，同时也可以把废物很快地排出体外。体外。海绵动

13、物的水沟系统海绵动物的水沟系统 生殖与胚胎发育生殖与胚胎发育 无性生殖：无性生殖：有两种方式。一种是出芽生殖，身体的有两种方式。一种是出芽生殖，身体的一部分向外突出成芽体，并逐渐成为新一部分向外突出成芽体，并逐渐成为新个体。另一种是形成芽球，中胶层内一个体。另一种是形成芽球，中胶层内一些获得营养的变形细胞聚集后，外面分些获得营养的变形细胞聚集后，外面分泌一层几丁质膜，造骨细胞在几丁质膜泌一层几丁质膜，造骨细胞在几丁质膜上分泌了许多骨针，只留一个胚孔而成上分泌了许多骨针，只留一个胚孔而成为芽球。海绵因环境不良死去，芽球仍为芽球。海绵因环境不良死去，芽球仍然存活，环境适宜时，芽球内的细胞从然存活，

14、环境适宜时，芽球内的细胞从胚孔生长出来，长成了新的个体。胚孔生长出来，长成了新的个体。海绵动物的芽球海绵动物的芽球 有性生殖：有性生殖：精子随海绵水沟系统的水流经中央腔排精子随海绵水沟系统的水流经中央腔排出体外，并进入其它海绵个体中央腔内。出体外，并进入其它海绵个体中央腔内。当精子通过领鞭毛细胞时，领鞭毛细胞当精子通过领鞭毛细胞时，领鞭毛细胞脱去领与鞭毛，成为变形虫状，然后将脱去领与鞭毛，成为变形虫状，然后将精子带人中胶层内与卵细胞受精。这是精子带人中胶层内与卵细胞受精。这是一种特殊的受精形式。一种特殊的受精形式。不同海绵动物的胚胎发育过程有所不同。不同海绵动物的胚胎发育过程有所不同。寻常海绵

15、纲的海绵发育成为实胚幼虫，寻常海绵纲的海绵发育成为实胚幼虫，钙质海绵纲的海绵发育成为两囊幼虫。钙质海绵纲的海绵发育成为两囊幼虫。钙质海绵胚胎发育：钙质海绵胚胎发育：受精卵进行受精卵进行3 3次纵裂次纵裂1 1次横裂后形成了次横裂后形成了8 8个大的个大的和和8 8个小的胚胞。囊胚阶段小胚胞向囊胚腔内个小的胚胞。囊胚阶段小胚胞向囊胚腔内生出鞭毛，大胚胞一端形成开孔。以后整个囊生出鞭毛，大胚胞一端形成开孔。以后整个囊胚由开孔翻转出来，小胚胞着生的鞭毛位于囊胚由开孔翻转出来，小胚胞着生的鞭毛位于囊胚的表面，称为两囊幼虫。两囊幼虫随水流而胚的表面，称为两囊幼虫。两囊幼虫随水流而离开母体，有鞭毛的小胚胞

16、再向内陷入，而大离开母体，有鞭毛的小胚胞再向内陷入，而大胚胞被包在外面，并以小细胞陷入的开口处附胚胞被包在外面，并以小细胞陷入的开口处附着在物体表面，发育为海绵个体。着在物体表面，发育为海绵个体。外面的外面的1 1层细胞形成皮层细胞、孔细胞、造骨层细胞形成皮层细胞、孔细胞、造骨细胞，里面的细胞，里面的1 1层细胞形成领鞭毛细胞和某些层细胞形成领鞭毛细胞和某些变形细胞，中胶层内的的细胞来自内外两层。变形细胞，中胶层内的的细胞来自内外两层。发育胚胎钙质海绵胚胎发育过程钙质海绵胚胎发育过程 其它多细胞动物都是植物极大胚胞形成其它多细胞动物都是植物极大胚胞形成内层细胞，动物极小胚胞形成外层细胞。内层细

17、胞，动物极小胚胞形成外层细胞。而海绵动物在发育过程中动物极小胚胞而海绵动物在发育过程中动物极小胚胞陷入里面形成内层细胞，植物极大胚胞陷入里面形成内层细胞，植物极大胚胞形成外层细胞，因此动物学家将海绵动形成外层细胞，因此动物学家将海绵动物胚胎发育中的这种特殊现象称为物胚胎发育中的这种特殊现象称为胚胎胚胎发育的发育的“逆转逆转”。为示区别，把海绵动。为示区别，把海绵动物内外两层细胞各称为胃层和皮层。物内外两层细胞各称为胃层和皮层。呼吸与排泄：呼吸与排泄：海绵动物没有专门的呼吸与排泄器官，海绵动物没有专门的呼吸与排泄器官，所有细胞均靠水沟系统的水流直接带来所有细胞均靠水沟系统的水流直接带来氧并带走二

