水母拥有超能力——以及它们不应背负恶名的其他原因

尽管第一印象不佳,但水母是地球上最不寻常的动物之一,值得获得第二次机会来介绍自己

以下文章经许可转载自The Conversation,这是一个报道最新研究的在线出版物。

人们很少喜欢遇到水母。在海滩上,它们显得软弱无力、形态不定、并且被太阳晒得起泡。在水中,通常是触手在裸露的皮肤上轻轻一刷,随之而来的是刺痛。它们很难让人联想到海龟的宁静优雅或座头鲸的雄伟壮观。但是,尽管第一印象不佳,但水母是地球上最不寻常的动物之一,值得获得第二次机会来介绍自己。


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它们是生存大师

水母是海洋中最丰富的生物之一。最近的研究表明,仅在中层带(海洋上层 200 米)就有约 3800 万吨水母。更重要的是,它们在所有海洋中都很常见,并且已在包括深海在内的大多数海洋栖息地中定居。

它们如此常见的原因之一是,与外表相反,由凝胶状物质构成的身体是一种非常成功的策略。凝胶状身体已经独立进化了三次,并且在很大程度上保持不变地存在了至少5 亿年,经历了地球过去消灭了 99% 生命的所有五次重大灭绝事件。

它们拥有超能力

许多水母进化出了独特的能力,其中一些能力几乎显得超自然。栉水母产生令人着迷的生物发光展示。一种热带物种与光合藻类形成了共生关系,光合藻类就像它们自己的个人太阳能电池板,让它们可以直接从阳光中获取能量。其他物种可以产生大量的后代:人们曾目睹大型月亮水母雌性一次释放超过40 万个幼体

最精彩的部分无疑是它们重获青春的机会。当条件不利时,包括罗盘水母、桶状水母和月亮水母在内的某些物种可以逆转其发育,并有效地变回水母幼体,以便熬过艰难时期。

它们拥有令人惊奇的童年

许多属于钵水母纲的水母拥有非凡而复杂的生活周期。这些不同的生命阶段非常不同,以至于长期以来人们认为它们代表着完全不同的物种。成年水母进行有性繁殖,将数千个被称为浮浪幼虫的幼体释放到浮游生物中。浮浪幼虫在漂浮几天后,会定居在坚硬的基质上,例如岩石或人造表面,例如混凝土或塑料

然后,每个浮浪幼虫都会发育成水螅体,一种小型(2 毫米-3 毫米)的固定生物,以漂浮的浮游生物碎片为食。这些水螅体进行无性繁殖,形成克隆群落。当时机成熟时,克隆体会经历一个称为横裂的过程,该过程将每个克隆体转变成看起来像一叠薄煎饼的东西。然后,它们会一个接一个地释放到周围的浮游生物中。

虽然只有几毫米大小,并且缺乏成年水母的明显特征,但这些“薄煎饼”实际上是微小的水母。最终,它们将成熟为有性繁殖的成年水母,并重新开始这个循环(假设它们在条件恶劣时不会逆转发育)。

根据物种的不同,一个水螅体一次可以产生一个、少数几个、数百个甚至数千个水母,有时持续多年。成年水母惊人的繁殖能力,加上水螅体的无性繁殖,被认为是水母大量繁殖(被称为水母爆发)似乎凭空出现的原因之一。

它们一直是人类的福音

毫无疑问,水母可能会给人类带来生态和经济问题。水母的大规模爆发会淹没鱼类养殖场,堵塞发电站的冷却管道,撕裂渔网并损害旅游业。它们的刺痛还会引起严重的过敏反应,称为过敏性休克,甚至会致人死亡。但是,水母也是医用胶原蛋白的来源,可用于伤口敷料或重建手术,并且在日本和中国被认为是美味佳肴

但是,水母对人类最大的贡献一定是绿色荧光蛋白 (GFP),这是一种从钵水母中合成的常见生物标志物。GFP 使科学家能够实时监测某些基因的工作方式,并在医学研究中被证明是极其宝贵的,已在超过 30,000 项研究中使用,包括对HIV 的研究阿尔茨海默病。因此,GFP 合成的科学家获得了2008 年诺贝尔化学奖。水母可能确实一开始是反派,但对于世界各地的许多科学家来说,它们已经成为无意中的英雄。

它们仍然是一个引人入胜的谜团

关于这些神奇的生物,还有很多东西有待发现。有大量证据表明,由于气候变化和过度捕捞其他物种,某些地区的水母数量正在增加。这导致了它们可能在世界范围内增加的观点。然而,目前,我们只是缺乏确凿的数据来有信心地说这些种群中的大多数正在发生什么。

另一个谜团是水母在生态系统中扮演的实际角色。直到最近,人们还认为水母可能除了偶尔的海龟或翻车鱼外,不会被任何东西吃掉,并且它们对食物链没有做出重大贡献。这引发了人们的担忧,即随着水母数量的膨胀,将没有自然控制,生态系统可能会变得以水母为主导

这种担忧并非完全微不足道,一个以水母为主导的生态系统似乎已在纳米比亚海岸建立。但是,新的分析技术,包括声学水下摄像机化学分析DNA 分析,表明实际上有多种物种吃水母。这意味着水母可能在海洋生态系统中发挥着比以前认为的更重要的作用。记录和理解这一点是水母研究人员的首要任务。

本文最初发表于The Conversation。阅读原始文章

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