水沟系统

一、水沟系统的功能

1. 摄食
   • 海绵动物是滤食性生物，主要以水中的浮游生物（如细菌、藻类、有机颗粒等）为食。水沟系统通过水流的循环，将水中的食物颗粒带入海绵动物体内。领细胞（choanocytes）的鞭毛摆动产生水流，同时领细胞的纤毛可以捕获食物颗粒，并将其包裹在食物泡中进行消化吸收。
2. 呼吸
   • 水沟系统通过水流的循环，为海绵动物提供氧气。水流进入海绵动物体内后，氧气通过细胞膜扩散到细胞内，同时二氧化碳通过细胞膜扩散到水流中，然后随水流排出体外。
3. 排泄
   • 海绵动物的代谢废物（如氨、尿素等）通过细胞膜扩散到水流中，然后随水流排出体外。水沟系统为代谢废物的排出提供了通道。
4. 繁殖
   • 在有性繁殖过程中，精子通过水流从一个海绵动物传播到另一个海绵动物，与卵子结合形成受精卵。受精卵在海绵动物体内或体外发育，形成浮浪幼虫（planula larva），然后通过水流传播到其他地方附着并发育成新的个体。

二、水沟系统的结构

（一）单沟型（Asconoid）

1. 结构
   • 入水孔（Ostia）：海绵动物体壁上的小孔，水流通过这些小孔进入体内。
   • 中央腔（Spongocoel）：海绵动物体内的主要腔室，水流在其中汇聚。
   • 出水孔（Osculum）：海绵动物体壁上的大孔，水流通过这些孔排出体外。
   • 管道系统（Canal System）：连接入水孔、中央腔和出水孔，水流在管道系统中循环。
2. 水流路径
   • 水流从入水孔进入，直接进入中央腔，然后从出水孔排出。这种类型的水沟系统结构简单，适合小型海绵动物。
3. 代表生物
   • 单沟型海绵（Ascon）：体型较小，通常为管状或杯状，生活在浅海环境中。

（二）双沟型（Syconoid）

1. 结构
   • 入水孔（Ostia）：海绵动物体壁上的小孔，水流通过这些小孔进入体内。
   • 中央腔（Spongocoel）：海绵动物体内的主要腔室，水流在其中汇聚。
   • 出水孔（Osculum）：海绵动物体壁上的大孔，水流通过这些孔排出体外。
   • 管道系统（Canal System）：连接入水孔、中央腔和出水孔，水流在管道系统中循环。
   • 辐射管（Radial canals）：从中央腔向外辐射的管道，水流通过这些管道进入海绵动物的各个部分。
2. 水流路径
   • 水流从入水孔进入，通过辐射管进入中央腔，然后从出水孔排出。这种类型的水沟系统比单沟型复杂，适合中等大小的海绵动物。
3. 代表生物
   • 双沟型海绵（Sycon）：体型中等，通常为管状或杯状，生活在浅海环境中。

（三）多沟型（Leuconoid）

1. 结构
   • 入水孔（Ostia）：海绵动物体壁上的小孔，水流通过这些小孔进入体内。
   • 中央腔（Spongocoel）：海绵动物体内的主要腔室，水流在其中汇聚。
   • 出水孔（Osculum）：海绵动物体壁上的大孔，水流通过这些孔排出体外。
   • 管道系统（Canal System）：连接入水孔、中央腔和出水孔，水流在管道系统中循环。
   • 迷宫管（Labyrinthine canals）：复杂的管道系统，水流在其中多次循环，通过多个腔室和管道。
   • 领细胞腔（Choanocyte chambers）：由领细胞组成的腔室，领细胞的鞭毛摆动产生水流，同时捕获食物颗粒。
2. 水流路径
   • 水流从入水孔进入，通过迷宫管进入领细胞腔，然后进入中央腔，最后从出水孔排出。这种类型的水沟系统结构最为复杂，适合大型海绵动物。
3. 代表生物
   • 多沟型海绵（Leucon）：体型较大，通常为树枝状、叶状或球状，生活在深海环境中。