第四章 多孔动物门

1、淡水海绵淡水海绵钙质钙质海绵海绵六放海绵六放海绵 1. 1. 体形多数体形多数不对称或辐射对称不对称或辐射对称，形状多样，大小不一，水形状多样，大小不一，水中中固着生活固着生活。绝大多数海绵动物为。绝大多数海绵动物为群体生活群体生活。 2.2.最原始、低等的多细胞动物最原始、低等的多细胞动物 身体是由多细胞组成，但细身体是由多细胞组成，但细胞间保持着相对的独立性，胞间保持着相对的独立性，细胞有了分化，但程度低，细胞有了分化，但程度低，还没还没有形成组织（有形成组织（tissue）或器官（或器官（organ）。）。所以是所以是细胞水平细胞水平的多细胞动物的多细胞动物。 3.3.具有水沟系具有水沟

2、系 是对固着生活的适应是对固着生活的适应 4.4. 胚胎发育具逆转现象，为侧生动物胚胎发育具逆转现象，为侧生动物 海绵动物发育中的海绵动物发育中的特殊性以及具有的特殊结构，在进化中形成区别于其他后生特殊性以及具有的特殊结构，在进化中形成区别于其他后生动物的一个侧枝，因此也常被称为动物的一个侧枝，因此也常被称为侧生动物侧生动物。它和其他多细它和其他多细胞动物缺少亲源关系。胞动物缺少亲源关系。一一. .体壁结构体壁结构 简单，由简单，由两层细胞（皮层和胃层）及两层细胞（皮层和胃层）及其内部空腔构成其内部空腔构成。体表有许多细孔，所以称之多孔。体表有许多细孔，所以称之多孔动物。动物。外层外层 又称又

3、称皮层皮层 由由单层扁平细胞单层扁平细胞组成，细胞内有肌丝能收组成，细胞内有肌丝能收缩，调节水流速度。缩，调节水流速度。 皮层部分细胞特化为管状皮层部分细胞特化为管状孔细胞孔细胞，广泛分散在体表，故，广泛分散在体表，故名名多孔动物多孔动物( (PoriferaPorifera) )。孔细胞可收缩，能调节孔的大小，从而控制水流。孔细胞可收缩，能调节孔的大小，从而控制水流。 中胶层中胶层 胶状，其间散布有钙质、硅质骨针和类蛋白质的海绵丝、几种变形细胞。 骨针和海绵丝起支持作用。 骨针形状多种，有单轴、三轴、四轴等。 一部分变形细胞能分泌形成骨针，称成骨细胞； 部分能分泌海绵丝，称成海绵丝细胞； 还

4、有部分变形细胞有排泄作用，或细胞内消化，有的还能形成精子和卵子。 中胶层中还有一些星芒细胞，认为具有神经传导作用。 内层 又称胃层,由特殊的领细胞构成； 领细胞具一透明的细胞质突起形成的领，领的中央有一鞭毛，鞭毛打动引起水流，水中的食物颗粒和氧主要由领携入细胞内营细胞内消化，或将食物传至变形细胞。二、具有水沟系：二、具有水沟系：1 1）单沟型单沟型：水流：水流 入水孔入水孔中央腔中央腔出水孔出水孔体体外。外。 如：白枝海绵如：白枝海绵2 2）双沟型双沟型：水流：水流入水孔入水孔流入管流入管前幽门孔前幽门孔辐辐射管射管后幽门孔后幽门孔中央腔中央腔出水孔出水孔体外。如：毛壶体外。如：毛壶3 3）复

5、沟型复沟型：水流水流入水孔入水孔流入流入管管前幽门孔前幽门孔鞭毛鞭毛室室后幽门孔后幽门孔流出流出管管中央腔中央腔出水孔出水孔体外（浴海绵和淡体外（浴海绵和淡水海绵）水海绵） 海绵动物中领鞭毛细胞领鞭毛细胞的数目随水沟系统的复杂而增加： 通过海绵体水流的速度和流量也增加了。 C 据测算，鞭毛室，水流速度约为1.050mm/s， C 全部鞭毛室比出水孔大10002000倍出水孔的水流速度可能8cm/s。 C 一个直径1cm，高10cm的海绵，一天可通过82L的海水！三、生殖与发育三、生殖与发育无性生殖无性生殖：出芽和形成芽球。：出芽和形成芽球。 芽球：在不良的环境下，中胶层中的原细胞聚集成堆，芽球

