動物界的1門,為最低等的後生動物,又稱海綿動物門。一般由兩層聯繫鬆散的細胞構成的體壁圍繞中央的原腔構成,體壁穿有眾多小孔,具骨針和特殊的領細胞。

  多孔動物約有5000種,也有不同的估計。多孔動物在各海域從潮間帶到大洋深淵都有分佈,但以沿海淺水中最多,有些種類生活在鹽度很低的河口區域,有一類群完全生活在淡水的河川湖泊裏。在珊瑚礁上,各種熱帶魚總是對多孔動物避而遠之。有些動物卻喜歡棲息在多孔動物體內,如偕老同穴原腔內總有1對對儷蝦;拂子介的柄上經常附著沙群海葵;在多孔動物的管道室腔裡經常有許多小型動物,如多毛類、藤壺、蝦、蟹、等足類和蛇尾等。另外多孔動物體內常有藻類共生。多孔動物在生長時向外擴展,如覆蓋鄰近生物上,則使其窒息死亡。穿貝海綿還能穿入鈣質貝殼內而穴居其中。

  有些裸鰓類軟體動物,如海參和鷹嘴魚等常以多孔動物為食。

  人們利用海綿洗擦或吸水,已有2000多年的歷史。古代中醫曾以淡水海綿治療小便失禁、濕疹、陽萎、遺精以及帶下等婦科病癥。藥物學傢發現多孔動物體內的某些物質具有抗菌或抗腫瘤作用。

  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,固著在海底軟泥上,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,將海綿固著在海底上。

  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,體四周的薄壁圍繞著中央的海綿腔(原腔),體壁內層覆以排列疏松的領細胞,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著於適合的物體上。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向外輻射皺折而形成,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系,是雙溝型具有領細胞的輻管被無數次地皺折、分割,最後領細胞被限制於小的鞭毛室內,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系。

  扁平細胞 相當於高等動物的表皮細胞,但它隻有一層,覆蓋著海綿體的表面和體內的水溝系表面,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,整齊地覆蓋著鞭毛室的壁,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制造各種骨針。小骨針常由一個變形細胞分泌制造,大骨針則由幾個或許多變形細胞共同分泌制造。根據骨針性質的不同,造骨細胞可分為鈣質造骨細胞、矽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,軸絲表面沉積著碳酸鈣或氧化矽;鈣質海綿隻有鈣質骨針,六放海綿隻有矽質骨針;尋常海綿具有矽質骨針或海綿質纖維,或兩者兼有;硬骨海綿兼有矽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。鞭毛室裡千百萬個領細胞的鞭毛作有規則的螺旋式運動,激動著水朝一個方向流動,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、淀粉、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著,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,有纖毛的一端附著在適合的物體上,開始附著生活(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,鞭毛細胞產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。

  分類 長期以來,人們根據骨針的化學性質和構造,將多孔動物分為3綱:骨針為碳酸鈣構成的鈣質海綿綱;骨骼為二氧化矽構成的骨針,且無六輻骨針或海綿質,或兩者兼有的尋常海綿綱;骨針為二氧化矽且有六輻骨針而無海綿質的六放海綿綱。近來哈特曼和戈羅將有碳酸鈣和二氧化矽兩種骨骼以及海綿質纖維的海綿列為第4綱,稱硬骨海綿綱。綱以下的分類較混亂,難以找出一個比較完善的分類系統。