浑身是宝的海绵动物

文/欧徽龙 陈军

海绵是海绵动物门的统称，因为身体有很多的孔洞，也被称为多孔动物。海绵动物的外形并不像动画片里的海绵宝宝那样方正，它们的形态多样，有块状、鹿角状、荔枝状、扇子状、火山口状，还有的海绵动物只是薄薄的一层膜，无规则地随意摊附在石头或螃蟹、贝壳的甲壳表面。另外，海绵动物色彩斑斓，红橙黄绿青蓝紫应有尽有。

从外表上看，海绵动物固着不动，酷似植物，但实际上，它们能够通过主动过滤海水来摄食和获取营养。海绵动物体内壁具有很多鞭毛，鞭毛的律动使得水体形成水流，水流中的营养比如细菌、细小的藻类以及各种有机碎屑会被内壁的细胞所捕捉，而后身体的废物又会随水流排出体外。

不可限量的医药价值

20世纪50年代，美国有机化学家维尔纳·伯格曼从一种加勒比海海绵中分离出了著名的阿糖胞苷和阿糖腺苷，它们可以干扰白细胞或病毒的繁殖。直到现在，这两种药物在治疗急性白血病和抗病毒上仍然发挥着重要作用。伯格曼的发现引发了海洋医药的探索热潮，尤其是海绵的医药科研热潮。1989年，日本科学家在三浦半岛海绵中分离到了软海绵素B，该化合物可以使患白血病的小老鼠延寿近3倍。直到现在，从海洋生物中总共发现了约4万种天然活性产物，其中约1/4的发现来自海绵，相当多一部分海绵天然活性产物具有显著的抗病毒、抗肿瘤和抗菌等活性，因此，海绵是非常重要的海洋药物宝库！

除了海绵体内的化合物，海绵的骨骼也有新发现的医药价值。比如，支撑海绵身体的骨针可以作为传导药物的工具应用到医药行业。众所周知，用针管注射药物，往往得扎破皮肤给药，给人带来刺痛感。而海绵骨针很小，末端尖细，微米级的尖端作用在皮肤上会辅助打开微米级的皮肤通道，有效将药物传导到体内，不仅不会产生很强的刺痛感，还可以辅助打开皮肤通道，有效传导药物。

随着研究的不断深入，研究学者发现这些特性可以应用在医药科研方面。比如，在培养哺乳动物细胞时加入浴海绵支架，细胞不仅能够依附在海绵骨架中生长，并且能够长期存活。

像种土豆一样养殖海绵

海绵具有很高的医药研发价值，所以需要大量的海绵资源量作为支撑。然而过度捕捞野生的海绵会给环境带来破坏，因此行之有效的方式是进行人工养殖。近10年来，在厦门大学海绵课题组成员的共同努力下，我们在福建省东山海域实现了海绵大规模人工养殖，每年能够稳定获取吨级以上的海绵资源量。

我们主要通过无性增殖的方式，利用海绵动物自身具有强大自我修复能力的特点，使用小刀将一大块海绵切割成小块的海绵组织块，然后固定在养殖模具上，挂养在海中，这样，小块的海绵组织块就可以重新长成新的海绵个体。另外一种理想的方式是收集海绵动物自然释放的幼体，培养成为新的海绵个体，但通过这种有性繁殖的方式来养殖海绵目前还只是停留在小规模的实验阶段。所以，人们更多还是采用类似种植土豆的方式，将海绵切成小块来进行规模化养殖。

高滤水功能的净水器

海绵的身体具有很多孔洞，可以为很多底栖动物提供庇护、栖息和繁殖的场所，提高了海洋生物的多样性——小鱼会藏在海绵体内的空腔躲避敌害，贝类会在其体内产卵。一块拳头大小的海绵体内可能居住着几十只肉眼可见的底栖动物。

科学家发现，海绵一天过滤的水体是其自身体积的7.2万倍。因此，强大的滤水能力赋予了海绵动物另外一个重要的生态作用。当海水水流通过海绵身体的时候，大量营养有机物会被海绵截流或者吸收，而较为干净的水体会被排出体外回到海洋中。这一过程不仅满足了海绵自身的生长，同时也净化了水质，促进了环境的良好发展。最近，海洋生态学家发现了海绵——珊瑚之间的物质循环，重新定义了海绵在珊瑚礁生态系统中的地位。科学家发现，在珊瑚生长的地方少不了海绵动物的身影。海绵的高滤水能力可以有效地将海水中的溶解有机物转化为增生的细胞，海绵细胞脱落后就成为了珊瑚所能利用的营养物质，从而促进珊瑚的繁荣；珊瑚不断释放的黏液等有机物质又是海绵可以利用的食物，这个相互循环促进的过程构成了珊瑚礁繁盛的营养基础。