6、：在不良的环境下，中胶层中的原细胞聚集成堆，外面分泌一层几丁质膜和一层双盘头或短柱状的小骨针。外面分泌一层几丁质膜和一层双盘头或短柱状的小骨针。有性生殖有性生殖 大多数种类为大多数种类为雌雄雌雄同体同体，但精子与卵常不在同一但精子与卵常不在同一时期成熟。时期成熟。 少数种类为少数种类为雌雄异体雌雄异体。生殖生殖细胞由中胶层中的原细胞形成，细胞由中胶层中的原细胞形成，精子随水流进入其他个体，精子随水流进入其他个体，领细胞吞食精子后失去领及领细胞吞食精子后失去领及鞭毛，携带着精子到中胶层鞭毛，携带着精子到中胶层与卵融合而成受精卵。与卵融合而成受精卵。 发发 育育胚胎发育胚胎发育 受精卵卵裂受精卵卵

7、裂囊胚囊胚动动物极的小分裂球向囊胚腔物极的小分裂球向囊胚腔生出鞭毛，大分裂球中间生出鞭毛，大分裂球中间形成一个开口形成一个开口 小分裂球小分裂球由开口处倒翻出来由开口处倒翻出来两囊两囊幼虫幼虫幼虫随水游出幼虫随水游出具具鞭毛的小分裂球内陷成内鞭毛的小分裂球内陷成内层，大分裂球留在外边形层，大分裂球留在外边形成外层成外层幼虫固着发育为幼虫固着发育为成体。成体。 已知的海绵动物约1万种， 根据骨针、水沟系等特征，分为三纲： C1、钙质海绵纲； C2、六放海绵纲； C3、寻常海绵纲 栖息环境多样：赤道两极；潮间带5000m深海。一、有益方面：一、有益方面： 因可以吸收大量水分，人造海绵出现之前，海绵

8、丝在外因可以吸收大量水分，人造海绵出现之前，海绵丝在外科上用于吸收药液和脓血，洗澡、洗擦等方面。科上用于吸收药液和脓血，洗澡、洗擦等方面。 利用利用无性繁殖方法可以无性繁殖方法可以大量繁殖海绵：大量繁殖海绵： 切成小块，挂在固体物上，置于海底；切成小块，挂在固体物上，置于海底； 数年后取出；数年后取出； 使有机质腐烂；使有机质腐烂； 角质海绵丝洗净；角质海绵丝洗净； 药物漂白。药物漂白。 最著名的出产地：最著名的出产地：地中海、墨西哥海湾地中海、墨西哥海湾年产量曾达年产量曾达15001500吨吨。二、有害的方面二、有害的方面 生长在牡蛎壳上的种类会把牡蛎壳封闭起来造成死亡；淡水海绵大量繁殖可以

9、堵塞水道。 三、科学研究与环境监测方面的意义三、科学研究与环境监测方面的意义 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物； 对海绵的研究，近年来发展也较快。不仅是研究海绵动物本身，而更重要的是用它作为研究生命科学基本问题的材料，如细胞和发育生物学等方面的一些基本问题，因此海绵动物对科学研究有其特殊的意义。三、三、 生殖、发育：生殖、发育：无性生殖无性生殖：出芽生殖出芽生殖：无性生殖是以出芽生殖为主，多发生在海产种类：无性生殖是以出芽生殖为主，多发生在海产种类中。出芽时亲本的变形细胞，特别是一些原细胞由中胶层迁中。出芽时亲本的变形细胞，特别是一些原细胞由中胶层迁移到母体的顶

