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认知水母,从这里开始

认知水母,从这里开始!!


一、概述

早在六亿五千万年前,水母就存在了,它的出现甚至比恐龙还早,它们是一种非常漂亮的低等无脊椎浮游动物,绝大多数属于刺胞动物钵水母纲或水螅纲。目前,全世界的水域中除极少数种类营淡水生活外,绝大多数在海洋生活,以热带和亚热带海洋的浅水区最为丰富,少数为深海种。水母身体的主要成分是水(通常含水量达到90%以上),并由内外两胚层所组成,两层间有一个很厚的中胶层,不但透明,而且有漂浮作用,其他则是蛋白质和脂质所构成,所以水母的身体呈现透明状。它们没有心脏﹑血液﹑鳃和骨骼。水母都是肉食性的,以浮游生物,小的甲壳类、多毛类甚至小的鱼类为食。伞状体的直径存在较大差异,大水母的伞状体直径可达2米,伞状体边缘长有一些须状的触手,有的触手可长达20-30米。有些浮游水母类可作为海流指示生物;有些水母则带有一定的毒性;有些可做食用或药用,例如海蜇盐渍后可成为食品;但是,有些大型水母(如霞水母、根口水母)在大量出现时,会阻塞或破坏渔网。随着经济的发展,国内观赏水族行业也得到了较快的发展,水母不仅在海洋馆中安了家,也开始了走入寻常百姓的征程。

二、基本构造(海月水母)

海月水母构造

常见的海月水母营漂浮生活,体为白色透明的圆盘状,在伞的边缘生有触手,并有8个缺刻,每个缺刻中有一个感觉器,也称触手囊,囊内有钙质的平衡石 ,囊上面有眼点,囊下面有缘瓣(lappet),缘瓣上有感觉细胞和纤毛,另外有2个嗅窝。当水母体不平衡时,触手囊对感觉纤毛的压力不同,而产生不平衡的感觉。在内伞的中央有一呈四角形的口,由口的四角上伸出 4条口腕。消化循环系统比较复杂,由口进去为胃腔,位于体中央,向四方扩大成四个胃囊,由胃囊上和胃囊之间伸出分枝的和不分枝的辐管,这些辐管均与伞边缘的环管相连。水流由口进去至胃腔,经过一定的辐管至环管,然后再由一定的辐管流至胃囊,经口流出。在胃囊的里面,有四个由内胚层产生的马蹄形的生殖腺,位于胃囊底部的边缘,在生殖腺内侧,长有很多丝状的结构称为胃丝,也是由内胚层形成的,其上有很多刺细胞,食物进入胃囊后,即被刺丝杀死,经消化后(细胞内和细胞外消化)由辐管分布到全身各部,胃丝也起着保护生殖腺的作用。

海月水母

三、生活史

水母体→浮浪幼虫→钵口幼体→横裂体→碟状幼体→水母体

水母的生活史

A.受精卵 B. 囊胚 C. 原肠胚 D. 浮浪幼虫 E. 附着的浮浪幼虫F、G. 螅状体 H. 钵口幼体 I. 横裂体 J. 碟状幼体

1. 水母体

海月水母为雌雄异体,通常有4个马蹄形的生殖腺体在胃囊的底部,呈四叶草形,性成熟时常有色泽(雄性个体的生殖腺为乳白色,雌性为紫褐色),易于识别。雄性排出精子到水中后与雌性胃腔中的卵子相遇成为受精卵,然后在胃腔中继续发育或排出体外在海水中发育;

2. 浮浪幼虫

受精卵卵裂经囊胚期发育成浮浪幼虫,中央处有1个小腔,长0.2-0.3毫米,呈黄褐色,体表上可看到刺细胞、感觉细胞。经过4-5天的水中浮游后,纤毛开始消失,外胚层分泌出粘液,前端附着在物体上继续发育;

