生存超過8.9億年,躲過5次物種大滅絕,海綿現在怎麼就栽了跟頭?

aiya 2022/10/31 檢舉 我要評論

地球上曾經有過五次慘絕人寰的物種大滅絕,每次大滅絕都像是一場清除計劃,讓地球上超過60%的物種在短時間內消失。

很少有物種能夠躲過五次大滅絕,更少的是有物種躲過了五次大滅絕卻依然還是地球上最具影響力的物種,海綿便是這萬中無一的一員。

第一次物種大滅絕發生在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生的時間還要古老許多。

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。

許多物種都會在大滅絕的紅利中崛起,比如哺乳動物就是第五次物種大滅絕——恐龍滅絕后迅速崛起的,但確實很少有物種像海綿這樣躲過一次又一次大滅絕也沒有沒落的。

圖:一種海綿

為什麼海綿是動物?

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。

它們的豐富程度難以想象,目前已有超過11000種海綿已被描述,據信至少還有14000種有待發現。

它們早就殖民世界上所有的海洋,包括深海,甚至在淡水環境中也可以發現它們的身影——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。

圖:海綿的生命過程的測試

如果只是看海綿的外表,以及解剖結構上的特征,我們很難把海綿和動物聯系在一起,它們沒有中樞神經系統,沒有消化或循環系統,也沒有作為動物該有的器官,它們一動不動,生長、繁殖和生存都與植物一樣,所以毫無意外過去的海綿就是被歸類為植物的。

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,以及它們濾食時產生的獨特水流。

于是,有一些較為前衛的科學家便把海綿歸類動物,他們認為海綿是動物王國中一個孤立的、不走尋常路的群體。

當然,僅有這些特征是不夠證明海綿是動物的,所以海綿的身份在過去很長一段時間里都存在爭議。直到分子生物學的發展,通過分子測試證明海綿和更復雜的動物(包括人類)是從一個共同的祖先進化而來的。

金星花籃海綿,圖源:Ryan Somma

為什麼海綿能夠躲過多次大滅絕?

這些古老的生物之所以能存活這麼久,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。

這兩個生存的關鍵因素如果一定要再往深層次去追究的話,其實只有一個,那就是足夠簡單。 簡單的結構使它們能夠迅速適應和進化,生存在許多不同的環境中,但是它們如此簡單都能生存的原因是它們懂得合作。

海綿的細胞能夠分化成功能性細胞類型,但是海綿并沒有這樣做,它們并沒有得到更復雜動物相關的組織、器官和系統。

它們之所以不需要這麼做,其實是把一些生存功能「外包」給其它生物去做。

在海綿漫長的進化歷史中,它們與水生微生物發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境。

如果你想知道這些共生關系對海綿有多重要,那麼一個數據可能會讓你吃驚,那就是任何一個海綿個體, 它們的微生物體積會占到總體積的40%以上

所以海綿到底是這些微生物的,還是它自己的,有點說不好,畢竟開個公司沒有51%的股份話語權是無保障的。

圖:海綿是許多海龜的最愛

另外,還有一個比較有趣的事實,那就是驅動海綿進化成各種形狀、大小和形式的關鍵因素也是這些共生微生物,這些互惠互利的關系使海綿進化成許多新的獨特物種,它們的進化好像很少關心那些真正吃它們的小魚、小蝦。

海綿也正在消失

有些人的廚房里可能會有海綿清潔工具,這些海綿是工業制品,是一種叫作聚氨酯(PU)的材料,但其實海綿動物確實也被當做清潔工具。

希臘的沐浴海綿,圖源:H. Zell

早在公元前,古希臘人就已經開發了海綿的洗滌功能,他們用海綿搓澡,洗碗,還有擦屁屁。

現在海綿動物還有許多使用價值,所以毫無意外,一些海綿已經因為過度捕撈幾近絕跡了,以至于需要通過養殖來保證供求關系。

不過,那些被捕撈殆盡的海綿對整個海綿群體的影響是非常微小的,畢竟海綿種類很多,分布也很廣,而人們捕撈的基本是淺海的那些而已。

但是,現在所有海綿的狀況都不容樂觀,所有地區的海綿都在迅速消失。

你可能會好奇,它們躲過了五次物種大滅絕,為什麼現在就不行了呢?

圖:養殖的海綿

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

一項研究表明,只要達到33℃的海面溫度,許多海綿與其微生物之間的關系就很容易破裂,微生物將無法正常工作,最終導致寄生蟲寄生在海綿宿主身上。

之所以海綿現在不行了,原因當然是我們現在的物種滅絕事件是非常嚴峻的,甚至許多學者和研究人員已經把現在定義為 第六次物種大滅絕。我們可能正在經歷物種大滅絕,而且這次大滅絕很可能是人類主導的。

在過去的五次大滅絕中海綿都沒有消失,并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。

最后

如果現在正在進行第六次物種大滅絕,那麼海綿逐漸消失是正常的,當然根據以往的「經驗」,它們大機率在之后又會重新崛起,畢竟它們的生存之道經過數億年的考驗也沒有被證明有何不對的地方。


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