10、端表面聚集成团，然后发育成小的芽体，随后移到母体的顶端表面聚集成团，然后发育成小的芽体，随后脱落到底部发育成新海绵，或与母体相连形成群体。脱落到底部发育成新海绵，或与母体相连形成群体。 1 1、出芽生殖、出芽生殖（budding） 体壁局部向外突出形成芽体，成熟后脱落长成新个体； 2 2、形成芽球、形成芽球（gemmule） 芽球由中胶层生成，由若干原细胞（即变形细胞）聚成堆，外包几丁质膜或骨针。 一个海绵可形成许多芽球： 成体死后芽球能耐恶劣环境，一旦环境改善，芽球内的细胞便释放出来形成新个体。 3 3、再生能力、再生能力 白枝海绵只要碎片超过0.4mm，带有若干领细胞就能再生，重新长成新个

11、体。 (付）大多数海绵动物的受精卵是在体内发育。一些海绵动物大多数海绵动物的受精卵是在体内发育。一些海绵动物的胚胎发育由于胚层的的胚胎发育由于胚层的逆转逆转而有很大的特殊性，不同纲的海而有很大的特殊性，不同纲的海绵胚胎发育过程也不尽相同，这主要表现在海绵动物可以形绵胚胎发育过程也不尽相同，这主要表现在海绵动物可以形成两种不同类型的幼虫。在钙质海绵中，形成中空的成两种不同类型的幼虫。在钙质海绵中，形成中空的两囊幼两囊幼虫（虫（amphiblastula），在寻常海绵纲中形成实心的在寻常海绵纲中形成实心的实胚幼实胚幼虫（虫（parenchymula）。 9、海绵动物的发育、海绵动物的发育逆转现象

12、1）受精卵进行卵裂，形成）受精卵进行卵裂，形成囊胚囊胚； 2）动物极小细胞向囊胚腔内生出鞭毛，植物极的大）动物极小细胞向囊胚腔内生出鞭毛，植物极的大细胞中间形成一个细胞中间形成一个开口开口； 3）动物极小细胞由开口处倒翻出来，里面小细胞具）动物极小细胞由开口处倒翻出来，里面小细胞具鞭毛的一侧翻到囊胚的表面。这样，动物极一端为鞭毛的一侧翻到囊胚的表面。这样，动物极一端为具鞭毛的小细胞，植物极的一端为不具鞭毛的大细具鞭毛的小细胞，植物极的一端为不具鞭毛的大细胞，此时称为胞，此时称为两囊幼虫两囊幼虫(amphiblastula)； 4）幼虫从母体出水孔随水流溢出，然后具鞭毛的小）幼虫从母体出水孔随水

13、流溢出，然后具鞭毛的小细胞内陷，形成内层，而另细胞内陷，形成内层，而另端大细胞留在外边形端大细胞留在外边形成外层细胞，这与其他多细胞动物原肠胚形成正相成外层细胞，这与其他多细胞动物原肠胚形成正相反，因此称为反，因此称为逆转逆转(inversion)。 5）幼虫游动后不久即行固着，发育成成体。）幼虫游动后不久即行固着，发育成成体。2 2、有性生殖：胚层、有性生殖：胚层“逆转逆转”。 3 3、再生能力强。、再生能力强。海绵动物的成体固着，呼吸、摄食、排泄、生殖等生理机能都依靠水沟系统中的水流来实现； 水沟系统分为三类 单沟型单沟型， 如：白枝海绵（Leucosolenia） 水沟系的形成水沟系的形

14、成 双沟型双沟型，如：毛壶（Grantia），体壁增厚了，领细胞层面积增大了，滤食能力也增强了。 复沟型复沟型，如：矶海绵（Reniera）、淡水海绵（Spongilla）等许多大型海绵，它们每天滤水量超过自身体积的上万倍。 5. 5. 具有特殊的具有特殊的海绵骨骼海绵骨骼( (骨针和海绵丝）骨针和海绵丝），它们，它们或散布在中胶层内，或突出到体表，或构成网架或散布在中胶层内，或突出到体表，或构成网架状。骨骼具有支持及保护身体的功能。状。骨骼具有支持及保护身体的功能。 依靠于通过身体的水流而进行，水流可以带进食物及氧气、依靠于通过身体的水流而进行，水流可以带进食物及氧气、带走代谢废物、生殖细胞