3. 钵口幼体

附着后的浮浪幼虫进一步发育为水螅型幼体,成为钵口幼体,钵口幼体有8条触手,然后发育到16条触手或者更多触手。钵水螅体在口丘延长为口柄,肥厚的胃腔上隔膜丝成为胃丝的原基;

4. 横裂体

钵口幼体后,由顶端到基部开始进行横裂生殖,此时称为横裂体。在其口盘中主、副辐管位置上产生缘瓣,缘瓣凹陷处为感觉基。此时,细筒状的钵水螅体可见横缢,横缢逐渐加深,如倒扣的盘子,可从母体中分离出碟状幼体。横裂体可以生活一到数年,全部横裂体脱落之后,它又可以重新形成钵口幼虫,所以横裂体是无性生殖阶段;

5. 碟状幼体

横裂体由顶端开始依次脱离母体形成幼年的水母型体,称蝶状幼体,它通常有14-20个叠在一起发育。其边缘有很深的缺刻,刚游离出来时呈淡褐色、花朵状,直径2-3毫米。有8对缘瓣,各对缘瓣间有原始感觉器,伞部有短的口柄,开口为四唇瓣;随着碟状幼体的长大,产生触手,口柄发育为口腕,经过取食、发育,辐射管增多,胃丝增多,生殖下腔出现,生殖腺发育,逐渐发育为海月水母。

水母的奥秘

敲黑板、注意听讲!

夜光游水母,Pelagia noctiluca

夜光游水母,Pelagia noctiluca

世代交替

大多数水母具有两种基本体型:一种是水螅型,一种是水母型,少数水母只有其中的一种类型。其中钵水母的典型生活史是水母体→浮浪幼虫→钵口幼虫→横裂体→碟状幼体→水母体,虽有世代交替,但水母型发达而水螅型则退化成为幼虫。通常水螅型个体以无性生殖(出芽或横裂)产生水母型个体,营固着生活;水母型个体以有性生殖的方式产生水螅型个体,营浮游生活。这种无性世代和有性世代交替出现的现象我们称之为世代交替。

返老还童

水母的寿命大多只有几个星期或数月,也有活到一年左右,有些深海的水母寿命可更长些。近年来,一种在网络上广为流传的海洋生物—灯塔水母,由于被认为拥有“返老还童”的能力,可以避免死亡,而为人热议。灯塔水母直径约5毫米,是一种小型水母,身体透明,可见其红色的消化系统。报道说灯塔水母在性成熟后会重新回到水螅型(Polyp)状态,并且可以无限重复这一过程,从而拥有了“返老还童”的能力。专家学者提出质疑,灯塔水母其实与普通水母无异,在正常的环境条件下其实无法“逃避”死亡的自然规律,其“返老还童”、“长生不老”或许只是一个美好的“传说”,这或许只是基于一个不严谨的科学实验而得出的一个武断的、以讹传讹的不实结论。

互利共生

色彩艳丽的水母,与珊瑚类似通常含有与之共生的虫黄藻(Zooxanthellae),因水域和藻的种类不同而颜色有所不同,虫黄藻通过光合作用将太阳光能量转化为化学能为水母提供有机营养物质,以维持其生存所需,而水母代谢产生的含氮废物则提供给虫黄藻。又如,体长仅7厘米的小牧鱼(Nomeus gronovii,双鳍鲳)可随意游弋于水母触手间作为其安全的港湾,遇到大鱼游来,便躲入其中避免敌害进攻。有时小牧鱼也会将大鱼引诱到水母中使其丧命,还能吃到水母吃剩的食物。

耳听八方

虽然水母没有眼睛和耳朵等器官,但是神奇的触手囊是它的神经与感官中心,水母借助它得以眼观六路,耳听八方。钵水母类的触手囊具有敏锐的感觉能力,它能感受到比声波还微弱得多的次声波。有时风平浪静的海面会见到水母的成群游动,有经验的渔民及海员会意识到几小时之后,海面将会有风暴的来临,这是由于空气中的气流及海浪的磨擦所产生的一种人不能查觉的次声波,而水母类却能感受到,并提前开始了迎战风暴的准备。因此某些钵水母类被看做是一种有效预测风暴的指示生物。

