鲁迅先生说过:“时间就像海绵里的水,只要愿挤,总还是有的”。这说明什么?这说明海绵的吸水能力很强,在挤海绵里的水时,当你以为没有的时候,再使劲挤,总还是会有的。
鲁迅先生笔下的“海绵”,是一种人工制成的多孔材料,是一种清洁用品。而“海绵”的本意,则是生活在海底的一种生物。
人类早在几千年前就认识了海绵这种生物,因为它们分布非常广泛,种类也非常多,大约有10000多种,是一个十分庞大的家族。海绵固着在海底的岩石上一动不动,它们的颜色丰富多彩,形状千姿百态,有片状、块状、圆球状、扇状、管状、瓶状、壶状、树枝状,等等。
1735年,瑞典生物学家卡尔·冯·林奈发表了一部影响巨大的著作《自然系统》,这是一部对生物准确命名和分类的科学书籍。在这部书中,卡尔·冯·林奈首先提出界、门、纲、目、属、种的物种分类法,一直被沿用至今(林奈分类时没有科这一分类)。
后来,卡尔·冯·林奈本人在对海绵进行分类时,为其建立了海绵属,并把它们分在了藻类植物门。这在当时没有引起任何争议,因为海绵不会移动,即便人类用手触碰它也不会有任何反应,从当时的生物分类学来看,这就是妥妥的植物无疑了。
然而,进入19世纪后,显微镜越来越广泛地应用到生物学中,这时生物学家才注意到海绵的动物特征,包括它们中央腔直径的变化,以及它们滤食时产生的独特水流等。
后来,分子生物学进一步发展,生物学家通过分子测试证明海绵和更复杂的动物(包括人类)是从一个共同的祖先进化而来的,从而确认了海绵实际上是一种特立独行的动物,并把它重新划分到多孔动物门。
2015年,发表在美国《国家科学院学报》上的一篇论文显示,中国贵州省“瓮安生物群”中发现了一枚原始海绵动物化石,虽然体积只有2到3立方毫米,但其历史已达6亿年。这表明至少在6亿年前,海绵就已经生存在地球上了。
作为世界上结构最简单的多细胞动物,海绵既没有头,也没有尾、躯干和四肢,就连神经和器官也没有。海绵细胞的主要成分是碳酸钙或碳酸硅以及大量的胶原质。
不仅如此,海绵没有嘴巴,也没有消化腔,它布满全身的小孔内长着许多鞭毛和一个筛子状的环状物,可以利用鞭毛的摆动收进海水,带进氧气、细菌、微小藻类和其它有机碎屑,再经环状物过滤,最后变成海绵维持生命所需的养料。
海绵鞭毛的摆动需要消耗能量,但是对于营固着生活的海洋动物来说,从食物中获取的化学能量来之不易。因此,海绵总是生活在有海流经过的海底,在千百万年的进化过程中,完善了一套利用天然流体流动能的本领,从而节约了食物的化学能量。
海绵虽然属于动物,但并不能自己行走,只能附着固定在海底的礁石上,大多数海绵生活在坚硬岩石的底质上。
海绵的繁殖方式跟海鞘差不多,它们都是雌雄同体,但精子与卵子常不在同一时期成熟,既可以进行有性生殖,也可以进行无性生殖(出芽生殖)。
作为一种“活化石”级别的动物,海绵先后躲过了五次生物大灭绝。地球上曾经有过五次触目惊心的生物大灭绝,每次大灭绝都像是一场精心策划的“生物清除计划”。
第一次大灭绝发生在4.5亿年前的奥陶纪末期,原因是全球气候变冷,灭绝了地球上85%的物种,海绵逃过一劫;
第二次大灭绝发生在3.6亿年前的泥盆纪后期,原因是伽马射线辐射,灭绝了地球上约82%的物种,海绵安然无恙;
第三次大灭绝发生在2.5亿年前的二叠纪末期,原因是气候突变、沙漠范围扩大和火山大爆发等,灭绝了地球上96%的物种,海绵存活下来;
第四次大灭绝发生在2亿年前的三叠纪末期,原因不详,灭绝了地球上76%的物种,尤以海洋生物受创最为严重,海绵仍旧毫发无损;
第五次大灭绝最为著名,发生在6500万年前的白垩纪末期,原因是小行星撞击地球,灭绝了地球上76%的物种,包括统治地球长达1.7亿年的恐龙,海绵还是幸免于难。
为什么海绵能够一次又一次地躲过这么多次生物大灭绝呢?
可能是因为它的生理结构太简单了吧。就像人类制造的各种机械产品一样,尽管越复杂的东西功能越强大,但是它们也更容易损坏。而海绵则是地球上结构最简单的多细胞动物,它们只需要极少量的食物就能维持生命运行,
然而,进入到人类所谓的工业文明时代,海绵正在面临前所未有的生存危机,它们很有可能在人类统治地球的这个时代里栽个大跟头。
研究表明,当海面温度达到33℃及以上时,许多海绵与其微生物之间的共生关系就会面临破裂。由于结构过于简单,海绵只能把身体的代谢、清洁和杀菌等工作“外包”给与其共生的微生物来完成。作为回报,海绵给这些微生物提供一个受保护的环境。在海绵个体中,微生物的体积大约占到海绵总体积的40%以上。
海水温度升高以后,与其共生的微生物就会停止正常工作,进而导致海绵的生命健康受到威胁。在全球气候变暖加剧、海洋环境污染日益严重的大背景下,海绵不是没有可能走向灭绝。
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