15、，总之靠水流完成生长、发育及带走代谢废物、生殖细胞，总之靠水流完成生长、发育及繁殖。繁殖。 海绵动物海绵动物没有专营呼吸与排泄的细胞没有专营呼吸与排泄的细胞，而是当水流过身体，而是当水流过身体时，大多数细胞均可与水接触，各自独立完成呼吸与排泄时，大多数细胞均可与水接触，各自独立完成呼吸与排泄的机能。许多淡水海绵，大多数细胞内具有一到几个伸缩的机能。许多淡水海绵，大多数细胞内具有一到几个伸缩泡，这些泡，这些伸缩泡伸缩泡像原生动物一样，担任着调节水与盐份的像原生动物一样，担任着调节水与盐份的平衡。平衡。 海绵动物海绵动物没有神经结构没有神经结构，对刺激，对刺激 的反应常是局部的、缓慢的，对的反应常

16、是局部的、缓慢的，对 刺激反应的大小是依赖于刺激的刺激反应的大小是依赖于刺激的 强弱。强弱。举例：偕老同穴（风雅俪虾共栖）、毛壶、寻常举例：偕老同穴（风雅俪虾共栖）、毛壶、寻常浴海绵（只有海绵丝）、白枝海绵等。浴海绵（只有海绵丝）、白枝海绵等。毛壶毛壶沐浴海绵（沐浴海绵（Euspongia） :寻常海绵纲角质海绵亚纲，由寻常海绵纲角质海绵亚纲，由海绵丝构成网状骨骼，没有骨针，群体体积较大，多呈圆海绵丝构成网状骨骼，没有骨针，群体体积较大，多呈圆形，表面皮革状，色暗形，表面皮革状，色暗. 体制不对称或辐射对称；体制不对称或辐射对称； 固着生活；固着生活； 身体由身体由2层细胞及其之间的中胶层构成

17、；层细胞及其之间的中胶层构成； 胚胎发育中有逆转现象；胚胎发育中有逆转现象； 具有特殊的水沟系统；具有特殊的水沟系统； 细胞没有组织分化；细胞没有组织分化； 没有消化腔，细胞内消化。没有消化腔，细胞内消化。 无神经系统；无神经系统； 有领鞭毛细胞。有领鞭毛细胞。 因此，海绵动物是一类极为原始的多细胞动物，是多因此，海绵动物是一类极为原始的多细胞动物，是多细胞动物进化中的一个侧支。细胞动物进化中的一个侧支。 名词解释：芽球生殖；逆转名词解释：芽球生殖；逆转 多孔动物的特征是什么？多孔动物的特征是什么？ 为什么说海绵动物是最原始、最低等的为什么说海绵动物是最原始、最低等的多细胞动物？多细胞动物？海

18、绵动物（或多孔动物海绵动物（或多孔动物Porifera） 主要是在海洋中营固着生活主要是在海洋中营固着生活的一类单体或群体动物，是最原始的一类后生动物。身体是由的一类单体或群体动物，是最原始的一类后生动物。身体是由多细胞组成，但细胞间保持着相对的独立性，还没有形成组织多细胞组成，但细胞间保持着相对的独立性，还没有形成组织（tissue）或器官（或器官（organ）。）。身体由两层细胞构成体壁，体身体由两层细胞构成体壁，体壁围绕一中央腔，中央腔以出水口与外界相通。体壁上也有许壁围绕一中央腔，中央腔以出水口与外界相通。体壁上也有许多小孔或管道，并与外界或中央腔相通。所以海绵动物也被称多小孔或管道，并与外界或中央腔相通。所以海绵动物也被称为为多孔动物多孔动物。海绵动物从通过体壁及中央腔的水流中摄取食物。海绵动物从通过体壁及中央腔的水流中摄取食物、完成呼吸、排泄等生理机能，其生理代谢机能都是处于细胞、完成呼吸、排泄等生理机能，其生理代谢机能都是处于细胞水平的，也就是说，细胞各自从水流中摄取食物及氧气，向水水平的，也就是说，细胞各自从水流中摄取食物及氧气，向水流中排出代