【趣味科普】海綿寶寶真的是不死之身嗎散址?

記得第一次看《海綿寶寶》是在電視上预麸,正好講的是珊迪破紀(jì)錄吏祸,印象最深的一個鏡頭是海綿寶寶被切成了塊快钩蚊,居然還能組合回去。后來多看了幾集鸣驱。才發(fā)現(xiàn)丐巫,這是海綿寶寶的自帶技能递胧。除了能夠重新組合之外,海綿寶寶能能各種變形祝闻、搞打擊联喘、再生等等辙纬,簡直無敵的樣子贺拣。

我們都知道海綿寶寶講的是深海里各種動物們的故事譬涡,因而都是有對應(yīng)原型的闪幽,那真實的海綿也會這樣子嗎?

可以再生涡匀、組合的海綿寶寶

海綿寶寶在動畫片中的形象一直都是一塊方形的家用清潔海綿盯腌,然而事實上海綿這種生物體型可是各種各樣,有不規(guī)則的塊狀陨瘩、球狀腕够、樹枝狀、管狀拾酝,乃至瓶裝等燕少。只不過我們?nèi)祟悶榱朔奖闶褂眉安烧奖悖鴮⑺鼈兦懈畛闪宋覀冃枰男螤疃?/b>蒿囤。動畫片中也正是為了方便大家理解,才使用的家用最常見的方塊形海綿形狀,而不是那些個深海里蠕動的壺型底挫。

大家看到圖片上的海綿恒傻,都是固著在巖石或者其他物體上,感覺就像是海中的花草一樣建邓。然而事實上盈厘,海綿其實是一類動物,就跟海綿寶寶一樣官边,是需要進(jìn)行不斷攝食的(水中的微小藻類沸手、細(xì)菌以及有機(jī)碎屑等)。

從進(jìn)化的角度上來說注簿,海綿可以算上是最原始契吉、最低等的多細(xì)胞動物,低等到全身各處沒有任何的器官系統(tǒng)分化诡渴,如果你把海綿切成像動畫中的小塊捐晶,那么每一塊都將是一個全新的小海綿寶寶,而進(jìn)行獨立的生活妄辩,把殘缺的部分補(bǔ)上并繼續(xù)長大惑灵。

還真的有人做過這樣的實驗。把Microciona prolifera(一種橘紅色的海綿)和Cliona celata(一種黃色海綿)碾碎成勻漿眼耀,再混合到一起英支。結(jié)果發(fā)現(xiàn)一段時間之后,這兩種細(xì)胞居然能各自按照自己的種屬重新排列聚合畔塔,再次形成橘紅色海綿細(xì)胞團(tuán)和黃色海綿細(xì)胞團(tuán)(下圖顯示的是后人重復(fù)的實驗潭辈,不過還多了一種海綿叫Halichondria panicea鸯屿,可以看到三種顏色的細(xì)胞團(tuán)已經(jīng)明顯的分開)澈吨。這種功能與海綿細(xì)胞表面的糖蛋白分子有關(guān),它們能夠幫助海綿識別到同種細(xì)胞寄摆。

三種不同類型的海綿勻漿混合后仍能互相識別并聚合(Misevic G N, Ripoll C, Norris J, et al. Evolution of multicellularity in Porifera via self-assembly of glyconectin carbohydrates[J]. Porifera research: biodiversity, innovation and sustainability, 2007, 28: 79-88.)

海綿盡管沒有具體的器官系統(tǒng)谅辣,但是它仍然具有較多的細(xì)胞分化:有組成體表的扁形細(xì)胞,有能分泌骨針或者海綿質(zhì)纖維的細(xì)胞婶恼,也有在內(nèi)層能夠進(jìn)行攝食的領(lǐng)細(xì)胞等等桑阶。雖然它們看起來已經(jīng)有了一點「分工協(xié)作」的意思,但是聯(lián)系并不是那么的緊密勾邦,每一項的功能或多或少的只要有一個或數(shù)個獨立的細(xì)胞就可以完成蚣录,因此只能說是一種原始的組織萌芽。如果說這有什么好處嘛眷篇,就像上文說的萎河,可以保證切成塊塊之后每一塊都能獨立生活。


