海綿是世界上結(jié)構(gòu)最簡單的多細胞動物。說它簡單，是因為它既沒有頭，也沒有尾，沒有軀干和四肢，更沒有神經(jīng)和器官。海綿雖然屬于動物，但是它不能自己行走，只能附著固定在海底的礁石上，從流過身邊的海水中獲取食物。

18世紀以前，海綿一直被當(dāng)作植物對待，后來由于顯微鏡的發(fā)明，以及動物胚胎學(xué)研究的進展，人們得以認識海綿的真面目，終于確定了海綿的真正屬性。海綿的種類眾多，約有達1萬到1.5萬個種類。

除了少數(shù)種類喜歡淡水外，絕大多數(shù)海綿一直生活在海底。從淺海到8000米的深海到處都有海綿的蹤影。由于所處環(huán)境不同，條件多變，附著的基質(zhì)類型各異，水流強弱不一，因此形成了海綿多姿多彩的形態(tài)。

形態(tài)特征

海綿是世界上結(jié)構(gòu)最簡單的多細胞動物。說它簡單，是因為它既沒有頭，也沒有尾，沒有軀干和四肢，更沒有神經(jīng)和器官。海綿細胞的主要成分是碳酸鈣或碳酸硅以及大量的膠原質(zhì)。

海流強的水域，海綿的高度普遍不到2.5厘米，而且海綿的表面形成許多流線型的紋路，這種進化可以避免被海浪和海流折斷。有的海綿喜歡穴居，海綿在鮑魚和牡蠣的殼上到處鉆洞，然后在它們的殼上寄居下來。海綿的體型多種多樣，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。海綿的顏色同樣是豐富多彩。

海綿群體的外形變化很大，單體一般作角錐形、盤形、高腳杯形、球形等。大小變化由數(shù)毫米到2m之間。多數(shù)具有鈣質(zhì)、硅質(zhì)或角質(zhì)骨骼。海綿動物的骨骼有骨針（海綿針）、海綿絲（骨絲）和非骨針型的礦物質(zhì)三種。骨針成分為鈣質(zhì)（方解石、文石）或硅質(zhì)（蛋白石）。骨針按大小可分為大骨針和小骨針。海綿絲的成分是角質(zhì)的有機化合物，呈絲狀，分枝或交接在一起。海綿絲易腐爛，不易形成化石。

海綿動物的形狀千姿百態(tài)，有片狀、塊狀、圓球狀、扇狀、管狀、瓶狀、壺狀、樹枝狀，姿態(tài)萬般。

結(jié)構(gòu)特征

海綿沒有嘴，沒有消化腔，也沒有中樞神經(jīng)系統(tǒng)，是一個最原始的動物。布滿全身的小孔內(nèi)長著許多鞭毛和一個篩子狀的環(huán)狀物，可用鞭的擺動收進海水，海水帶進氧氣、細菌、微小藻類和其它有機碎屑，再經(jīng)環(huán)狀物過濾，最后變?yōu)楹＞d維計生存的養(yǎng)料。

海綿不具備執(zhí)行各種機能的器官。其最重要的結(jié)構(gòu)是水管系，主要由入水孔、領(lǐng)細胞和出水口組成。根據(jù)領(lǐng)細胞的排列方式和水管的發(fā)育程度，水溝系從簡單到復(fù)雜，可分成單溝型、雙溝型和復(fù)溝型3個基本型。

海綿無明顯的組織，體表和內(nèi)腔各有一層細胞，中間為中膠層。單溝系海綿的內(nèi)層，由領(lǐng)細胞構(gòu)成，領(lǐng)細胞的主要功能是引起水流，并捕捉食物粒。中膠層中的原細胞，又稱變形細胞，能把領(lǐng)細胞攝取的食物送到身體各部，又能演變?yōu)槎喾N細胞，在再生中起作用，必要時可生成雌、雄生殖細胞。

