水母是刺胞动物门(Cnidaria)水螅虫纲(Hydrozoa)、管水母亚纲(管水母目)和钵水母纲(Scyphomedusae)等具固着水螅型和浮游型水生生物,以及终生营浮游性生活的栉大蚊属门(Ctenophora)水生生物。水母是一个泛称,是水生环境中重要的浮游生物。其不但种类多、数量大,而且分布很广,全球各地的水域里,约1000种,中国已记载浮游水母约550种。
水母身体外形呈伞状,多为四辐对称,常透明。个体从数毫米到2米不等,有的甚至更大。身体结构简单,一般不具有硬体骨骼,其伞状体边缘常长有须状的触手,有的触手可能长达20多米。绝大部分水母都是海生的,只有极个别的可能出现在淡水区域。在海中主要生活在近岸较浅水区域,但也可出现在百米左右的较深水域及不同海洋水体深度和不同纬度的海域。大多是肉食性动物,它们借助触手捕取小型生物,利用触手上的刺胞把小动物杀死。钵水母类为雌雄异体,有生殖腺在近胃囊处。配子排到海水中或口腕处受精卵。水母的生活史模式有:①水母体-浮浪幼虫底栖水螅体水母体。②底栖水螅体-浮浪幼虫-底栖水螅体。③浮浪真水母体-浮浪幼虫-底栖水螅体-浮浪真水母体。
有些钵水母是渔业捕捞对象。可作为指示生物,如钵水母类的发形霞水母仅分布于北冰洋,可作为寒流的指示生物;又如银币水母、帆水母、七棱浅室水母和海冠水母等仅分布于热带海洋,可作为暖流的指示种等等。部分水母具有一定的观赏价值。水母中的海蜇是很多中药处方的重要成分。据《本草纲目》记载:“有气味,碱温无毒,主治妇人劳损、积血带下、小儿风疾丹毒、烫火伤。”
有些大型水母,如霞水母等在繁殖盛期大量出现时,会阻塞、破坏渔网,使渔获减低。有些方水母具有极毒刺胞毒素,对水下活动的人有生命威胁。许多水母大量捕食经济鱼、虾、贝类的幼体,破坏水产资源。小型水母有昼夜垂直移动习性,当大量聚集在某水层时会阻碍声波在海水中的传播。
最早的化石纪录,当属以印模状态出现在澳大利亚埃迪卡拉纪(距今约6亿年前)的粗碎屑岩中的疑似水母化石。
最早的化石纪录,当属以印模状态出现在澳大利亚埃迪卡拉纪(距今约6亿年前)的粗碎屑岩中的疑似水母化石(下图)。这些化石呈辐射对称,体型庞大,且数量众多,但因为跟现代的水母差别较大,所以其是否为水母化石仍然存在疑问。
研究人员基于云南澄江动物群的Yunnanoascus haikouensis(下图)的重新研究,认为它是已知最早的浮游类型的水母化石之一,距今约5.2亿年,可以说,水母的出现比恐龙要早了很多。根据化石保存的特征,该水母归属为钵水母纲,且具备16对用于捕食的触手。此外,在北美犹他州中寒武统(距今约5亿年前)发现的一些水母化石呈压扁的状态,保存在页岩中,其中包括水螅虫纲、方水母纲和钵水母纲的代表。
这些水母化石不仅仅保存了完整的水母伞状外形及触手,而且还保存了更多的细节特征。这些研究成果表明,在紧随埃迪卡拉纪之后的早寒武世,也就是寒武纪生命大爆发时期,确切的水母动物已经出现,其各个纲一级分类单元的代表在中寒武世就已经活跃于海洋中了。从寒武纪生命大爆发到现在,水母已经历了六亿五千万年的演化历史,并在漫长的地质年代中不断进化产生了更多物种。