18、氧化碳和代谢废物，不能消氧并带走二氧化碳和代谢废物，不能消化的食物残渣也由变形细胞或领细胞送化的食物残渣也由变形细胞或领细胞送入水中并由水流带走。因此水流对于海入水中并由水流带走。因此水流对于海绵的生理起着十分重要的作用。绵的生理起着十分重要的作用。神经传导：神经传导：海绵动物没有神经系统，只是在中胶层海绵动物没有神经系统，只是在中胶层内有些由变形细胞形成的星芒状细胞被内有些由变形细胞形成的星芒状细胞被认为具有神经传导功能。认为具有神经传导功能。分类分类 根据海绵动物骨针的质地和形状、水沟根据海绵动物骨针的质地和形状、水沟系统的类型，海绵动物被分为系统的类型，海绵动物被分为3 3个纲。个纲。钙

19、质海绵纲钙质海绵纲:骨针质地为钙质。体小形，生活在浅海，骨针质地为钙质。体小形，生活在浅海，色灰白，结构简单。如白枝海绵、毛壶。色灰白，结构简单。如白枝海绵、毛壶。六放海绵纲六放海绵纲:骨针质地硅质，骨针大，为三轴六辐或骨针质地硅质，骨针大，为三轴六辐或六辐的倍数，水沟复沟型，鞭毛室大。六辐的倍数，水沟复沟型，鞭毛室大。产于深海。如偕老同穴、拂子介。产于深海。如偕老同穴、拂子介。“偕老同穴偕老同穴”指的是一种小虾与一种海绵指的是一种小虾与一种海绵之间的共栖现象：小虾在幼期随水流经过之间的共栖现象：小虾在幼期随水流经过入水孔进入水沟系统的鞭毛室，在此取食，入水孔进入水沟系统的鞭毛室，在此取食，长

20、大后便不能离开，雌雄成对，终其一生，长大后便不能离开，雌雄成对，终其一生，故名故名“偕老同穴偕老同穴”。寻常海绵纲寻常海绵纲:骨骼质地为角质的海绵丝或硅质，但不是骨骼质地为角质的海绵丝或硅质，但不是六放的，水沟系统为复沟型，鞭毛室较小，六放的，水沟系统为复沟型，鞭毛室较小，体形常不规则。生活在海洋及淡水。如南体形常不规则。生活在海洋及淡水。如南瓜海绵、穿贝海绵、软海绵、马海绵。瓜海绵、穿贝海绵、软海绵、马海绵。海绵动物门的各种动物海绵动物门的各种动物 从海绵动物的构造可以看出，它们是一从海绵动物的构造可以看出，它们是一类极为原始的多细胞动物。海绵动物的类极为原始的多细胞动物。海绵动物的胚胎发育

21、有其它多细胞动物所没有的胚胎发育有其它多细胞动物所没有的“逆转逆转”现象；它们有和原生动物中领现象；它们有和原生动物中领鞭毛虫构造一样的领鞭毛细胞，而其它鞭毛虫构造一样的领鞭毛细胞，而其它多细胞动物则没有领鞭毛细胞的结构，多细胞动物则没有领鞭毛细胞的结构，故被认为是由某些类似原海绵虫的领鞭故被认为是由某些类似原海绵虫的领鞭毛虫群体进化而来的；海绵动物的细胞毛虫群体进化而来的；海绵动物的细胞没有明显的组织分化，没有器官和系统，没有明显的组织分化，没有器官和系统，只有扁平细胞和领鞭毛细胞。只有扁平细胞和领鞭毛细胞。海绵动物有独特的水沟系统，行使取食、海绵动物有独特的水沟系统，行使取食、呼吸、生殖等

22、生理功能；没有消化腔，呼吸、生殖等生理功能；没有消化腔，只有细胞内消化，没有细胞外消化；没只有细胞内消化，没有细胞外消化；没有神经系统，对刺激的反应只是局部的、有神经系统，对刺激的反应只是局部的、极端迟缓的。极端迟缓的。从进化上看，海绵动物与其它多细胞动从进化上看，海绵动物与其它多细胞动物的发生不一样，而且一直处于相对停物的发生不一样，而且一直处于相对停滞的状态，现存海绵动物与海绵动物化滞的状态，现存海绵动物与海绵动物化石差别很小。一般认为它们是动物进化石差别很小。一般认为它们是动物进化中的侧枝，因此又被称为侧生动物。中的侧枝，因此又被称为侧生动物。海绵动物的用途：海绵动物的用途：海绵动物的再