海綿的顏色主要是體內(nèi)有不同種類的海藻共生，才使它們呈現(xiàn)不同的色彩。管狀海綿的樣子很象豎立的煙囪，所以又稱為煙囪海綿。管狀海綿的身體里有很多小孔。水不斷地從小孔中流過，其中的營養(yǎng)物質(zhì)就被管狀海綿吸收了。同時，管狀海綿產(chǎn)生的廢物也會隨著海水流走。海水從遍布海綿全身的小孔流入海綿的體內(nèi)。每個小孔都通向一個小房間，叫做濾室。所有的濾室都通向一個腔，這個腔叫做孔前腔。腔的上端是一個很大的出水孔。海綿的小孔作為氧氣進入的通道既起到呼吸作用，又能攝取水中的營養(yǎng)物質(zhì)，并且排泄廢物，還能排出精子和卵子，完成生殖功能。

淡水海綿的芽球外有保護膜，并有骨針加固。環(huán)境好轉(zhuǎn)時，原細胞自小孔逸出，分化成不同的細胞而長成新個體。其他無性生殖如形成生殖根或個體斷裂。小的海綿約可活一年，大的壽命較長。海綿再生能力極強，不只能恢復(fù)受損或失去的部分，而且能從碎片甚至單個細胞形成一個新成體。在環(huán)境不利時，海綿成為小碎片，由扁平細胞外包一團原細胞構(gòu)成，條件好轉(zhuǎn)時，再長成海綿。由于海綿沒有中央調(diào)節(jié)器官（腦），體內(nèi)細胞又能遷移，所以很難區(qū)分個體和群體，認為被一共同的外胚層包著的就是一個個體。

生活習(xí)性

海綿雖然屬于動物，但是并不能自己行走，只能附著固定在海底的礁石上，從流過身邊的海水中獲取食物。多數(shù)海綿生活在堅硬巖石的底質(zhì)上。

海綿動物的捕食方法是用一種濾食方式，單體海綿的體壁上的每一個小孔都是一張“嘴巴”。海綿動物通過不斷振動體壁的鞭毛，使含有食餌的海水不斷從這些小孔滲入腔內(nèi)。在內(nèi)壁有無數(shù)的領(lǐng)鞭毛細胞，由基部向頂端螺旋式地波動，從而產(chǎn)生同一方向的引力。當(dāng)海水從體壁滲入時，水中的營養(yǎng)物質(zhì)便被領(lǐng)鞭毛細胞捕捉后吞噬。經(jīng)過消化吸收，從出水口排出不消化的物質(zhì)。

海綿動物鞭毛的擺動需要耗能，對于營固著生活的海綿動物，從食物中獲得的化學(xué)能來之不易。所以海綿動物總是生活在有海流經(jīng)過的海底，在千百萬年的進化過程中，完善了一套利用天然流體流動能的本領(lǐng)，從而節(jié)約了食物的化學(xué)能。

多孔動物的共生物中最重要的是單細胞或多細胞藻類。海綿給藻類提供保護和代謝廢物，而藻類供給海綿氧氣，藻死亡后也可作為海綿的食物。

繁殖方式

海綿的生殖有無性生殖和有性生殖兩種。

無性生殖

無性生殖是以出芽生殖為主，多發(fā)生在海產(chǎn)種類中。出芽時親本的變形細胞，一些原細胞由中膠層遷移到母體的頂端表面聚集成團，然后發(fā)育成小的芽體，隨后脫落到底部發(fā)育成新海綿，或與母體相連形成群體。淡水海綿及少數(shù)海產(chǎn)種類在一定條件下可以形成芽球（gemmule），也被認為是一種無性生殖，個體中的原細胞攝食了大量的物質(zhì)之后聚集成團，外面包圍一層造骨細胞。

在原細胞團之外自行分泌一層保護膜，其成分類似于海綿絲，以保護內(nèi)部的芽球細胞，之后造骨細胞分泌一層雙盤狀或針狀的骨針，使芽球具有很強的抵抗惡劣環(huán)境的能力。一個海綿動物可以形成許多的芽球。以后當(dāng)外界條件適當(dāng)時，芽球內(nèi)的細胞通過微孔（micropyle）釋放出來，再形成一個新個體。