水母是刺胞动物门(Cnidaria)水螅虫纲(Hydrozoa)、管水母亚纲(管水母目)和钵水母纲(Scyphomedusae)等具固着水螅型和浮游型水生生物,以及终生营浮游性生活的栉大蚊属(Ctenophora)水生生物。全球约1000种,中国已记载浮游水母约550种。
大多数水母有两种基本体形类型:营固着生活的水螅型(polyp)和营浮游生活的水母型(medusae)。除此之外,其还可以分为终生浮游的种类。
水螅水母亚纲(除管水母目外)的水母个体较小,单体,具有缘膜(除薮枝螅水母外)。中胶质层较薄,无细胞结构,生殖腺来自外胚层,生活史大多有世代交替现象,其外部形态包括伞部、缘膜、垂管、触手、刺胞和平衡囊等。管水母目目的水母没有世代交替,群体呈多态现象,它包括若干变形的水螅型和水母型的个体。水螅型包括:营养体、指状体、生殖体等;水母型包括:泳钟体、浮囊体、生殖胞和叶状体等。筐水母目和硬水母目的水母发育不经水螅型,直接发育;初级触手在内伞腔形成之前产生,无触手基球。内伞腔和缘膜由环状褶皱和胚胎期口部的外胚层加深发育而成的钵水母个体较大,水螅体退化,而水母体很发达;没有缘膜,又称无缘膜水母;中胶层厚,含有变形细胞;伞缘被缺刻分为若干缘瓣(lappet),在缺刻内有感觉器官和触手。在冠水母类外伞中央有1条环沟,称冠沟(coronal groove),在冠沟下有若干辐沟,使外伞分成若干缘叶(pelalia);大多数触手从缘瓣之间伸出,有些种类从伞表面伸出(如海月水母),有些种类触手从内伞伸出(如霞水母),有些种类如叶腕水母从缘瓣向外延伸触手。
从水母类开始有消循腔(gastro-vascular cavity),又称胃。其壁由内胚层构成,仅一端开口,食物从“口”进入消循腔。在水螅水母类中,介于“口”与消循腔之间有1个垂管,其长短随种类而异。有些种类的辐管也随着垂管下垂,这种垂管称为胃柄或口柄,又称假垂管。垂管的下端有口,在管水母目类中,营养体才有消化器官,口开在营养体的末端。口的周围有简单环状口唇;有的具瓣状口唇或有皱褶发达的口唇,有的口唇具一圈刺胞,有的口唇延长称为口腕,其末端有刺胞球,有的在垂管的口上伸出简单或复杂分枝的口触手,其末端有球状刺胞。辐管从消循腔四周伸出,多数4条,也有8条、16条或更多条,辐管的末端与伞缘的环管连接,有的分枝辐管末端与环管连接;有的辐管从环管伸出不与消循腔连接,称为向心管。钵水母的胃管系统比较复杂,由中央胃(内有胃丝)和胃管囊(又称胃管窦)组成。在冠水母中,中央胃的周围有4个间辐胃隔片和4个胃穴相间排列,中央胃在4个胃穴位置与胃管囊相通。旗口水母和根口水母没有胃隔片,中央胃与胃管囊相通。有些旗口水母和所有根口水母则有辐隔片,把胃管囊分成若干区,各区有分枝和不分枝的辐管(如海月水母),有的辐管联结成网状(如根口水母),根据主辐口唇的位置,从中央胃分出的辐管可分为主辐、间辐和纵辐管等。有些种类(如海月水母)的辐管与伞缘环管相通,有些种类(如海蜇)仅内伞中央的辐管与环管相连。在旗口水母中,胃管囊被隔片分开,在伞缘的辐管彼此也不相连,但有些种类在缘瓣上的辐管有分枝现象。钵水母伞的腹面有垂管,中央有口(海蜇中央无口,有许多吸口),胃丝位于中央胃的间辐位上,成束或排列成行。胃丝由内胚层细胞形成,丝上有腺细胞、刺细胞和肌细胞。食物进入胃腔后,被刺细胞杀死,并被腺细胞分泌的消化酶所分解、消化。营养物质被游走细胞输送到身体各部。