食御有道

钵水母类均为肉食性动物,以小的甲壳类、浮游生物等为食。在它的伞状体下,那些细长的触手是它的消化器官,也是它的武器,触手上布满了刺细胞,刺细胞像毒丝一样,能够射出毒液,有捕食及防御的作用。它们以触手过滤水中微小的浮游生物,经口腕沟靠纤毛作用送入口及胃腔,胃丝上的刺细胞杀死捕获物,再由胃丝上的腺细胞分泌消化酶消化食物,消化后的营养物靠其纤毛的摆动以推动营养物由胃腔经从辐管分布到身体各部分。然后再经正辐管、间辐管、胃腔及口将未消化吸收的食物残渣排出体外。

发光水母

有些水母还会发光,源于其体内的一种发光蛋白质,这种蛋白质和钙离子相结合,就会发出美丽的荧光,如栉水母和维多利亚多管水母。值得一提的是日本科学家下村脩等人于1962年在维多利亚多管发光水母(Aequorea victoria)中发现了绿色荧光蛋白,下村脩与美国科学家马丁·查尔菲和钱永健因为发现和改造绿色荧光蛋白于2008年获得了诺贝尔化学奖。

海洋舞者

水母身体的主要成分是水,含水量达到90%以上,并由内外两胚层所组成,两层间有一个很厚的中胶层,不但透明,而且有漂浮作用,这使得它易于浮力调节。水母并不擅长游泳,它们常常要借助风、浪和水流来移动。它通过收缩外壳挤压内腔的方式,改变内腔体积,喷出腔内的水,通过喷水推进的方式进行移动,借助触手还能有效地改变运动方向。因此,水母游动时体态轻盈、舞姿曼妙,常常为人称道。它的“舞姿”甚至能够帮助人们减轻疲劳、缓解压力、治愈心灵,不愧为一名优秀的海洋舞者!

荒漠猎人

水母耐低氧的能力很强,在海洋中的某些区域由于污染或地质变化使得海水中的氧含量降到很低,绝大多数海洋生物无法生存,而水母却能在这些“海洋荒漠”海域里捕食、繁衍生息。例如,海月水母很高的表面积与体积的比能帮助它们吸入更多氧及养分,并透过扩散在水中的氧气来呼吸。在胃循环腔内,它们会排出低充氧水,并以纤毛作用将高充氧水拉入,从而增加细胞的氧气扩散,因此海月水母有高度耐缺氧的特性。在夏季高温缺氧的环境下,因为捕食者、竞争者的减少,而有利于海月水母的生存、捕食浮游动物、以及大量繁殖。然而河口、海湾及近岸海域出现的低氧区和海洋中大型胶质类水母的爆发已严重威胁到渔业资源和海洋生态系统的健康。

桃花水母

桃花水母(Craspedacusta)又名桃花鱼,早在1609年(明万历三十七年)《归州志》中便有“桃花鱼”的记载:“桃花鱼出叱溪河,桃花开时始见,有红白二种,花落后即无”。它是仅有的一种淡水生活的小型水母,生活在清洁的江河、湖泊之中,属于刺胞动物门(Cnidaria)水螅纲(Hydrozoa)淡水水母目(Limmomedusae)笠水母科(Olindiidae)桃花水母属(Craspedacusta),为世界级濒危物种,有“水中大熊猫”之称。除索氏桃花水母(Craspedacusta sowerby)和日本的伊势桃花水母两种外,其余9种均在我国。其水母体直径1.5-2.0厘米,具有很多触手,缘膜很厚,水螅型阶段仅有数毫米大小。桃花水母是名副其实的“活化石”,作为生物进化过程形成的一个物种以自己独特的生命形成记录着地球生命的发展历程,具有极高的研究价值。

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