雪糍酥
說到海綿,人們腦海里最先浮現(xiàn)的,往往是一塊塊方形的、用來刷碗的清潔海綿,或是洗澡時用的沐浴海綿。就連動畫片《海綿寶寶》里那位四四方方、渾身洞洞、奶酪一樣的“海綿寶寶”,也同樣以這可愛的形象深入人心。這種摸起來軟軟的、表面布滿小孔的物品,早已和我們的生活密不可分。
其實,這些都只是一種由木纖維素纖維或發(fā)泡塑料聚合物制成的多孔彈性材料,屬于人造海綿;而在自然界中,海綿本是一種動物!
海綿是自然界中現(xiàn)存最古老的多細胞生物,起源于前寒武紀,大約6億年前就已經(jīng)生活在海洋里,迄今發(fā)現(xiàn)有1萬多種,占海洋動物種類的1/15。同時,海綿也是世界上結(jié)構(gòu)最簡單的多細胞動物——它既沒有頭,也沒有尾、軀干和四肢,甚至沒有神經(jīng)和器官,由于不能自己行走,只附著巖石、貝殼或水生植物上,從流過身邊的海水中獲取食物。海綿的形狀千姿百態(tài),有管狀、瓶狀、杯狀、樹枝狀等;色彩也千變?nèi)f化,有白的、黃的、紅的、紫的……像花兒一樣美麗斑斕。
正因如此,海綿在過去一直被人們誤認為是植物,1759年,堪稱近代生物學、植物分類學之父的瑞典科學家卡爾·馮·林奈在命名海綿屬時,也把它歸到了藻類植物門。但在1765年,更多科學家通過觀察發(fā)現(xiàn),海綿有隨水流移動和入水孔的啟閉,由此判定海綿為動物。但因海綿的結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)育確實與其他動物不同,許多動物學家認為它在動物界中的位置是孤立的,于是把它歸入到了側(cè)生動物亞界。到了1825年,隨著顯微鏡的發(fā)明和使用,以及生理學和胚胎學諸方面工作的推進,已經(jīng)有了區(qū)分動物與植物的主要標準——即看細胞有無細胞壁結(jié)構(gòu)。通過顯微鏡觀察發(fā)現(xiàn),組成海綿的細胞沒有細胞壁,所以它被確定為動物。
海綿多為群體,體型也大小不一,小的不過幾克,大的卻有45公斤,最大的海綿跨度有4.2米長。單個的海綿宛如一個縮小的酒壇或水瓶,底部附著在水里的巖石上,頂端的開口稍大,體壁上有密密麻麻的小孔,所以海綿又被稱作多孔動物。
海綿的體壁由內(nèi)、外兩層細胞構(gòu)成,外層細胞扁平,內(nèi)層細胞長有鞭毛,多數(shù)是有原生質(zhì)領(lǐng),又叫“領(lǐng)細胞”。在內(nèi)外兩層細胞間,有一層中膠層,其中有像變形蟲的游離細胞、生殖細胞、造骨細胞、海綿絲細胞等,還長著具有支撐作用的針狀骨骼——骨針,一方面支持著身體不倒塌,另一方面支撐著體壁上無數(shù)的小孔和頂端的開口,使其經(jīng)常敞開著。經(jīng)過漫長的演化,海綿還通過增加體壁的褶皺、領(lǐng)細胞數(shù)量及分布面積,形成了雙溝型或復溝型的體壁結(jié)構(gòu)。
神奇的是,海綿體壁上的每一個小孔都是一張“嘴巴”,通過不斷振動體壁上的鞭毛,讓海水源源不斷地流入小孔內(nèi),水中的碎屑、藻類等營養(yǎng)物質(zhì)被體壁上的領(lǐng)鞭毛細胞捕捉吞噬,剩下的海水再通過身體頂端的開口流出體外,由此進行日常的攝食、呼吸和排泄等活動。
在人們的印象中,海綿通常是黃色、多孔的形象,這主要來自沐浴角骨海綿。這是一種被人類大量采集的海綿原材料,多分布于地中海、加勒比海和西印度群島,存活狀態(tài)下多呈灰紫色,而死去或風干后則變成黃白色,且大小不一,形狀也多變,看起來就像是曬干的海藻。
相比之下,其他大多種類的海綿骨骼是堅硬的、含鈣或含硅的骨針,因此當人們用手觸摸時,會感覺微微發(fā)硬,且有些粗糙;但沐浴角骨海綿卻具有柔軟的纖維狀骨骼,手感舒適,令人愛不釋手。因此在高分子材料應用之前,人們時常冒著風險從大海中獲取這種海綿,甚至催生了“采綿人”的職業(yè)。直到今天,各式各樣的人造海綿充斥著我們的生活,但在國外的一些市場上,仍然可以看到沐浴角骨海綿被掛成一串售賣的場景。