从刺胞动物门开始已有神经分化,但是很低级、原始。水母的神经包括神经网、神经节细胞和神经内分泌细胞3个方面:①神经网。神经细胞位于上皮肌细胞基部,与支持板上的伸缩突起相接近,每个神经细胞均有突起与邻近细胞的突起相连,形成统一的网状神经,而神经细胞在口缘、触手和伞部特别多。一般由伞部内的神经网与辐管平行的辐神经及围绕伞部边缘的神经环(在钵水母类一般没有)构成。②神经节细胞。典型的神经节细胞是包括神经细胞体的皮质区和一条中央神经毛,并有结缔组织覆盖,中央神经毛还有神经突。通常,神经节分布在触手基部和垂管基部下胃区较多,但神经节的数量少,如长管水母只有4个主辐位球状神经节,位于缘膜与有刺胞的触手基垫之间的触手基部内缘,每个神经节与较大的外神经环(外伞)相连接,并接受从背眼点伸来的2条视神经。此外,触手基部还有2条触手神经。所以,眼点的感光作用是被神经的传导所控制的。③神经内分泌细胞。一种具有特殊功能的神经细胞,具有产生颗粒泡的高尔基体的功用,这种颗粒泡代表神经内分泌的物质,平均直径100~120微米,内分泌物质为缩氨酸特性,与其他神经细胞有别。
包括色素细胞、平衡囊和感觉器官3种形式:①色素细胞。主要集中或分散在上皮层里,与上皮层的感觉细胞相联系。水螅水母类大多集中在触手基部的眼点上,而钵水母类则在感觉器官上,但管水母类和有些钵水母类还有少数分散的色素细胞。一般眼点的色素是由内外胚层产生的,有红、棕、黑色,其间杂有感觉细胞,起感光作用。②平衡囊。表皮上的一个小囊,为机械感受器,起平衡作用,由一些感觉细胞、平衡石以及上皮细胞组成。多数软水母和淡水水母及所有硬水母和筐水母都有平衡囊,但管水母目类和钵水母类却没有平衡囊。平衡囊可分两大类:其一,由外胚层产生的开放型和关闭型平衡囊,如软水母;其二,由内外胚层产生的游离感觉棒和内包感觉棒,如淡水水母、硬水母和筐水母。③感觉器官。在钵水母类的伞部边的缺刻内有一个缘感觉器官,包括1个棒状感觉棍,它是感觉管突出的小盲管,感觉棍由感觉球和平衡囊组成,位于感觉凹内,两侧有缘瓣保护,上面盖有一片笠。
水母不但种类多、数量大,而且分布很广,其分布于全球各地的水域里,几乎全部生活在海洋中。在中国分布于四川嘉陵江、长江沿岸较多,浙江省杭州、宜昌市等地也有分布。
绝大部分水母都是海生的,只有极个别的可能出现在淡水区域。在海中主要生活在近岸较浅水区域,但也可出现在百米左右的较深水域及不同海洋水体深度和不同纬度的海域。
水母为肉食性动物,以浮游生物,小的甲壳亚门、多毛纲和小的鱼类为食。水母没有呼吸器官与循环系统,只有原始的消化器官,捕获的食物直接在腔肠内消化吸收。水母在受到食物的机械刺激和化学刺激时,伸长触手,并放出刺丝囊以缠绕、麻痹、毒杀捕获物,再将食物送入口中。口区腺细胞分泌的粘液有利于食物的吞咽,食物进入胃腔后,胃层的腺细胞开始分泌Caspase-3,分解、消化食物使之形成多肽,同时在胃腔中由于营养肌细胞的鞭毛运动,食物得以混合与推动。经这种细胞外消化之后,开始细胞内的消化过程,营养肌肉细胞的伪足吞噬食物颗粒,在细胞内形成大量的食物泡,经过酸性及碱性的化学过程,形成消化后的营养物,再通过各种管道输送到全身,未消化的食物残渣仍由口排出。
