本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
我最初於2006年3月30日.發表於此。
大部分生物學研究是在少數幾種模式生物中進行的。在那些可以幫助我們更好地理解大規模進化關係生物中的重要研究，往往被新聞釋出會和大型期刊的光環所掩蓋。 這是一個例子
海綿有生物鐘嗎？
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簡短回答：沒人知道。
還沒人研究過。 大部分生物學研究，理所當然地，僅在少數幾種標準模型中進行。 海綿不是標準的動物實驗室模型。
我們應該期望海綿有生物鐘嗎？ 考慮到每種動物、植物、真菌和原生生物，以及一些細菌都有生物鐘，如果海綿沒有生物鐘，那才更令人驚訝。
在相當長一段時間裡，我一直在尋找文獻中關於海綿可能存在晝夜節律的任何提及。 並不多，但也有一些。 可以肯定的是，成年[1]和幼蟲[2]海綿都能感知光線，因此它們應該能夠適應環境中的明暗週期。
在野外，海綿釋放幼蟲（產卵）的方式表明它們 a) 可以感知環境光線，b) 使用這些資訊來計算一天中的時間，以及 c) 還具有月球節律（要麼是由月球誘導的內源性月周生物鐘，要麼是直接由月光碟機動的外源性節律）。
在為期 3 天（10 月 12 日至 14 日）的期間內，每天大約 14:00 開始釋放，一直持續到日落後不久（18:30）。 百分之九十的種群表現出繁殖活動。 整整一個月後（11 月 11 日至 12 日），發生了第二次配子釋放。 第二年，在原始種群中觀察到相同的事件序列（1985 年 10 月 2 日至 4 日和 11 月 1 日至 2 日）。 在所有情況下，第一次配子釋放都始於滿月後的第三天。 這些以及早期對這種現象的觀察表明，月相與配子釋放時間之間存在很強的相關性 [3]。
海綿的另一個有趣行為被稱為“泵吸”。 這些是海綿整個身體的收縮。 顯然 [4]，收縮在夜間比白天慢，這表明存在晝夜節律，即使不是生物鐘節律。 這是在實驗室中記錄的一隻海綿的模式
這是兩隻海綿個體在明暗條件下的比較
運動活動是時間生物學研究人員最喜歡的明顯節律。
如果您以前不知道這一點，海綿是可以移動的。 速度不夠快，無法在游泳時抓住您的腳踝 - 大約每天 6 毫米。 這是幾十年前在離我現在居住地大約一英里的 UNC-教堂山分校的一個意外發現。
當時在這裡攻讀博士學位的 Calhoun Bond（現在在格林斯博羅學院任教）碰巧在他的辦公室裡有一個水族箱。 有一天，他看了看水族箱，注意到一塊海綿不在之前的位置了。 於是，他買了一支 Sharpie 筆（不需要數百萬美元的資助）並開始在水族箱的玻璃壁上畫出海綿的位置。 是的，海綿確實移動了
Bond 博士此後發表了幾篇關於海綿移動的確切機制的論文。 它底部沒有移動的“腿”。 相反，整個動物會重新排列自身，因為細胞在彼此之上移動，拉動骨針。 我看過定格動畫電影，它們令人印象深刻。
但是，他沒有注意到海綿在白天和夜間的速度是否不同，但這很容易由生物實驗室的本科生完成。 無需每天畫一次標記，而是在幾天的時間內每 3-4 小時畫一次標記，答案就會在那裡。 如果在明暗週期中海綿運動速度存在晝夜差異，那麼就值得對海綿進行一系列標準測試，包括明暗週期的相移、暴露於持續黑暗和持續光照，以及用光脈衝相移節律。 這個過程甚至可以透過攝像頭自動化，攝像頭可以讓你在更長的時間內（例如，幾周或幾個月）監控行為。
最直接測試明暗週期對海綿行為影響的研究再次著眼於產卵時間。 顯然 [7]，海綿在最後一次感知到的黎明（即，由明到暗的轉變）後 24 小時釋放幼蟲，而不管這 24 小時內的光照條件如何。 在野外，這使得幼蟲釋放正好在第二天的黎明左右。
令我驚訝的是，到目前為止還沒有人研究過海綿是否具有核心生物鐘基因，如 period、timeless、clock 和 cryptochrome。 從技術上來說，這顯然相對容易做到。 我看過對數十種昆蟲物種的生物鐘基因序列的系統發育分析。 看看海綿，如果生物鐘基因存在，看看它們在哪些細胞中表達以及它們的時序動態，應該不難。
參考文獻
[1] Werner E.G. Muller, Klaus Wendt, Christopher Geppert, Matthias Wiens, Andreas Reiber, Heinz C. Schroder, 海綿中的新型光感受系統？六放海綿Hyalonema sieboldi的柄骨針的獨特傳輸特性，《生物感測器與生物電子學》 21 (2006) 1149-1155
[2] Sally P. Leys 和 Bernard M. Degnan, 海綿幼蟲光響應行為的細胞學基礎。《生物學通報》 201: 323-338。(2001 年 12 月)
[3] W. F. Hoppe 和 M. J. M. Reichert, 珊瑚礁海綿Neofibularia nolitangere（海綿綱：尋常海綿目）可預測的年度大規模配子釋放。《海洋生物學》，第 94 卷，第 2 期，277 - 285 (1987 年 3 月)
[4] Michael Nickel, Tethya wilhelma（海綿綱：尋常海綿目）海綿體內收縮的動力學和節律。《實驗生物學雜誌》 207, 4515-4524
[5] CALHOUN BOND 和 ALBERT K. HARRIS, 海綿的運動及其物理機制。《實驗動物學雜誌》 246:271-284 (1988)
[6] CALHOUN BOND, 完整的海綿中連續的細胞運動重新排列解剖結構。《實驗動物學雜誌》 263:284-302 (1992)
[7] Amano, S, 潮間帶海綿Callyspongia ramosa中由光控制的幼蟲早晨釋放。《生物學通報》，伍茲霍爾海洋生物實驗室。 第 175 卷，第 181-184 頁。(1988).