华南师范大学：《动物学》课程教学资源（讲义）第03章 多孔动物门

第3章侧生动物：多孔动物门（Porifera多孔动物门又叫海绵动物门（Spongia），为多细胞动物，身体由皮层和领鞭毛细胞的胃层组成，具有独特的水沟系统。海绵动物有胚胎发育等方面与其它多细胞动物显著不同因此一般认为多孔动物是多细胞动物进化中的一个侧支。海绵动物身体柔软，营固着生活，绝大多数生活在海中，少数生活在淡水中，如淡水海绵等。第1节多孔动物门的结构与功能1.体壁结构（1）皮层（dermalepithelium）：体壁的外层，皮层大多数为扁平的皮层细胞(epithelial）或扁平细胞（pinacocyte）：有收缩能力，收缩时海绵体缩小。有些扁细胞变成肌细胞，围绕着入水小孔或出水小孔形成小环控制水流。在扁平细胞之间穿插有孔细胞(porocyte），其中央有一孔。孔细胞的收缩调节孔的大小。(2）领细胞层（choanocytelayar）：又称胃层，体壁的内层，由领细胞（choanocyte）构成。领细胞很像原生动物的领鞭毛虫，每个细胞有一透明的领围绕一条鞭毛。领细胞包围成的腔称为中央腔（centralcavity）或海绵腔（spongiocoel）。鞭毛和领向着中央腔。中央腔的顶端有一较大的出水口（osculum）。（3）中胶层（mesoglea）：位于体表与内层之间，有几种类型的变形细胞：分泌骨针的成骨针细胞、能分泌海绵质纤维的成海绵质细胞以及具有不同功能的原细胞。有的原细胞能消化食物，有的原细胞能形成卵和精子。在中胶层里还有具有神经传导功能的芒状细胞。2：骨骼海绵动物体内有许多细小的硅质或钙质的骨针或角质的海绵丝，它们统称为海绵动物的骨骼，起到支持柔软驱体的作用。（1）骨针的形状多样，有：单轴、三轴、三轴六辐、四轴八辐、两端盘状等；海绵丝呈网状。(2）海绵的骨骼由中胶层中的造骨细胞分泌形成。一个骨针可以由一个造骨细胞分泌而成，也可以由多个造骨细胞合作分泌而成。（3）骨针的成分和形状中海绵动物分类的重要依据。3水沟系

第 3 章 侧生动物：多孔动物门（Porifera） 多孔动物门又叫海绵动物门（Spongia），为多细胞动物，身体由皮层和领鞭毛细胞的胃 层组成，具有独特的水沟系统。海绵动物有胚胎发育等方面与其它多细胞动物显著不同， 因此一般认为多孔动物是多细胞动物进化中的一个侧支。 海绵动物身体柔软，营固着生活，绝大多数生活在海中，少数生活在淡水中，如淡水海 绵等。 第 1 节 多孔动物门的结构与功能 1．体壁结构 （1）皮层（dermal epithelium）：体壁的外层，皮层大多数为扁平的皮层细胞 （epithelial）或扁平细胞（pinacocyte），有收缩能力，收缩时海绵体缩小。有些扁细胞变 成肌细胞，围绕着入水小孔或出水小孔形成小环控制水流。在扁平细胞之间穿插有孔细胞 （porocyte），其中央有一孔。孔细胞的收缩调节孔的大小。 （2）领细胞层（choanocyte layar）：又称胃层，体壁的内层，由领细胞（choanocyte）构 成。领细胞很像原生动物的领鞭毛虫，每个细胞有一透明的领围绕一条鞭毛。领细胞包围 成的腔称为中央腔（central cavity）或海绵腔（spongiocoel）。鞭毛和领向着中央腔。中央 腔的顶端有一较大的出水口（osculum）。 （3）中胶层（mesoglea）：位于体表与内层之间，有几种类型的变形细胞：分泌骨针的成 骨针细胞、能分泌海绵质纤维的成海绵质细胞以及具有不同功能的原细胞。有的原细胞能 消化食物，有的原细胞能形成卵和精子。在中胶层里还有具有神经传导功能的芒状细胞。 2．骨骼 海绵动物体内有许多细小的硅质或钙质的骨针 或角质的海绵丝，它们统称为海绵动物的骨 骼，起到支持柔软躯体的作用。 （1）骨针的形状多样，有：单轴、三轴、三 轴六辐、四轴八辐、两端盘状等；海绵丝呈 网状。 （2）海绵的骨骼由中胶层中的造骨细胞分泌 形成。一个骨针可以由一个造骨细胞分泌而 成，也可以由多个造骨细胞合作分泌而成。 （3）骨针的成分和形状中海绵动物分类的重 要依据。 3．水沟系