水母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。水母表皮中从顶端延伸到伞体末端的肌肉纤维,控制着内腔的收缩和扩张。内腔扩张,水流慢慢吸入,充满内腔;内腔迅速收缩,将水流挤出腔体,水流喷出产生的推力使水母沿身体轴向方向运动。
水母在水中下沉时,触手伸展且向上,呈长线状;上升或向某一方向运动时,触手远端逆运动方向弯曲。水母借助触手,改变运动方向。水母常要借助风、浪和水流来移动。一些水母的钟状身体内有一种特别的腺,可以发出一氧化碳,使钟状身体膨胀。而当水母遇到敌害或者在遇到大风暴的时候,就会自动将气放掉,沉入海底。海面平静后,它只需几分钟就可以产生出气体让自己膨胀并漂浮起来。一些水母伞体顶部有气囊,这些水母控制各个气囊里的充气量,能改变水母的运动方向。
水母虽然是低等的刺胞动物门,但可三代同堂。水母生出小水母,小水母虽能独立生存,但亲子之间似乎感情深厚,不忍分离,因此小水母都依附在水母身体上。不久之后,小水母生出孙子辈的水母,依然紧密联系在一起。
水母类寄生有两种类型:①动物寄生在水母体上。如马蹄水母的中胶层内有吸虫类的鳞肌吸虫(Lepocreadium album)的尾蚴寄生,影响宿主的生长和发育,有些尾蚴寄生在水母的垂管和胃壁上。②水母寄生在另一种水母体上。如筐水母类的水母有寄生在另一种水母体上的现象。已知八囊摇篮水母幼体寄附在刺胞水母、海冠水母、芽体拟镰螅水母、灯塔水母、波状感棒水母、半口壮丽水母、枝管怪水母、四叶小舌水母和半球美螅水母等宿主的内伞及垂管上,如中国厦门湾八囊摇篮水母(Cunina octonaria)寄生于半球美螅水母宿主的内伞腔上。
水母共生伙伴是一种俗名小牧鱼的双鳍鲳(Nomeus gronovii),体长不过7厘米,可以随意游弋在水母的触须之间。遇到大鱼游来,小牧鱼就游到巨伞下的触手中间,当做避难所,利用水母有毒的刺丝,躲过敌害的进攻。小牧鱼还能将大鱼引诱到水母的狩猎范围内使其丧命,吃到水母吃剩的零渣碎片。水母和小牧鱼一起共生,相互为用,水母保护小牧鱼躲避大鱼等敌害,小牧鱼吃掉水母身上栖息的小生物。
有些水母不单颜色多变,而且还会在水中发光,有些闪耀着微弱的淡绿色或蓝紫色光芒,有的还带有彩虹般的光晕,当它们在海中游动时,就变成了一个光彩夺目的彩球。水母发光靠的是一种叫埃奎明的蛋白质,这种蛋白质和钙离子混合时,就会发出强蓝光。埃奎明在水母体内的量越多,发的光就越强。
由于水母品种繁多,其对环境的适应各不相同。一些水母对于温暖水域更为适应,如海月水母,而另一些则更适应于寒冷的水域。海水水母对盐度要求较高,通常适应海水的盐度,也有一些水母能适应淡水环境,如桃花水母。一些水母对光照的要求较高,喜欢生活在明亮的浅海区域,而一些水母则更适应于深海等较低光照条件下的生活,如冥河水母。
水母的触须可以再生。如果一个水母的触须被切断,它会再生出新的触须。
海洋生物中捕食水母的有:玳瑁、曼波鱼、棱皮龟等。
钵水母类为雌雄异体,有生殖腺在近胃囊处。配子排到海水中或口腕处受精。