23、生能力很强，若将海绵动物海绵动物的再生能力很强，若将海绵动物捣碎，分离不同类型的细胞，这些单独的捣碎，分离不同类型的细胞，这些单独的细胞还能聚合起来，重新形成个体。若将细胞还能聚合起来，重新形成个体。若将两种海绵的多个个体细胞放在一起，则一两种海绵的多个个体细胞放在一起，则一种海绵的细胞只和同种海绵的细胞聚合，种海绵的细胞只和同种海绵的细胞聚合，而不和另一种海绵的细胞聚合，它们之间而不和另一种海绵的细胞聚合，它们之间显然存在某种信息识别机制。由于海绵动显然存在某种信息识别机制。由于海绵动物的细胞在多细胞动物中分化程度最低，物的细胞在多细胞动物中分化程度最低，因此常被作为发育生物学的研究材料和组

24、因此常被作为发育生物学的研究材料和组织移植的实验材料。织移植的实验材料。淡水海绵分布在溪流、池塘、湖泊中。淡水海绵分布在溪流、池塘、湖泊中。有些淡水海绵要求一定的物理化学生活有些淡水海绵要求一定的物理化学生活条件，因此可作为水环境的鉴别之用。条件，因此可作为水环境的鉴别之用。附着在水道工程建筑物中的淡水海绵，附着在水道工程建筑物中的淡水海绵，能妨碍沟水畅流，有时可以堵塞水库的能妨碍沟水畅流，有时可以堵塞水库的输水口。输水口。海洋中生活的有些海绵生长在一些双壳海洋中生活的有些海绵生长在一些双壳类软体动物的贝壳上，他们的分泌物可类软体动物的贝壳上，他们的分泌物可以腐蚀贝壳，在贝壳形成孔洞，并与贝以

25、腐蚀贝壳，在贝壳形成孔洞，并与贝类争食，所以对贝类养殖有一定危害。类争食，所以对贝类养殖有一定危害。由于海绵丝的海绵细胞部分被清除干净后，由于海绵丝的海绵细胞部分被清除干净后，可以吸收大量水分，在人造海绵出现以前可以吸收大量水分，在人造海绵出现以前被外科上用于吸收药液和脓血，还可以当被外科上用于吸收药液和脓血，还可以当作洗浴用品。以前用人工养殖的方法繁殖作洗浴用品。以前用人工养殖的方法繁殖海绵，海绵，海绵动物的再生能力很强，把海绵海绵动物的再生能力很强，把海绵切成小块切成小块挂在固体物上，置于海底挂在固体物上，置于海底培养培养数数年年可以重新长成海绵个体，打捞上岸后可以重新长成海绵个体，打捞上

26、岸后，使有机物质腐烂，只剩下角质的海绵丝，使有机物质腐烂，只剩下角质的海绵丝，洗涤干净后再用药物漂白，便可以使用了。洗涤干净后再用药物漂白，便可以使用了。近年来研究发现海绵是海洋药物的重要近年来研究发现海绵是海洋药物的重要资源。大约资源。大约40%40%的海洋天然活性产物来自的海洋天然活性产物来自海绵。海绵是海洋药物研究的热点。海绵。海绵是海洋药物研究的热点。小小 结结 海绵动物体制不对称或辐射对称，在水海绵动物体制不对称或辐射对称，在水中营固着生活；身体由中营固着生活；身体由2 2层细胞及其之间层细胞及其之间的中胶层构成；胚胎发育中有逆转的现的中胶层构成；胚胎发育中有逆转的现象；具特殊的水沟系统；细胞没有组织象；具特殊的水沟系统；细胞没有组织分化；通常具有钙质、硅质或角质的骨分化；通常具有钙质、硅质或角质的骨骼；没有消化腔，只行细胞内消化；没骼；没有消化腔，只行细胞内消化；没有神经系统；海绵动物仍然有保存了领有神经系统；海绵动物仍然有保存了领鞭毛细胞；综上所述海绵动物是一类极鞭毛细胞；综上所述海绵动物是一类极为原始的多细胞动物，是多细胞动物进为原始的多细胞动物，是多细胞动物进化中的一个侧枝。化中的一个侧枝。