地球上曾出現過五次極為慘烈的物種大滅絕事件,每一次都如同一場大規(guī)模的生物篩選,導致地球上超過六成的物種在短時間內徹底消亡。能夠挺過這五次浩劫的物種寥寥無幾,而在幸存者中,既能躲過所有滅絕災難,又始終保持地球影響力的物種更是鳳毛麟角,海綿就屬于這一罕見的群體。
第一次物種大滅絕發(fā)生在4.39億年前,正好是奧陶紀末期,所以也被稱為奧陶紀大滅絕,當時地球上85%物種都在短短20萬年內消失。
海綿是多孔動物門生物的統稱,目前最古老的化石記錄可能可以追溯到8.9億年前,它們比第一次物種大滅絕發(fā)生的時間還要古老許多。
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海綿化石:圖源:hsvrs
此前由中國南京地質古生物研究所的古生物學家發(fā)表的文章表示,海綿是在第一次物種大滅絕后才開始真正遍布海洋的。
許多物種都會借助大滅絕帶來的生態(tài)空缺實現崛起,比如哺乳動物就是在第五次物種大滅絕——恐龍滅絕之后迅速發(fā)展壯大的,但像海綿這樣,多次躲過滅絕危機卻從未走向衰落的物種,確實十分罕見。
海綿是動物還是植物?
海綿是世界上最簡單的多細胞之一,它們以各種不同的形狀、大小、顏色和紋理生長。海綿的種類豐富得超乎想象,目前已有超過11000種被科學描述,據估計,還有至少14000種尚未被發(fā)現。
它們早就殖民世界上所有的海洋,包括深海,甚至在淡水環(huán)境中也可以發(fā)現它們的身影——如池塘、湖泊和小溪。
海綿是濾食性動物,它們利用鞭毛內襯的細胞產生電流,將水推入它們的內部管道,在那里它們從水中攝取微小的有機顆粒。
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圖:海綿的生命過程的測試
單從外表和解剖結構來看,人們很難將海綿與動物聯系起來。它們沒有中樞神經系統,沒有消化和循環(huán)系統,也不具備動物應有的器官,始終靜止不動,其生長、繁殖和生存方式都與植物極為相似,因此在過去,海綿一直被歸類為植物。
但是從18世紀開始,科學家們開始注意到海綿的動物特征,包括它們中央腔直徑的變化,以及它們?yōu)V食時產生的獨特水流。
于是,一些思想前衛(wèi)的科學家開始將海綿歸為動物,他們認為海綿是動物王國中一個獨立的、與眾不同的類群。當然,僅憑這些特征還不足以充分證明海綿是動物,因此在很長一段時間里,海綿的生物分類一直存在爭議。直到分子生物學興起,通過分子檢測才最終證實,海綿與包括人類在內的更復雜動物,源自同一個共同祖先。
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金星花籃海綿,圖源:Ryan Somma
海綿怎樣躲過大滅絕?
這些古老的生物之所以能存活這么久,其原因總結起來就兩個,一個是它們足夠簡單,另外一個是它們懂得合作。這其實可以歸結為一點——結構的簡單性。簡單的身體結構讓它們能夠快速適應環(huán)境變化、完成進化,從而在多種不同的環(huán)境中生存,但它們之所以能憑借簡單結構存活至今,關鍵還在于懂得合作。
在海綿漫長的進化歷史中,它們與水生微生物發(fā)展了大量的共生關系,然后把包括代謝功能和清除廢物這些生物最關鍵的生存功能,都交給了這些共生生物完成。作為回報,海綿給這些微生物提供一個受保護的環(huán)境。任何一個海綿個體,它們的微生物體積會占到總體積的40%以上。
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圖:海綿是許多海龜的最愛
此外,還有一個有趣的現象:驅動海綿進化出不同形態(tài)、尺寸和種類的關鍵因素,也是這些共生微生物。這種互惠互利的關系,讓海綿進化出許多獨特的新物種,而它們的進化過程,似乎很少受到以它們?yōu)槭车男◆~、小蝦的影響。
海綿情況不容樂觀
由于過度捕撈,部分海綿物種已瀕臨滅絕,不得不通過人工養(yǎng)殖來維持供求平衡。不過,這些被捕撈殆盡的海綿,對整個海綿群體的影響相對有限——畢竟海綿種類繁多、分布廣泛,人們捕撈的主要是淺海區(qū)域的海綿。
但如今,所有海綿的生存狀況都不容樂觀,全球各地的海綿數量都在快速減少。
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圖:養(yǎng)殖的海綿
其實直接的原因是全球變暖,海綿受到全球變暖的原因是它們高度依賴那些共生微生物,而這些微生物比較容易受到溫度變化的影響。
一項研究顯示,當海面溫度達到33℃時,許多海綿與共生微生物之間的共生關系就會破裂,微生物無法正常發(fā)揮作用,最終會導致寄生蟲寄生在海綿體內。海綿如今難以生存,更根本的原因在于,當前的物種滅絕事件極為嚴峻,許多學者和研究人員已將當前時期定義為第六次物種大滅絕。我們或許正在親歷這場滅絕事件,而這一次,很可能是由人類活動主導的。
在過去的五次大滅絕中海綿都沒有消失,并不意味著它們不受到影響,只是它們在滅絕事件之后又迅速崛起了而已。
如果當前確實正在發(fā)生第六次物種大滅絕,那么海綿數量逐漸減少也屬于正常現象。當然,根據以往的生存“經驗”,它們大概率會在滅絕事件結束后再次崛起——畢竟,它們歷經數億年考驗的生存策略,至今仍未被證明存在缺陷。
來源:原刊于“怪羅”,由中國海洋發(fā)展研究中心編排
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