所有水母的发育均经过浮浪幼虫时期。该美国白灯蛾经受精过的合子通过原肠发育形成有纤毛的、可游动的原肠,称为浮浪幼虫,有刺胞,有不同的神经细胞和腺细胞,常有间细胞。大多数浮浪幼虫在水中漂浮一段时间后进入附着生活,变态成水螅体,然后以无性生殖产生水母体、真水母体(eumedusoid)或水螅体。其生活史模式有:①水母体-浮浪幼虫-底栖水螅体-水母体。②底栖水螅体-浮浪幼虫-底栖水螅体。③浮浪真水母体-浮浪幼虫-底栖水螅体-浮浪真水母体。
有的浮浪幼虫经过拟辐射幼虫直接发育浮游水母体,如筐水母和硬水母;有的浮浪幼虫发育成浮游水螅群体,如花水母。管水母目爪室水母的发育可分4个时期:①幼体期(larva phase)。包括带有早熟泳钟体的个体。②多营养体期(polygastic phase)。处于幼体期与单营养体期之间的生长期,包括泳钟体、营养体、芽生体、叶状体及生殖体等。③单营养体(eudoxid phase)。释放游离成熟个体的生殖泳钟之前的最后生长阶段,包括叶状囊的叶状体、触手、营养体,有或没有泳钟体。④游离成熟的水母体期(free adult medusoid phase)。营自由浮游生活的生殖体。
有些钵水母是渔业捕捞对象,如海蜇在中国成为海蜇渔业,其主要种类是海蜇、黄斑海蜇,还有叶腕水母等。
水母中的海蜇是很多中药处方的重要成分。据《本草纲目》记载:“有气味,碱温无毒,主治妇人劳损、积血带下、小儿风疾丹毒、烫火伤。”
水母可作为指示生物。水母在海洋中的分布很广,与其他生物一样,不同种类对温度、盐度的变化有不同适应范围。有些种类只能适应较狭范围的温度、盐度变化,因此分布较狭,如钵水母类的发形霞水母仅分布于北冰洋,可作为寒流的指示生物;又如银币水母、帆水母、七棱浅室水母和海冠水母等仅分布于热带海洋,可作为暖流的指示种;另有些种类仅分布于河口,如贝氏拟线水母,可作为河口冲淡水的指示种;有些种类分布于深海,如盔形双体水母和玫瑰水母等,可作为上升流指示种。
水母是一种非常漂亮的水生动物,它的身体外形就像一把透明伞(图1),具有一定的观赏价值。主要观赏种类:①天草水母(图2)。最大直径可达9厘米,分布在印度洋和北大西洋水母部分海域,捕食浮游生物和其他水母,人工养殖条件下主要以丰年虾、水母专用饲料和海月水母为食。②霞水母科。最大的伞膜直径可达2.28米,触手长达36.5米,是世界上已知最大的水母。③僧帽水母。是管水母目中的一种,终身群居的一类浮游腔肠动物。因为僧帽水母的顶囊像一顶僧帽,故名。它是世界上最大的水螅水母,也是世界上的毒水母之一,绰号为“葡萄牙战舰”。④澳大利亚箱形水母。箱形水母因形状像箱子而得名,其毒性强,身上的毒足够毒死60个人。箱型水母在水中呈现半透明状态,人类很难察觉。为避免暴风雨的袭击,它们会撤退到海底栖息。⑤桃花水母(图3)。通称宽口光唇鱼、降落伞鱼。水螅水母,体透明,微带乳白,拇指般大小,对生存环境有极高的要求,水质不能有任何污染,活体罕见,极难制成标本,已被列为极危生物,更有“水中大熊猫”之称。
20世纪60年代,科学家发现在水母体中有一种(GFP),能在紫外光下发出强烈绿光。这种蛋白质在现代生物科学中,已经成为广泛使用的重要工具。研究人员可利用绿色荧光蛋白在个体细胞内进行跟踪,从而开发出更有效而副作用更小的药物。研究人员还利用绿色荧光蛋白质探测水中是否有的存在,检测爆炸物三硝基甲苯(TNT)或诸如镉或锌之类重金属存在。英国约克大学约克郡癌症研究实验室还利用绿色荧光蛋白质来指示肿瘤的所在位置。
