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海里居然有“吊燈”?可以用來照亮嗎?

|·?本文來自“我是科學家”·|

在德國生物學家、藝術家恩斯特·海克爾所作的《自然界的藝術形態》一書中,有這樣一幅畫:它有長長的柄,對稱的結構和精巧的“裝飾”,看上去就像一盞精心設計的“吊燈”。

不過,這盞“吊燈”的設計師并不是人類,而是大自然。

恩斯特·海克爾的藝術作品,猜猜看,它是什么? | Ernst Haeckel / Kunstformen der Natur

沒錯,這個曾讓恩斯特·海克爾深深地沉迷于其中的,不是真的吊燈,而是一種兼具生物形態美和幾何構圖美感的海洋生物。

它就是身形嬌小卻擁有盛世美顏的十字水母。

都是水母,為何如此不同?

典型的缽水母:海月水母|Alexander Vaseni/wikipedia

在大家印象里,水母一般都是身體呈圓盤形、帶有長長觸手、能在海水中游泳的動物。而作為缽水母的表親,大部分十字水母卻沒有以上三種特點中的一點。它們的一些家族成員,酷似一個規整的“十字”,因而也由此得名。

正十字水母——就是一個“十字形”水母|周太玄、黃明顯/生物學通報

相較于我們經常見到的缽水母,十字水母有很多自己非常獨特的地方。首先是它的體型,十字水母是一種體型很小的水母,跟動不動就長幾十厘米甚至幾米大的缽水母相比,大多數十字水母的成體只能長到5厘米,而最小的十字水母,成體只有幾毫米。

兩種十字水母,左:Manania handi、右:Haliclystus sanjuanensis | 圖片作者見水印http://faculty.washington.edu

另外,十字水母的柄狀結構和觸手分布也是與缽水母大不相同的。十字水母的英文名叫做stalked jellyfish,意思就是帶柄的水母。如上圖所示,那盞“吊燈”的“燈把”就是十字水母的柄,而在“吊燈”的尾端,那些蒲公英似的結構,就是十字水母的觸手。

再來一張“蒲公英”(Haliclystus stejnegeri)的特寫|Minette Layne/wikipedia

十字水母的生活方式與缽水母也大不相同,體型較小的鑲嵌水母科的十字水母還可以游動,但體型較大的高杯水母科的十字水母會附著在固體表面生活,海藻和巖石經常是它們附著的場所。雖然可以像海葵那樣慢慢移動,但要讓它們像缽水母那樣在海水中游動是不太可能的了。

做一顆海底的“海草”隨波飄搖 | 圖片作者見水印faculty.washington.edu

比外,還有一個更本質的區別在于,十字水母沒有水螅體和水母體相互轉換的世代交替過程。缽水母在發育過程中,會經歷復雜的世代交替過程,簡而言之就是缽水母會從底棲生活的水螅體無性繁殖變成水母體,再通過浮游生活的水母體有性生殖產生水螅體。而十字水母沒有這么復雜的發育過程,它們在幼蟲階段就會一直長在固體表面上,最終發育成成體。

Haliclystus sp. | 圖片作者見水印faculty.washington.edu

正因為這些不同,引起了科學家們對十字水母的特別關注。隨著越來越多的形態學和分子生物學證據的出現,原本屬于缽水母綱的十字水母,在分類學中也提升了一級,自立門戶為十字水母綱,與缽水母同級。

十字水母生活在哪里?

十字水母大多生長在溫帶和寒帶地區的海域里,只有少數種類會出現在熱帶或亞熱帶水域。它們經常出現在潮間帶到潮下帶,附著在海藻或巖石上,與周圍環境融為一體,因而不容易被人發現。我國學者林紹文、周太玄、黃明顯曾于上個世紀中期在青島、煙臺、大連等地采集到過十字水母。

與環境融為一體的Lucernariopsis cruxmelitensis | 圖片作者見水印faculty.washington.edu

來自羅格斯大學海洋與海岸科學部的Richard Lutz及其同事,曾在1998年通過潛水器調查深海熱泉噴口時發現了一種新的十字水母種類,并在那里發現了這種十字水母是一些特定區域的主要生物。在水深超過2000米的深海發現原本生活在淺海的十字水母,看來十字水母還藏著許多不為人知的秘密。

Richard Lutz在深海熱泉噴口發現的十字水母手繪圖|Violaine Martin / Deep Sea Research

不游泳,十字水母如何維生?

前面提到過,十字水母那些蒲公英似的結構,就是它的觸手。這些觸手長在它葉瓣的頂端,可以用來捕捉獵物,觸手抓到獵物后,就會扭動葉瓣(如下圖所示),將食物送到的口中。

葉瓣扭啊扭 / Shoals Marine Laboratory

在自然界中,十字水母更喜歡吸附在海藻的最上端,靠捕食浮游生物生存。它們也可以通過水流找到合適的附著地點,尋找更適合自己的食物。如下圖所示的Haliclystus antarcticus,就更喜歡呆在潮下帶與潮間帶的底棲環境中捕食小型甲殼類動物。而甲殼類動物那些難以消化的甲殼,最后會被它們“吐出來”。

喜歡吃甲殼類動物的Haliclystus antarcticus | wikipedia

這盞“小吊燈”可不簡單

Haliclystus sanjuanensis | 圖片作者見水印faculty.washington.edu

十字水母有很多特性吸引了學者們的注意。十字水母多生活在地球南北溫帶和寒帶水域,再加上在深海熱泉發現了十字水母,使得十字水母成為了一種研究動物地理分布的良好材料。

十字水母的再生性能也非常強。曾有人做過實驗,將十字水母的身體切除一部分,十字水母不僅能重新長出被切除的部分,甚至還能還能長出更多的部分。比如被切掉一個葉瓣后,它可以在被切除的地方再長出來兩個葉瓣。

右上方那個被切除的地方就長出了兩個葉瓣 | George Johnston/ A History of the British Zoophytes

十字水母集“美麗”與“有趣”于一身,不僅顏值超高,還有很多不為人知的秘密等待人們去探索。大家下次再去海邊游玩的時候,也不妨留意一下海邊的海藻,說不定你就能在上面找到一盞來自海洋的奇特“小吊燈”。(編輯:Yuki)

參考資料:

  1. 周太玄, 黃明顯,1957. 中國產十字水母. 生物學通報7:27-32.
  2. Lutz, R. A., D. Desbruye`res, T. M. Shank, and R. C. Vrijenhoek.1998. A deep-sea hydrothermal vent community dominated by Stauromedusae. Deep-Sea Res. II 45: 329–334.
  3. http://faculty.washington.edu/cemills/Stauromedusae.html
  4. http://faculty.washington.edu/cemills/Staurolist.html
  5. https://en.wikipedia.org/wiki/Stauromedusae
  6. https://web.archive.org/web/20060103175956/http://jellieszone.com/stauromedusa.htm
  7. http://www.stauromedusae.co.uk/stauromedusae_anatomy.html
  8. A History of the British Zoophytes. By George Johnston. 1847. Book Two, Plate XLV.
The End

發布于2019-02-18, 本文版權屬于果殼網(guokr.com),禁止轉載。如有需要,請聯系果殼

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尼紫泰

廈門大學海洋生物學研究生,主要研究水母等海洋浮游動物,想讓更多人看到水母的美。

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