水沟系是海绵动物的主要特征之一。水沟系对海绵动物的固着生活有重大的适应意义。因为海绵动物缺乏运动能力，它的摄食、呼吸、排泄及其他生理机能均要借水流的川行来维持。靠鞭毛的打动，不断地将外界的水连同食物和氧带入水沟系，又不断地将废物带到外面。有性生殖的精子亦是随水流由一个海绵流入另一个海绵体内。据水沟系的构造不同，分为3种：(1）单沟型（ascontype）：体壁上有许多细胞沟通外界与中央腔。如白枝海绵。水流通路：外界→进水小孔（ostium）（由孔细胞构成）>中央腔→>出水口→外界。(2）双沟型（sycontype）：双沟型由单沟型的体壁凹凸而成。形成2种管子：与外界相通的流入管（incurrentcanal）和与中央腔相通的辐射管（radialcanal）。领细胞在辐射管壁上，中央腔只由扁平的皮层细胞包围。如毛壶。水流通路：外界→流入孔（incurrentpore）→流入管>前幽门孔→辐射管>后幽门孔→>中央腔→出水口→外界。(3）复沟型（1eucontype）：最复杂、最高级的水沟系。在中胶层形成了数目众多的领细胞组成的鞭毛室（flagellatedchamber），鞭毛室借流入管与外界相能，又借流出管(excurrentcanal）与中央腔相通，中央腔壁也由扁平细胞构成。如浴海绵。水流通路：外界→流入孔>流入管→前幽门孔→>鞭毛室→后幽门孔→>流出管>中央腔→出水口→外界。4.生殖与发育(1）无性生殖出芽生殖：身体的一部分向外突出成芽体，芽体逐渐长大，成为新个体。新个体或与母体脱离，或继续与母体连在一起而使母体增加了新的部分。形成芽球（gemmule）：在中胶层中某些变形细胞获得丰富的营养之后，聚成一堆，外面分泌几丁质膜和一层双盘头或短柱状的小骨针，把里面的细胞包围而成球状，只留小孔称胚孔。所有淡水海绵和部分海产海绵能形成芽球，借以渡过寒冷或干燥的环境。当秋冬天气寒冷或干燥时，海绵会死去，而芽球仍生存。待翌年春季，环境适合时，芽球内的细胞从胚孔出来，重新长成新的个体。(2)有性生殖海绵有些雌雄同体（monoecy），有些雌雄异体（dioecy）。精子和卵子由原细胞或领细胞发育而来。卵在中胶层里，精子不直接进入卵，而由领细胞吞食精子后，失去鞭毛和领成为变形虫状，将精子带入卵内，完成受精。这是一种特殊的受精形式

水沟系是海绵动物的主要特征之一。 水沟系对海绵动物的固着生活有重大的适应意义。因为海绵动物缺乏运动能力，它的摄 食、呼吸、排泄及其他生理机能均要借水流的川行来维持。靠鞭毛的打动，不断地将外界 的水连同食物和氧带入水沟系，又不断地将废物带到外面。有性生殖的精子亦是随水流由 一个海绵流入另一个海绵体内。 据水沟系的构造不同，分为 3 种： （1）单沟型（ascon type）：体壁上有许多细胞沟通外界与中央腔。如白枝海绵。 水流通路：外界→进水小孔（ostium）（由孔细胞构成）→中央腔→出水口→外界。 （2）双沟型（sycon type）：双沟型由单沟型的体壁凹凸而成。形成 2 种管子：与外界相 通的流入管（incurrent canal）和与中央腔相通的辐射管（radial canal）。领细胞在辐射管壁 上，中央腔只由扁平的皮层细胞包围。如毛壶。 水流通路：外界→流入孔（incurrent pore）→流入管→前幽门孔→辐射管→后幽门孔→中 央腔→出水口→外界。 （3）复沟型（1eucon type）：最复杂、最高级的水沟系。在中胶层形成了数目众多的领细 胞组成的鞭毛室（flagellated chamber），鞭毛室借流入管与外界相能，又借流出管 （excurrent canal）与中央腔相通，中央腔壁也由扁平细胞构成。如浴海绵。 水流通路：外界→流入孔→流入管→前幽门孔→鞭毛室→后幽门孔→流出管→中央腔→出水 口→外界。 4．生殖与发育 （1）无性生殖 出芽生殖：身体的一部分向外突出成芽体，芽体逐渐长大，成为新个体。新个体或与母体 脱离，或继续与母体连在一起而使母体增加了新的部分。 形成芽球（gemmule）：在中胶层中某些变形细胞获得丰富的营养之后，聚成一堆，外面 分泌几丁质膜和一层双盘头或短柱状的小骨针，把里面的细胞包围而成球状，只留小孔称 胚孔。所有淡水海绵和部分海产海绵能形成芽球，借以渡过寒冷或干燥的环境。当秋冬天 气寒冷或干燥时，海绵会死去，而芽球仍生存。待翌年春季，环境适合时，芽球内的细胞 从胚孔出来，重新长成新的个体。 （2）有性生殖 海绵有些雌雄同体（monoecy），有些雌雄异体（dioecy）。 精子和卵子由原细胞或领细胞发育而来。卵在中胶层里，精子不直接进入卵，而由领细胞 吞食精子后，失去鞭毛和领成为变形虫状，将精子带入卵内，完成受精。这是一种特殊的 受精形式