水母拥有强大的感知能力。这是因为在水母伞盖边缘有被称为"触手囊"的8个微小的凸起,每个触手囊中都有可以"听"到次声波的石灰质小球。所以海上风暴来临前,水母能感知人耳无法听到的次声波,并游向深海以躲避风暴。人们利用水母这一特性发明了风暴探测仪,该仪器可在风暴来临前15个小时做出风暴预报,为航空、航海安全提供保障。
仿生机器人具有效率高、机动性能好、噪音低、对环境扰动小等特点,在海洋探测和水下作业中都有广阔的应用前景,人们以水母为仿生对象研制出各种仿水母式机器人。
美国弗吉尼亚理工大学鞍山工程师约纳斯-塔德塞等人研发了一种氢气动力水母,这种机器人在水中可以像真正的水母一样游动。机
水母灾害研究尚待进一步开展,深入开展对水母灾害的研究,掌握水母暴发的主要因素、关键过程、驱动机理和致灾机理,将为海洋生态环境安全、海洋渔业生态系统健康评估、海洋渔业生态系统演变、海洋生态灾害预警和防灾减灾提供科学依据。
水母暴发原本是一种自然现象,水母生长具有季节性的特点,即使在未受干扰的情况下也可能发生暴发。但是在过去几十年中,由于人类活动的影响,海洋生态系统正发生着变化,一些海域出现了前所未有的水母暴发现象,已在国际上引起了广泛的关注。据美国科学基金会研究小组报告,全球至少有14片海域常常发生水母大暴发,其中包括黑海、地中海、美国夏威夷沿岸、墨西哥湾、日本海等。自20世纪90年代中后期起,中国的东海北部及黄海海域连年发生沙蜇暴发的现象,其中2003年发生程度最为严重。2004年中国辽东湾白色霞水母暴发,海蜇大面积减产。2005年江苏吕泗渔场有多个霞水母科群暴发。日本和韩国沿海水母暴发现象也日益增多,1920年、1958年、1995年、2002~2004年水母在日本海沿岸大量繁殖。大型水母的暴发给人类行为及海洋渔业带来很大危害,造成了严重的生态灾难。
中国沿海常见的致灾水母种类有沙蜇(Nemopilema nomurai)、海月水母(Aurelia aurita)和白色霞水母(Cyanea nozakii)。海月水母是一种世界性种类水母,广泛分布于南纬40°~北纬70°的沿岸水域。海月水母摄食鱼卵和仔鱼,对幼鱼群的发育和生长会产生一定的危害,并且海月水母的环境适应能力很强,在世界范围内分布越来越广,已成为世界性的海洋侵略种。
中国已初步研究阐明了致灾水母的暴发机制,通过对黄东海进行了数十次海域现场调查和大型水母水族系统实验平台模拟研究,从物理、化学、海洋生物学的角度揭示了沙哲种群动态过程与气候变化、富营养化、食物网改变之间的关系,揭示了沙蜇、海月水母无性生活史是影响暴发水母种群变动的重要生活史世代,温度是调控致灾水母由无性生活史到有性生活史的关键因子,饵料浓度是决定水母暴发种群大小的物质条件。大型水母的捕食,造成微食物网的能量向低营养层转移,改变浮游生物群落组成,截断能量向鱼类顶层捕食者流动,最终引起渔业资源群落结构的变化。
