出品:科普中国
制作:宋秦平(名古屋大学环境学博士)
监制:中国科学院计算机网络信息中心
在神秘幽邃的海洋世界中,美丽而神奇的生物比比皆是。水母,作为一种身体构造十分简单的浮游生物,其身影遍布全球各地的水域之中,目前已知的水母约有250余种。它们的出现甚至比恐龙还要早,可追溯至6.5亿年前。
由于身体的主要成分是水,水母看上去软软的,像是一顶顶透明的小花伞,在深蓝色的海底世界,美丽而柔弱。然而——这,都是假象!绝大多数的水母都是带毒的。据中国海洋环境质量公报2003-2016年间的统计数字显示,海滨浴场平均每年被水母蜇伤的人数多达1400人,致死21人。
这么漂亮的生物,究竟是如何伤人的呢?让我们来简单看一看。
△剧毒水母,a: 僧帽水母,b: 箱水母,c: 狮鬃水母,d: 海荨麻水母,e: 转钩手水母,f: 夜光游水母。(图片来源:参考资料6-11)
水母的常用武器——"翻板毒刺"刺细胞仙气飘飘的水母看似弱不禁风,实际上却有着非常强悍的*伤力。它们身下的几十根又长又细的触手,在增加颜值的同时,也是最主要的攻击武器。
这些触手上遍布着一种被称为刺细胞的组织,刺细胞内是刺丝囊,刺丝囊的顶端有一盖板,盖板旁边有个很小的刺针,亦称外部触发器,刺丝囊内含有毒液,且盘着条空心细管,即为刺丝,刺丝尖端带有倒钩。
正常状态下,刺丝在高渗透压的作用下在刺丝囊中缠绕成一团,当水母的触手碰触猎物触发刺针后,盖板外翻、海水涌入,刺细胞内瞬间变化的压力便迫使刺丝射出,缠住猎物的同时也将毒液刺入猎物体内。而这一切所花费的时间不足百万分之一秒,称得上是自然界最快的生物力学过程之一。悠然的水母只需要静静等在猎物身边,待它毒发,便可一口将其吸入伞下,分解吸收。
△水母的捕食武器(图片来源:https://danboater.org/travel-health-and-safety/first-aid-for-hazardous-marine-life-injuries.html )
所以,为了避免被水母蜇伤,人们通常会避开水母频繁出没的水域,对于被冲上岸的水母则是直接躲开。但是,最新的一份研究表明,我们还是小看了水母,即使不碰触它们,我们也可能会受伤。
水母的升级武器 ——"暴雨梨花针"Cassiosomes据在佛罗里达、加勒比地区和密克罗尼西亚附近海域的浮潜者报告称,他们在没有和任何水母直接接触的情况下,皮肤出现了瘙痒、红肿、刺痛等被水母蜇到后会出现的症状。这就像是这片海域本身带毒,会蜇人。
研究人员提出了很多水中刺感的可能来源,有说是海虱叮咬的,还有说是碰触了被切断的水母、海葵等生物的触须造成的,但真相却是一直没有定论。
近日,一个来自美国的研究团队(Gary Vora等人)终于将蜇人海水的成因确定了下来,这锅不是海虱的,也不是水母、海葵的断肢残臂的,而是种名为Cassiopea xamachana的倒立水母造成的(下文中统一称呼其为倒立水母)。该结果被发表在《Communications Biology (通讯-生物学)》上。
倒立水母属钵水母纲、根口水母目、盔瓣水母科、仙女水母属。伞部平圆呈盘状,伞径100~120mm,伞高20~30mm,伞缘瓣粗短且数目多变。口腕宽而扁平呈花边形状。与其他目的水母不同,它们的嘴并不长在身体的中间,而是位于活动的触须上,且有一个小开口,可以接受水中微小的食物分子。虽然它们体内共生着单细胞的虫黄藻(主要集中在触手上),可以将其光合作用的产物收为己用,但它们同样也是肉食动物,挥舞的触手可以捕食路过的小鱼小虾。