撰文 / 歐徽龍 陳軍（廈門大學海洋與地球學院）
可還記得動畫片《海綿寶寶》里那個方方正正、笑料不斷的「麻煩精」海綿寶寶嗎？說起來，現實中的海綿動物並不長那樣，海綿寶寶的原型更貼近平時生活中媽媽們用來洗碗的人造化工海綿，但它們只是模擬了海綿動物的骨架。今天我們就來了解一下這個鮮為人知卻渾身是寶的海綿動物。
《海綿寶寶》劇照
我一點也不「方」
海綿是海綿動物門的統稱，因為身體有很多的孔洞，也被稱為多孔動物。海綿動物的外形並不像動畫片里的海綿寶寶那樣方正，它們的形態多樣，有塊狀、鹿角狀、荔枝狀、扇子狀、火山口狀，還有的海綿動物只是薄薄的一層膜，無規則地隨意攤附在石頭或螃蟹、貝殼的甲殼表面。另外，海綿動物色彩斑斕，紅橙黃綠青藍紫應有盡有。
桶狀海綿
穿貝海綿
穢色海綿
從外表上看，海綿動物固著不動，酷似植物，但實際上，它們能夠通過主動過濾海水來攝食和獲取營養。海綿動物體內壁具有很多鞭毛，鞭毛的律動使得水體形成水流，水流中的營養比如細菌、細小的藻類以及各種有機碎屑會被內壁的細胞所捕捉，而後身體的廢物又會隨水流排出體外。
不可限量的醫藥價值
20世紀50年代，美國有機化學家維爾納·伯格曼從一種加勒比海海綿中分離出了著名的阿糖胞苷和阿糖腺苷，它們可以干擾白細胞或病毒的繁殖。直到現在，這兩種藥物在治療急性白血病和抗病毒上仍然發揮著重要作用。伯格曼的發現引發了海洋醫藥的探索熱潮，尤其是海綿的醫藥科研熱潮。1989年，日本科學家在三浦半島海綿中分離到了軟海綿素B，該化合物可以使患白血病的小老鼠延壽近3倍。直到現在，從海洋生物中總共發現了約4萬種天然活性產物，其中約1/4的發現來自海綿，相當多一部分海綿天然活性產物具有顯著的抗病毒、抗腫瘤和抗菌等活性，因此，海綿是非常重要的海洋藥物寶庫！
除了海綿體內的化合物，海綿的骨骼也有新發現的醫藥價值。比如，支撐海綿身體的骨針可以作為傳導藥物的工具應用到醫藥行業。眾所周知，用針管注射藥物，往往得扎破皮膚給藥，給人帶來刺痛感。而海綿骨針很小，末端尖細，微米級的尖端作用在皮膚上會輔助打開微米級的皮膚通道，有效將藥物傳導到體內，不僅不會產生很強的刺痛感，還可以輔助打開皮膚通道，有效傳導藥物。
蜂海綿骨針作用在皮膚表面打開皮膚通道
隨著研究的不斷深入，研究學者發現這些特性可以應用在醫藥科研方面。比如，在培養哺乳動物細胞時加入浴海綿支架，細胞不僅能夠依附在海綿骨架中生長，並且能夠長期存活。
像種土豆一樣養殖海綿
海綿具有很高的醫藥研發價值，所以需要大量的海綿資源量作為支撐。然而過度捕撈野生的海綿會給環境帶來破壞，因此行之有效的方式是進行人工養殖。近10年來，在廈門大學海綿課題組成員的共同努力下，我們在福建省東山海域實現了海綿大規模人工養殖，每年能夠穩定獲取噸級以上的海綿資源量。
海綿動物無性增殖方式
海綿動物有性繁殖方式
我們主要通過無性增殖的方式，利用海綿動物自身具有強大自我修復能力的特點，使用小刀將一大塊海綿切割成小塊的海綿組織塊，然後固定在養殖模具上，掛養在海中，這樣，小塊的海綿組織塊就可以重新長成新的海綿個體。另外一種理想的方式是收集海綿動物自然釋放的幼體，培養成為新的海綿個體，但通過這種有性繁殖的方式來養殖海綿目前還只是停留在小規模的實驗階段。所以，人們更多還是採用類似種植土豆的方式，將海綿切成小塊來進行規模化養殖。
高濾水功能的凈水器
海綿的身體具有很多孔洞，可以為很多底棲動物提供庇護、棲息和繁殖的場所，提高了海洋生物的多樣性——小魚會藏在海綿體內的空腔躲避敵害，貝類會在其體內產卵。一塊拳頭大小的海綿體內可能居住著幾十隻肉眼可見的底棲動物。
一隻貝類在海綿體內產卵
科學家發現，海綿一天過濾的水體是其自身體積的72000倍。因此，強大的濾水能力賦予了海綿動物另外一個重要的生態作用。當海水水流通過海綿身體的時候，大量營養有機物會被海綿截流或者吸收，而較為乾淨的水體會被排出體外回到海洋中。這一過程不僅滿足了海綿自身的生長，同時也凈化了水質，促進了環境的良好發展。
另外，海洋生態學家還發現了海綿-珊瑚之間的物質循環，重新定義了海綿在珊瑚礁生態系統中的地位。科學家發現，在珊瑚生長的地方少不了海綿動物的身影。海綿的高濾水能力可以有效地將海水中的溶解有機物轉化為增生的細胞，海綿細胞脫落後就成為了珊瑚所能利用的營養物質，從而促進珊瑚的繁榮；珊瑚不斷釋放的黏液等有機物質又是海綿可以利用的食物，這個相互循環促進的過程構成了珊瑚礁繁盛的營養基礎。