（3）个体发育（钙质海绵）受精后受精卵开始卵裂，第一至第三次卵裂均为纵裂（卵裂面垂直于赤道面），第四次为横裂（卵裂面平行于赤道面）：形成8个大的和8个小的胚胞（大的胚胞将来形成皮层细胞，小的胚胞将来形成领细胞）。卵裂继续进行，形成囊胚。小胚胞向囊腔内生出鞭毛。另一极的大胚胞中形成一个开孔。后来整个囊胚由口倒翻出来，里面小细胞具鞭毛的一侧翻到囊胚的表面。这样，动物极的一端为具鞭毛的小细胞，植物极的一端为不具鞭毛的大细胞，此时称为两囊幼虫（amphiblastula）。两囊幼虫由母体出水口游出，有鞭毛的小细胞内陷，形成内层，而大细胞留在外面形成外层，这与其他多细胞动物原肠胚形成正相反（其他多细胞动物的植物极大细胞内陷成为内胚层，动物极小细胞形成外胚层），因此称为逆转（inversion）。幼虫游动一些时间后，遇到固体物，以小细胞陷入的开口处附着其上，发育成成体。中胶层细胞由内外两层细胞分出；外层形成皮层细胞、孔细胞、造骨细胞；内层形成领细胞和某些变形细胞等。这种明显的逆转现象存在于钙质海绵纲（如毛壶属、樽海绵属、白枝海绵属等）及寻常海绵纲的少数种类（如糊海绵属）。寻常海绵纲的多数种类的幼虫是实心的，称中实幼虫(parenchymula)。(4）再生海绵的再生能力很强，如把海绵切成小块，每块能独立生活，而且能继续长大。将海绵捣碎过筛，再混合在一起，同一种海绵能重新组成小海绵个体。第2节多孔动物门的分类及其分类地位一、分类已知海绵动物门约有10000种，根据其骨骼特点分为3个纲：1钙质海绵纲Calcarea：骨针为钙质，水沟系简单，体形较小，多生活于浅海。如：白枝海绵和毛壶。2.六放海绵纲Hexactinellida：骨针为矽质、六放形，复沟型，鞭毛室大，体形较大，生活于深海。如：偕老同穴、拂子介。3。寻常海绵纲Demospongiae：矽质骨针（非六放形）或海绵质纤维，复沟型，鞭毛室小，体形常不规则，生活在海水或淡水。如：浴海绵、针海绵（淡水）。二、分类地位

