僧帽水母

僧帽水母科僧帽水母属的唯一物种

僧帽水母

僧帽水母(拉丁学名:Physalia physalis),又称葡萄牙军舰水母,因其浮囊体较大,呈胞囊状,白色透明,形似僧侣的帽子而得名。它们是由群居的水螅体及水母体组成,每个个体的形态、功能可能都不相同,各部分分别组成浮囊体(里面充满氮气、氧气、氩气和少量二氧化碳,以及高达14%的一氧化碳[4])、树枝状生殖体、葫芦状的营养体、指状体及触手,体长大约6~30 cm,[5][6]但它的小触手能够伸展至9 m长。[6]其中触手上的刺细胞含有剧毒,会使人全身无力,呼吸困难,甚至有生命危险,应及时就近送往医院抢救。[5]并且它们分布于各地的暖海地区,如大西洋、太平洋、印度洋等的热带地区,[7][8][9]是著名热带物种,为暖流指示生物。僧帽水母并不是特别罕见,目前并不需要特别保护。[9]僧帽水母的浮囊体(里面充满氮气、氧气、氩气和少量二氧化碳,以及高达14%的一氧化碳[4])两端略带蓝色,中间白色透明,前端稍大,后端钝圆,它们通过控制浮囊体达到在水中自由浮沉的目的。在浮囊体顶部有一个背峰和多个纵隔,浮囊体腹面悬垂着由许多营养体、生殖体、指状体和触手组成的干群。营养体呈葫芦状,有开口,生殖体呈树枝状,触手长短不一,体长大约6~30 cm,但它的小触手能够伸展至9 m长。触手上具有刺细胞,指状体呈棒状,末端没有开口。[5][6]

僧帽水母(拉丁学名:Physalia physalis),又称葡萄牙军舰水母,因其浮囊体较大,呈胞囊状,白色透明,形似僧侣的帽子而得名。它们是由群居的水螅体及水母体组成,每个个体的形态、功能可能都不相同,各部分分别组成浮囊体(里面充满氮气氧气氩气和少量二氧化碳,以及高达14%的一氧化碳[5])、树枝状生殖体、葫芦状的营养体、指状体及触手,体长大约6~30 cm,[6][7]但它的小触手能够伸展至9 m长。[7]其中触手上的刺细胞含有剧毒,会使人全身无力,呼吸困难,甚至有生命危险,应及时就近送往医院抢救。[6]并且它们分布于各地的暖海地区,如大西洋太平洋印度洋等的热带地区,[8][9][10]是著名热带物种,为暖流指示生物。僧帽水母并不是特别罕见,目前并不需要特别保护。[10]

形态特征

僧帽水母的浮囊体(里面充满氮气、氧气、氩气和少量二氧化碳,以及高达14%的一氧化碳[5])两端略带蓝色,中间白色透明,前端稍大,后端钝圆,它们通过控制浮囊体达到在水中自由浮沉的目的。在浮囊体顶部有一个背峰和多个纵隔,浮囊体腹面悬垂着由许多营养体、生殖体、指状体和触手组成的干群。营养体呈葫芦状,有开口,生殖体呈树枝状,触手长短不一,体长大约6~30 cm,但它的小触手能够伸展至9 m长。触手上具有刺细胞,指状体呈棒状,末端没有开口。[6][7]

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视频介绍僧帽水母
沙滩上的僧帽水母
沙滩上的僧帽水母
僧帽水母
僧帽水母

分布范围

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僧帽水母的分布情况

僧帽水母在大西洋沿岸、印度洋、太平洋都有分布,但它们主要集中在温暖的海域中。在中国主要分布在东海南海海域。[2]

栖息环境

僧帽水母喜欢生活在温暖的热带和亚热带水域,在马尾藻海的温暖水域中尤其常见,它们终日在大海上漂浮,有时会被海风和海浪吹到海岸附近。[10]

