本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
我最初于2006年3月30日.发表于此。
大部分生物学研究是在少数几种模式生物中进行的。在那些可以帮助我们更好地理解大规模进化关系生物中的重要研究，往往被新闻发布会和大型期刊的光环所掩盖。 这是一个例子
海绵有生物钟吗？
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简短回答：没人知道。
还没人研究过。 大部分生物学研究，理所当然地，仅在少数几种标准模型中进行。 海绵不是标准的动物实验室模型。
我们应该期望海绵有生物钟吗？ 考虑到每种动物、植物、真菌和原生生物，以及一些细菌都有生物钟，如果海绵没有生物钟，那才更令人惊讶。
在相当长一段时间里，我一直在寻找文献中关于海绵可能存在昼夜节律的任何提及。 并不多，但也有一些。 可以肯定的是，成年[1]和幼虫[2]海绵都能感知光线，因此它们应该能够适应环境中的明暗周期。
在野外，海绵释放幼虫（产卵）的方式表明它们 a) 可以感知环境光线，b) 使用这些信息来计算一天中的时间，以及 c) 还具有月球节律（要么是由月球诱导的内源性月周生物钟，要么是直接由月光驱动的外源性节律）。
在为期 3 天（10 月 12 日至 14 日）的期间内，每天大约 14:00 开始释放，一直持续到日落后不久（18:30）。 百分之九十的种群表现出繁殖活动。 整整一个月后（11 月 11 日至 12 日），发生了第二次配子释放。 第二年，在原始种群中观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）。 在所有情况下，第一次配子释放都始于满月后的第三天。 这些以及早期对这种现象的观察表明，月相与配子释放时间之间存在很强的相关性 [3]。
海绵的另一个有趣行为被称为“泵吸”。 这些是海绵整个身体的收缩。 显然 [4]，收缩在夜间比白天慢，这表明存在昼夜节律，即使不是生物钟节律。 这是在实验室中记录的一只海绵的模式
这是两只海绵个体在明暗条件下的比较
运动活动是时间生物学研究人员最喜欢的明显节律。
如果您以前不知道这一点，海绵是可以移动的。 速度不够快，无法在游泳时抓住您的脚踝 - 大约每天 6 毫米。 这是几十年前在离我现在居住地大约一英里的 UNC-教堂山分校的一个意外发现。
当时在这里攻读博士学位的 Calhoun Bond（现在在格林斯博罗学院任教）碰巧在他的办公室里有一个水族箱。 有一天，他看了看水族箱，注意到一块海绵不在之前的位置了。 于是，他买了一支 Sharpie 笔（不需要数百万美元的资助）并开始在水族箱的玻璃壁上画出海绵的位置。 是的，海绵确实移动了
Bond 博士此后发表了几篇关于海绵移动的确切机制的论文。 它底部没有移动的“腿”。 相反，整个动物会重新排列自身，因为细胞在彼此之上移动，拉动骨针。 我看过定格动画电影，它们令人印象深刻。
但是，他没有注意到海绵在白天和夜间的速度是否不同，但这很容易由生物实验室的本科生完成。 无需每天画一次标记，而是在几天的时间内每 3-4 小时画一次标记，答案就会在那里。 如果在明暗周期中海绵运动速度存在昼夜差异，那么就值得对海绵进行一系列标准测试，包括明暗周期的相移、暴露于持续黑暗和持续光照，以及用光脉冲相移节律。 这个过程甚至可以通过摄像头自动化，摄像头可以让你在更长的时间内（例如，几周或几个月）监控行为。
最直接测试明暗周期对海绵行为影响的研究再次着眼于产卵时间。 显然 [7]，海绵在最后一次感知到的黎明（即，由明到暗的转变）后 24 小时释放幼虫，而不管这 24 小时内的光照条件如何。 在野外，这使得幼虫释放正好在第二天的黎明左右。
令我惊讶的是，到目前为止还没有人研究过海绵是否具有核心生物钟基因，如 period、timeless、clock 和 cryptochrome。 从技术上来说，这显然相对容易做到。 我看过对数十种昆虫物种的生物钟基因序列的系统发育分析。 看看海绵，如果生物钟基因存在，看看它们在哪些细胞中表达以及它们的时序动态，应该不难。
参考文献
[1] Werner E.G. Muller, Klaus Wendt, Christopher Geppert, Matthias Wiens, Andreas Reiber, Heinz C. Schroder, 海绵中的新型光感受系统？六放海绵Hyalonema sieboldi的柄骨针的独特传输特性，《生物传感器与生物电子学》 21 (2006) 1149-1155
[2] Sally P. Leys 和 Bernard M. Degnan, 海绵幼虫光响应行为的细胞学基础。《生物学通报》 201: 323-338。(2001 年 12 月)
[3] W. F. Hoppe 和 M. J. M. Reichert, 珊瑚礁海绵Neofibularia nolitangere（海绵纲：寻常海绵目）可预测的年度大规模配子释放。《海洋生物学》，第 94 卷，第 2 期，277 - 285 (1987 年 3 月)
[4] Michael Nickel, Tethya wilhelma（海绵纲：寻常海绵目）海绵体内收缩的动力学和节律。《实验生物学杂志》 207, 4515-4524
[5] CALHOUN BOND 和 ALBERT K. HARRIS, 海绵的运动及其物理机制。《实验动物学杂志》 246:271-284 (1988)
[6] CALHOUN BOND, 完整的海绵中连续的细胞运动重新排列解剖结构。《实验动物学杂志》 263:284-302 (1992)
[7] Amano, S, 潮间带海绵Callyspongia ramosa中由光控制的幼虫早晨释放。《生物学通报》，伍兹霍尔海洋生物实验室。 第 175 卷，第 181-184 页。(1988).