（3）个体发育（钙质海绵） 受精后受精卵开始卵裂，第一至第三次卵裂均为纵裂（卵裂面垂直于赤道面），第四 次为横裂（卵裂面平行于赤道面），形成 8 个大的和 8 个小的胚胞（大的胚胞将来形成皮 层细胞，小的胚胞将来形成领细胞）。卵裂继续进行，形成囊胚。小胚胞向囊腔内生出鞭 毛。另一极的大胚胞中形成一个开孔。后来整个囊胚由口倒翻出来，里面小细胞具鞭毛的 一侧翻到囊胚的表面。这样，动物极的一端为具鞭毛的小细胞，植物极的一端为不具鞭毛 的大细胞，此时称为两囊幼虫（amphiblastula）。 两囊幼虫由母体出水口游出，有鞭毛的小细胞内陷，形成内层，而大细胞留在外面形 成外层，这与其他多细胞动物原肠胚形成正相反（其他多细胞动物的植物极大细胞内陷成 为内胚层，动物极小细胞形成外胚层），因此称为逆转（inversion）。 幼虫游动一些时间后，遇到固体物，以小细胞陷入的开口处附着其上，发育成成体。 中胶层细胞由内外两层细胞分出；外层形成皮层细胞、孔细胞、造骨细胞；内层形成领细 胞和某些变形细胞等。 这种明显的逆转现象存在于钙质海绵纲（如毛壶属、樽海绵属、白枝海绵属等）及寻常海 绵纲的少数种类（如糊海绵属）。寻常海绵纲的多数种类的幼虫是实心的，称中实幼虫 （parenchymula）。 （4）再生 海绵的再生能力很强，如把海绵切成小块，每块能独立生活，而且能继续长大。将海绵捣 碎过筛，再混合在一起，同一种海绵能重新组成小海绵个体。 第 2 节 多孔动物门的分类及其分类地位 一、分类 已知海绵动物门约有 10000 种，根椐其骨骼特点分为 3 个纲： 1．钙质海绵纲 Calcarea：骨针为钙质，水沟系简单，体形较小，多生活于浅海。如： 白枝海绵和毛壶。 2．六放海绵纲 Hexactinellida：骨针为矽质、六放形，复沟型，鞭毛室大，体形较 大，生活于深海。如：偕老同穴、拂子介。 3．寻常海绵纲 Demospongiae：矽质骨针（非六放形）或海绵质纤维，复沟型，鞭毛 室小，体形常不规则，生活在海水或淡水。如：浴海绵、针海绵（淡水）。 二、分类地位

海绵动物的结构与机能的原始性，很多与原生动物相似，其体内又具有与原生动物领鞭毛虫相同的领细胞，因此过去有人认为它是领鞭毛虫有关的群体原生动物。但是海绵在个体发育中有胚层存在，而且海绵动物的细胞不能像原生动物那样无限制地生存下去，因此肯定海绵是属于多细胞动物。近年来生化研究证明，海绵动物体内具有与其他多细胞动物大致相同的核酸和氨基酸，更加证明了这一点。但海绵动物的胚胎发育又与其他多细胞动物不同，有逆转现象，又有水沟系、发达的领细胞、骨针等特殊结构，这说明海绵动物发展的道路与其他多细胞动物不同，所以认为它是很早由原始的群体领鞭毛虫发展来的一个侧支，因而被称为侧生动物。第3节小结1，海绵动物体制不对称或辐射对称，在水中营固着生活。2身体由2层细胞及其之间的中胶层构成；细胞没有组织分化；具特殊的水沟系；通常具有钙质、硅质或角质的骨骼；没有消化腔，只行细胞内消化；没有神经系统；海绵动物仍然保存了领鞭毛细胞。3，胚胎发育中有逆转的现象；综上所述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

海绵动物的结构与机能的原始性，很多与原生动物相似，其体内又具有与原生动物领鞭毛 虫相同的领细胞，因此过去有人认为它是领鞭毛虫有关的群体原生动物。但是海绵在个体 发育中有胚层存在，而且海绵动物的细胞不能像原生动物那样无限制地生存下去，因此肯 定海绵是属于多细胞动物。近年来生化研究证明，海绵动物体内具有与其他多细胞动物大 致相同的核酸和氨基酸，更加证明了这一点。 但海绵动物的胚胎发育又与其他多细胞动物不同，有逆转现象，又有水沟系、发达的领细 胞、骨针等特殊结构，这说明海绵动物发展的道路与其他多细胞动物不同，所以认为它是 很早由原始的群体领鞭毛虫发展来的一个侧支，因而被称为侧生动物。 第 3 节 小结 1．海绵动物体制不对称或辐射对称，在水中营固着生活。 2．身体由 2 层细胞及其之间的中胶层构成；细胞没有组织分化；具特殊的水沟系；通常 具有钙质、硅质或角质的骨骼；没有消化腔，只行细胞内消化；没有神经系统；海绵动物 仍然保存了领鞭毛细胞。 3．胚胎发育中有逆转的现象； 综上所述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