有性生殖

海綿動物均能行有性生殖。大多數(shù)種類為雌雄同體，但精子與卵常不在同一時期成熟。少數(shù)種類為雌雄異體。生殖細胞由中膠層中的原細胞形成，有時領(lǐng)細胞也可以失去鞭毛及原生質(zhì)領(lǐng)而變成精原細胞，再分裂形成精子。精子成熟后隨水流排出體外，并隨水流進入其他個體的鞭毛室，再進入領(lǐng)細胞。這時領(lǐng)細胞失去領(lǐng)及鞭毛，攜帶著精子到中膠層與卵融合而成受精卵。

大多數(shù)海綿動物的受精卵是在體內(nèi)發(fā)育。一些海綿動物的胚胎發(fā)育由于胚層的逆轉(zhuǎn)而有很大的特殊性，不同綱的海綿胚胎發(fā)育過程也不盡相同，這主要表現(xiàn)在海綿動物可以形成兩種不同類型的幼蟲。在鈣質(zhì)海綿中，形成中空的兩囊幼蟲，在尋常海綿綱中形成實心的實胚幼蟲。

物種分布

海綿除普通海綿綱中少數(shù)類型屬淡水海綿外，多數(shù)是海生動物，營底棲固著生活。現(xiàn)代石海綿和鈣質(zhì)海綿多分布于淺海地帶，玻璃海綿可棲居在深達6000m的深海中?；＞d也大體要求6000m的水深。

物種分類

海綿動物多為群體，單體較少。海綿為多孔動物門生物的統(tǒng)稱，包括了普通海綿綱（Demospongea）、玻璃海綿綱（Hyalospongea）、鈣質(zhì)海綿綱（Calcispongea）、硬海綿綱（Sclerospongea）四大綱。

海綿動物的體壁內(nèi)長著具有支持作用的針狀骨骼——骨針。根據(jù)骨針的性質(zhì)，可以分為鈣質(zhì)海綿和非鈣質(zhì)海綿兩大類。

海綿動物身體的基本結(jié)構(gòu)是由兩層細胞圍繞中央的一個空腔所組成。游離的一端有一個大的出水口使中央腔與外界相通。構(gòu)成海綿動物體壁的兩層細胞在不同的種類組成復(fù)雜程度不同的溝系，根據(jù)溝系可以將海綿動物的身體結(jié)構(gòu)分為單溝型、雙溝型、復(fù)溝型三種類型。

主要價值

古希臘人、古羅馬人和中國古代勞動人民很早就認識和采集海綿動物，浴用海綿，網(wǎng)孔細，彈力強，吸水性好，可以用于洗澡擦身、洗碗等，后來又在工藝、醫(yī)學(xué)和日常生活方面展現(xiàn)了越來越多

的廣泛用途，如做油漆刷子，用作鋼盔的襯墊和其他墊子，燒成灰能治療腳痛等。在地中海、紅海和美洲沿海等地，人工養(yǎng)殖海綿動物業(yè)十分發(fā)達，人們將海綿切割成塊，用繩系在架上，投入海中，2~3年就可收獲大批海綿了。不過，隨著人造海綿業(yè)的發(fā)展，已經(jīng)使得海綿動物養(yǎng)殖業(yè)日趨衰落。但是隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們又發(fā)現(xiàn)了海綿動物新的價值，例如有人正在研究用海綿凈化海水，以達到維持海洋環(huán)境生態(tài)平衡的目的。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)海綿體內(nèi)的毒素可以用來制藥，治療腫瘤、心血管和呼吸系統(tǒng)等疾病。目前，海綿是發(fā)現(xiàn)海洋活性物質(zhì)最豐富的海洋生物，已經(jīng)成為海洋藥物開發(fā)的重要資源。