海綿的領(lǐng)細(xì)胞
海綿的結(jié)構(gòu)

可以變形、吸水的海綿寶寶

海綿寶寶的另一項特技就是變形玛歌,這其實依賴于海綿本身多孔道的水溝系提供的疏松空間和起到形變支撐作用的骨針及海綿質(zhì)纖維。

所謂水溝系,其實就是我們看到的海綿上的孔孔道道吞歼。我們之前也提到,海綿是一種固著生活的生物,因此它必須要不斷地得湘、主動地排濾過周圍的海水淘正,來進(jìn)行攝食和呼吸述呐。最簡單的水溝系思犁,水流只要通過一個中間腔就會被排出,這叫單溝系学辱。此外還有雙溝系、復(fù)溝系差油,像我們可以用來制成浴球的浴海綿(Hipposongia communis)就是復(fù)溝系,管道分支眾多,水流從流入孔進(jìn)來之后還要經(jīng)過數(shù)個管道才能到達(dá)中央腔,再由出水口流出见秽。這當(dāng)然有好處返顺,大大增加了攝食面積振乏,也是一個由簡單到復(fù)雜的進(jìn)化過程邻储。

左淘钟、中毡琉、右分別是單溝系海綿身辨、雙溝系海綿和復(fù)溝系海綿的示意圖(上圖的海綿就是一個雙溝系海綿)

孔道提供了海綿寶寶內(nèi)部變形和吸水的空間,而起到支撐和變形作用的則歸功于骨針和海綿質(zhì)纖維定庵。這兩種東西都存在于海綿的中膠層之中吏饿,骨針是鈣質(zhì)或者硅質(zhì)的(具體看不同種屬而不同),而海綿質(zhì)纖維則是一種分支呈網(wǎng)狀的類蛋白質(zhì)蔬浙。比如說浴海綿之所以能夠被用于沐浴和醫(yī)學(xué)上使用找岖,就是因為它的海綿質(zhì)纖維足夠的軟,不傷皮膚敛滋,同時孔道吸收液體的能力強(qiáng)许布,能夠保持水分。而對于其它一些含有硅質(zhì)骨骼的海綿來說绎晃,盡管會較硬蜜唾,但是還是可以用來進(jìn)行工業(yè)上的使用。

海綿各種類型的骨針
采摘回來的海綿

害怕孤獨的海綿寶寶

動畫中的海綿寶寶天生樂觀庶艾,有著派大星袁余、珊迪等好朋友,家里面還有一只叫「小蝸」的寵物蝸牛咱揍,但其實海綿寶寶很怕孤單寂寞∮卑瘢現(xiàn)實中的海綿當(dāng)然也是,作為一種固著生活的生物煤裙,海綿多數(shù)都是群居在一起掩完。除了同類之外,海綿也因為多孔道的關(guān)系硼砰,提供給了其它某些生物避難及生活的場所且蓬。最典型的就是偕老同穴(Euplectella。偕老同穴是一種生活在深海的题翰、體型較大的恶阴、復(fù)溝系海綿诈胜,它的四周都布滿了小孔,就像網(wǎng)兜一樣冯事。之所以取這個名字焦匈,是因為在深海中有一種叫儷蝦的生物,這種小蝦十分纖弱昵仅,它們在小的時候就會一雄一雌結(jié)對鉆進(jìn)偕老同穴里面缓熟,并在其中生活,如此既能獲得安全保護(hù)又能有食物岩饼。而且荚虚,隨著兩只小蝦的長大,它們再也不能鉆出海綿籍茧,也終會在這個居所里終其一生版述,所以這也正是偕老同穴這個名字的由來。

偕老同穴(Euplectella)

以上便是今天關(guān)于海綿這個物種的一點小趣事寞冯。最后渴析,一張海綿寶寶的微笑,祝大家天天快樂吮龄!


本文為特邀科普作者M(jìn)r-HH的原創(chuàng)文章俭茧,希望你能喜歡!

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