活动方式

僧帽水母通常不会以个体形式出现而是成百上千的漂浮在海面,[11]它们的运动是被动的,由风和水流驱动。它们不能游泳,但可以通过其气囊来漂浮。僧帽水母的游水气囊是不对称的,分成“右翼”和“左翼”。由于脊背呈“s”形,就使之更加不对称。当它们迎风游动时,“右翼”向左,“左翼”向右。这有利于僧帽水母在世界温暖海域上更均匀地分布。[2]

被海水吹上岸的僧帽水母群
被海水吹上岸的僧帽水母群

觅食行为

僧帽水母是一类终生群居的腔肠动物,它们会将食物困在触角里。并且主要以鱼苗(幼鱼)和小型成年鱼为食,也以浮游生物中的虾类、甲壳类动物和其他小型动物为食,但它们近70%至90%的猎物是鱼类。[2]

触手和指状体是它们捕捉猎物的主要武器,也可用于防御。僧帽水母有时也会捕获较大的鱼类,如飞鱼鲭鱼。食物会在它们的袋状胃中被消化,这些胃位于浮囊体的底部。类胃动物通过分泌分解蛋白酶、碳水化合物酶和脂肪消化酶来消化食物。每个僧帽水母都有多个胃,并配有单独的口器。食物消化后,不易消化的遗骸会通过口腔排出。被消化食物的营养会被吸收到体内,最终循环到不同的干群中。[2]

防御行为

一只水母的多个组成部分之间靠共同的神经纤维相互连接。因此一个部分受损就会引起整体的防御性反应:收缩触角和水螅体的躯体及气囊。由于呼吸管的缩小,群体的比重增加,于是整个生物体就沉下或者向别的方向移动。[12]当受到触碰或者诸如动物蛋白等化学物质的刺激,它们微小的刺细胞就会释放出有刺的丝状物,然后刺破猎物的皮肤注入神经毒素[7]

受精与繁殖

单个僧帽水母实际上是由一群单性生物组成的,每个个体都有特定的生殖器。每个生殖细胞都由生殖器组成,这些生殖器是含有卵巢或睾丸的囊。僧帽水母的受精卵会先长成浮浪幼虫,幼虫成熟后变成水螅型,水型生长成熟后会变成水母型,最后水母型产生卵子或精子后死亡。[7]水母型和水螅型,是进化的不同阶段,一个水母由这两种形态共同组成。[13]僧帽水母在开阔的水域进行受精,期间生殖细胞的配子会被释放到水中,当配子的密度达到一定程度时受精才可能成功,大多数繁殖发生在秋季。[10]

生殖细胞的发育

僧帽水母每个生殖器都有一个中央多核内胚层细胞,将腔肠与一层生殖细胞隔开。每个生殖细胞上还覆盖有一层外胚层组织。生殖细胞第一次萌发时,胚层是内胚层表面的细胞帽,当生殖细胞成熟时,生殖细胞会覆盖在生殖器上。精原细胞形成一层厚厚的细胞层,卵原细胞形成一条有几个细胞宽的缠绕带,但它只有一个细胞层厚。除了在极少数情况下发生细胞分裂时细胞内细胞质较多,其他情况下细胞内的细胞质很少。卵原细胞开始发育时与精原细胞的大小大致相同,成熟后变得相当大。所有的卵原细胞都是在生殖器发育的早期阶段形成的,并且大多数卵原细胞的细胞质内似乎都有卵黄小球。[10]

基本情况

僧帽水母并不是特别罕见,目前认为它们不需要特殊的保护工作。[10]同时它们也还没有被国际自然保护联盟(IUCN)评估为保护状态,该物种在其活动范围内较丰富,但它们的数量趋势还未知。[11]

共生关系

僧帽水母的触手含有剧毒,一旦被注入毒液,多数海洋生物无法生还。但有一种叫双鳍鲳(Nomeus gronovii)的生物,会与僧帽水母“合作”。它们经常游荡在僧帽水母周围,但它们对部分毒刺免疫。[14]双鳍鲳让那些较大的鱼发现它们,朝它们进攻。在大鱼进攻它们的时候,这些军舰鱼就会赶紧钻进僧帽水母的触手中,大鱼也跟着冲进去,最后被僧帽水母捕获。同时军舰鱼会吃掉僧帽水母触手上的残屑作为“奖励”。[3]

