海綿——看似簡單,確實非凡
海綿——看似簡單,確實非凡
《警醒!》澳洲撰稿員來稿
用動物的骸骨來洗澡,你會用得安心嗎?這聽起來雖有點怪怪的,但洗澡時用的天然海綿,確實是動物的纖維骨架。
美國《國家地理新聞》雜誌指出:「在動物界中,海綿屬於最古老和最低等的生物。」有些人於是推測,海綿可能是動物和人類在進化過程中的祖先。一個電視紀錄片甚至說海綿是「動物界的夏娃」,一切生物都自牠而來。
科學界對海綿認識有多深呢?牠們只是結構簡單的生物?還是,牠們身上隱藏著非凡的設計呢?
無心無腦,照樣活得很精彩
海綿看起來像植物,但亞里士多德和老普林尼都正確地指出:海綿是一種動物。專家估計,在全球海洋湖泊中,至少有1萬5000個海綿的品種;牠們形狀、顏色各異,有些像細長的手指,有些像圓鼓鼓的木桶,有些像攤開的地毯,有些像雅致的扇子,有些甚至像精緻的水晶花瓶,真是形態萬千。有些比米粒還小,有些則比一個人還高。科學家相信,有些海綿也許可以活到數百歲。
《不列顛百科全書》評論說:「海綿的結構、功能和成長,都不同於其他動物。」怎樣不同呢?海綿雖是動物,可是牠卻沒有內臟,沒有心臟,沒有腦袋,連神經系統也沒有。那牠怎樣生存呢?海綿身體內的微小細胞各有專職,負擔起維持生命的多種功能:有些抓食物,有些運送養分,有些排泄廢物。還有一些細胞就形成骨骼和皮膚。如果有需要,一些細胞還會變成另一種細胞呢!
海綿還有不少獨特之處。如果你把活海綿壓過篩子,碎了的海綿也能再次組合起來;要是你把兩個海綿混合磨碎,海綿細胞也會自動分開,重新組合,回復原狀。美國《國家地理新聞》雜誌指出:「沒有別的動物或植物能這樣子死而復生。」
海綿的繁殖方式也異常靈活。有些海綿配備細胞「太空船」,可以用來移居別處。太空船裡的海綿細胞進入「休止狀態」,坐在船裡飄啊飄,飄到「著陸」後就「甦醒」過來,走出「船艙」,發育成新海綿。另一些海綿會進行有性繁殖,牠們的性別可以是雄是雌,視乎情況所需。有些海綿則會產卵。保羅·莫里斯是研究無脊椎動物的古生物學家,他說:「我們越仔細觀察,就越覺得甚至最簡單的生物也非常複雜。」
海洋真空吸塵器
動物學家艾倫·柯林斯說,海綿擁有「不同於一般動物的進食系統」。海綿表皮上的小氣孔,連接著無數像迷宮一樣的管道和小洞,而在這些管道和小洞的壁上,就布滿了數以百萬計的環細胞,每個環細胞都有一條像鞭子的細絲,搖來搖去。生物人類學家本·哈德
解釋:「正如羅馬軍艦上的水手划槳撥水一樣,環細胞也把海水撥入海綿,讓海水不斷流經其他細胞,而這些細胞就會趁機抓住水裡的食物粒子,一口吞下。」海綿每小時抽進和排出的海水,是自己體積的10倍,牠們從中吸取養分、有毒化合物,及水裡約九成的細菌。有時,為了順應洋流的轉變,或要清除體內的沉澱物,海綿甚至可以調節或逆轉 抽吸海水的過程。約翰·胡柏博士說:「海綿是……海洋裡最有效率的真空吸塵器。」海綿整天讓海水和食物在體內流進流出,這樣,牠的身體就成了蝦、蟹和其他細小生物的理想居所。一個海綿身上的寄居生物,竟有1萬7128個之多。無數的細菌、海藻和菌類都跟海綿互惠共生。細菌可能佔海綿濕重的一半。
科學家發現,海綿和牠們的共生體有藥用價值,他們正在研製一些獨特的新藥。部分科學家更認為,造出來的新藥也許能夠治療愛滋病(艾滋病)、癌症、瘧疾等疾病。談到這類海綿化合物時,研究員雪莉·彭珀妮說:「大自然創造的生物,比我們用電腦配製的藥物更有效用。」
一身晶體,變化無窮
淋浴用的天然海綿雖內含纖維,卻是軟綿綿的;可是,大部分的天然海綿卻非常粗糙,硬邦邦的,因為牠們有千條萬條的微型晶體,叫做骨針。在顯微鏡下,骨針呈現不同形狀,異常美麗,令人嘖嘖稱奇。一條條的骨針互相連結,形成複雜的骨架、護體的外層,甚至好像鋼纜的線(長達3米、厚1厘米)。有一種屬於食肉類的海綿,用來抓食物的部分就好像一個有尼龍搭扣(魔術貼)的網。
在深海活動的維納斯女神的花籃子,有骨針編織成的玻璃格子花樣,玲瓏剔透,可愛迷人。這些硅石纖維的質地超純,可與商業光學纖維媲美。一位科學家說:「這些生物光纖非常堅韌,遠勝商業光纖,即使你把它們束緊、打結,它們也不會爆裂。」低溫的海水,竟能產生這麼複雜的纖維,科學家對此也百思不得其解。貝爾實驗室的徹麗·莫禮說:「集成光學和材料學不能解答的複雜問題,在相對簡單的有機體上可以找到答案。」
無中生有?智者手筆?
看完海綿身上展現的生物奇觀後,胡柏博士評論說:「海綿看似簡單,其實是非常複雜的,當中仍存在著好些不解之迷。」我們可以問問:為什麼海綿會這麼複雜,牠是怎樣變成如此複雜的?這純粹是意外嗎?還是該有聰慧的設計者在此操筆?
儘管不是人人都相信有創造主,但不少人看見事實之後,還是同意古代一位詩篇執筆者的話:「耶和華啊,你所造的多麼豐富!這一切都是你用智慧造成的。大地布滿你所造的萬物。……其中有無數的動物,有大大小小的活物。」(詩篇104:24,25)
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海綿的典型結構泵水細胞的放大圖
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海綿骨針
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維納斯女神的花籃子
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海馬:Rudie H Kuiter; 右邊三張插圖:Dr. John Hooper, Queensland Museum
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上圖:Eye of Science/Photo Researchers, Inc.; 下圖:Kim Taylor/Warren Photographic