此外，美國科學(xué)家表示，他們已經(jīng)確認了一種生長在黑暗的海底深處的海綿體可以產(chǎn)生細細的玻璃纖維，這種纖維能夠至少像通信工業(yè)使用的光纖電纜一樣傳輸光能。這種天然產(chǎn)生的玻璃纖維還較之人工制造的光纖電纜更有柔韌性。這種海綿體生長在熱帶的海底深處，其高約1英尺半，帶有一個復(fù)雜的硅網(wǎng)結(jié)構(gòu)，玻璃纖維在海綿體的底部形成一個冠狀物。纖維大約2~7英寸長，每根與人體毛發(fā)差不多粗。

由于海綿具有降解海水污染物的能力，也展示了在海洋污染方面的應(yīng)用價值。近年來，已經(jīng)有科學(xué)家提出“海綿生物技術(shù)”的概念?？梢灶A(yù)見，海綿在海洋藥物、海洋生物材料、海洋環(huán)境保護中將發(fā)揮重大作用。

物種研究

海綿動物的色澤各個不同，有大紅、鮮綠、褐黃、乳白、紫色等各種顏色，像花兒一樣。因此，人們一直認為它是植物，直到1755年才有人記述它具有動物的特征。1765年觀察到，通過海綿的水流和入水孔的啟閉，確證海綿為動物。

海綿的結(jié)構(gòu)、功能和發(fā)育與其他動物不同。許多動物學(xué)家認為它在動物界中的位置是孤立的，把它歸入側(cè)生動物亞界（Parazoa）。1825年，隨著顯微鏡的發(fā)明和使用，以及生理學(xué)和胚胎學(xué)諸方面的工作，科學(xué)家才確定它是動物。

美國微生物進化學(xué)專家米切爾·索金（MichellSogin）運用自動DNA排列技術(shù)和計算機程序，證明了人類和所有動物的祖先是至少在地球上生活了5億年的海綿，而海綿的祖先是真菌。

海綿是最早的有性繁殖生物，大多數(shù)的海綿都是雌雄同體的，能夠同時產(chǎn)生卵子和精子并排入水中。精子會一直在海水中遨游，直到找到另一個海綿管道的接收入口。

1986年，美國北卡羅來納州大學(xué)的生物學(xué)家卡爾汗·邦德（CalhounBond）發(fā)現(xiàn)，海綿并不是靜止不動的，他通過精密儀器觀察到，海綿的邊緣會像肢體一樣幫助自己移動。

2015年3月，由中國科學(xué)院南京地質(zhì)古生物研究所牽頭的一個課題組，新發(fā)現(xiàn)一枚米粒大小的化石。由南京地質(zhì)古生物研究所研究員朱茂炎領(lǐng)銜的課題組2015年3月9日在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》發(fā)布在中國貴州省“甕安生物群”中發(fā)現(xiàn)了一枚原始海綿動物化石，雖然體積只有2到3立方毫米，但其歷史已達6億年，它被命名為“貴州始杯海綿”。表明至少6億年前地球上已出現(xiàn)原始動物，是迄今全球發(fā)現(xiàn)最早且可信的原始動物實體化石。

2021年2月15日據(jù)俄羅斯衛(wèi)星通訊社消息，一個國際科研小組日前在南極冰架下發(fā)現(xiàn)了依附或部分依附于海底的不明未知生物。關(guān)于此次新發(fā)現(xiàn)的文章已發(fā)表在《海洋科學(xué)前沿》雜志上。據(jù)悉，研究人員在距離冰川前緣（下部邊界）260公里的菲爾希納冰架鉆探鉆井。鉆孔地區(qū)的冰面厚度為890米，海底深度為1233米。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，冰下有不活動的過濾生物群落，由海綿和可能隸屬海綿、海鞘、水螅綱或其他分類的生物組成。生物群落位于可發(fā)生光合作用的最近地區(qū)水流方向625至1500公里處。它們來自何處、以何為食以及分布情況仍然成謎