天敌情况

僧帽水母最主要的天敌是棱皮龟,体形巨大的棱皮龟(Dermochelys coriacea)发现它们以后,就会从下面冲进群体中,将它们连同触手一起吃掉。尽管有时棱皮龟的两眼也会被触手蜇得肿起来,但它们并不会有生命危险,由此可见它们对僧帽水母的毒素有很强的免疫力。[3]

药用价值

僧帽水母毒素能直接作用于骨骼肌细胞膜,改变细胞膜的离子通透性。从僧帽水母的触手分离出来一种“催眠毒素”成分,为肽类或蛋白质,不耐热、不可透析、能被蛋白酶所降解。提取纯化的毒素可以引起体内和体外由前列腺素介导的血管舒张,同时,培养的纤维细胞和离体的血管平滑肌的前列腺素合成增加。可用于治疗心血管与神经系统疾病。[15]

仿生学应用

平流层飞艇

国防科技大学空天科学学院的杨跃能副教授介绍,他们的研究小组利用僧帽水母作为仿生目标,对飞艇进行了气动外形的仿生设计。与传统的气动外形比较,在正常情况下,其升阻比在70%以上,有效负载在300~800 kg之间。并利用功能性仿生技术,首次提出了多囊体和热调节气囊的新概念,有效地解决了“热胀冷缩”对平流层飞行器在接近太空环境中的影响,比如:“超重”和蒙皮破裂的问题。通过飞行模拟和技术验证实验,发现在热调节气囊容积比例为10%的情况下,囊内最大压强可以减小9.6%,从而解决了浮力和水压的协调问题。[16]

物种危害

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僧帽水母伤人相关视频

由于它的刺细胞会刺伤人并产生神经毒素,随着时间的推移,毒素的作用逐渐加重,伤者除了遭受剧痛之外还会出现血压骤降,呼吸困难,神志逐渐丧失,全身休克,最后因肺循环衰竭而死亡。[17]2010年8月,一位妇女在意大利撒丁岛附近水域游泳时,被僧帽水母蜇伤后发生过敏反应,最后不治身亡,同年在地中海沿岸,伊比利亚半岛(沿着大西洋和地中海海岸线)和加那利群岛也发生了数起僧帽水母伤人事件。[18]

蛰后处理

用干净毛巾或戴上手套除去皮肤上所有触手,注意,切忌空手处理伤处,另外还要小心因处理不当而将刺细胞进一步压入皮肤。[3]用浓度为5% 的醋或海水反复冲洗伤处,以确保附着的刺细胞完全脱离。如果眼部受伤,用大量温和清水冲洗眼部至少15分钟,如冲洗后出现视力模糊、持续流泪、疼痛、肿大或怕光的现象,应交给医生处理。由于体质差异,每个人对毒素反应剧烈程度有很大的不同,所以被僧帽水母蛰伤的严重性也有很大差异,不过容易过敏的人群要尤为注意。[17]如果是重症患者则需做好休克初期的抢救:松开束缚身体的衣服和腰带,让患者仰卧,并将足部垫高30 cm左右。[19]

参考资料 19

  1. Physalia physalis (Linnaeus, 1758) — COL
  2. 参考 2
  3. 参考 3
  4. Portuguese Man o’ War — Oceana
  5. Portuguese Man-of-War Facts — thoughtco
  6. 僧帽水母 — 中国大百科全书数据库
  7. 参考 7
  8. http://lib.cqvip.com/Qikan/Article/Detail?id=671944034&from=Qikan_Search_Index
  9. Physalia physalis — GBIF | Global Biodiversity Information Facility
  10. Physalia physalis — GBIF | Global Biodiversity Information Facility
  11. Portuguese Man-of-War — National Geographic
  12. 参考 12
  13. 参考 13
  14. https://www.fishbase.se/references/FBRefSummary.php?id=58257
  15. 参考 15
  16. 我国研发出仿“僧帽水母”平流层飞艇 — 中国科学院
  17. 参考 17
  18. https://www.nature.com/articles/srep11545#citeas
  19. 参考 19
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