①影响海洋渔业生态环境。水母的分布范围广,环境适应能力很强,水母旺发时,造成海洋生物、渔业生物、微生物大量死亡,暴发期可严重破坏海域生态系统平衡,持续暴发会对近海渔业生态系统的退化和演变产生重要影响。例如,霞水母科在其繁殖、生长过程中会分泌出大量毒素,使海水遭受污染,海洋生物、渔业资源受到严重破坏。霞水母旺发时,海洋生物、微生物大量死亡。海月水母大量捕食浮游动物,浮游生物群落组成改变,造成微食物网的能量向低营养层转移,弱化能量向鱼类顶层捕食者流动,最终引起渔业资源群落结构的变化。②影响海洋渔业资源。水母的大量暴发占据了经济鱼类的生存空间,往往使鱼类逃避,进而影响其正常洄游分布,鱼类产卵群体进入渔场数量降低,导致渔业资源量锐减。海月水母通过捕食鱼卵和仔鱼,同以仔鱼和浮游动物为食的鱼类争食,对渔业资源补充群体会产生危害。③影响海洋渔业生产。水母暴发时,严重堵塞网眼,增加网具阻力,甚至造成破网,大大降低捕捞生产效率,增加清理网具和捕捞成本;严重影响渔场环境,鱼群驱避,鱼汛期难以形成,渔业捕捞生产受到显著影响;也将明显影响处于同层次食物链的食用水母海蜇的产量;还有可能影响沿岸水产养殖的取排水,干扰水产养殖的正常运行。此外,会对近海网箱养殖渔场造成一定影响。
水母的触手上隐藏着许多刺细胞,这些刺细胞里面有毒液,还有一根盘卷着的刺丝。当水母遇到敌害的时候,就会很快地将刺丝弹射到敌害的体内,并且放出毒液。当敌害被刺丝刺中的时候,就会感到像是被水母咬了一口。有一种水母叫作僧帽水母,也称为葡萄牙军舰水母,分布在世界的暖洋中,因为其形状像和尚的帽子而得名。它看上去很漂亮,其实它那像绸带一样的触手上面,布满了含有毒素的细胞。这种毒液的毒性可以和COBRA的毒液相比,中毒后,能使人神经错乱,甚至死亡。
许多水母大量捕食经济鱼、虾、贝类的幼体,破坏水产资源。此外,小型水母有昼夜垂直移动习性,当大量聚集在某水层时(数量为300个/1000米3),就会形成声散射层,阻碍声波在海水中的传播。
中华桃花水母(Craspedacusta 中华缺翅虫)是淡水水母目笠水母科桃花水母的一种。水母体扁于半球形,但收缩时呈铃形,直径4.8~18毫米,大多数为15毫米左右。触手138~217条,按其长短分为4级,排列不规则,4条主辐触手并不显著大于其他触手。垂管较短,具4唇片。生殖腺4个,褐黄色,呈小囊状,位于胃腔与辐管相接处(见图)。触手上的刺丝囊集结成丛,位于长柱状的刺丝囊疣上,疣在触手上的排列不规则。平衡囊78~178个,管状,位于缘膜上,其数目与触手数目无关。模式标本于1939年2月12日采自中国四川嘉定(今乐山市)大渡河沿岸一水池中。在中国主要分布于四川乐山、泸州市以及宜昌市等地。
白色霞水母(Cyanea nozakii)是刺胞动物门(Cidaria)钵水母纲(Scyphomedusae)旗口水母目(Semaeostomeae)霞水母科(Cyaneidae)霞水母属(Cyanea)一种广布性的大型海洋浮游植物。白色霞水母伞径500~1000毫米。触手中空、多而细长。口腕宽阔、扁平。鲜活霞水母的口柄、肩板和丝状氧化镁带有毒素。通常以小型浮游动物为饵。其生殖腺发达,繁殖能力强。生长速度快。在中国分布于辽宁省、江苏省、浙江、福建省、广东省沿海,其中以浙江省、福建省分布范围最广。
球型侧腕水母(Pleurobrachia globosa)是栉大蚊属目侧腕水母科侧腕水母属的一种,又称球栉水母。体呈球形,有如小玻璃球。体小,最大个体高不过18毫米左右。有8条显著的栉毛带,每条栉毛带由若干块纤毛板组成。栉毛带的长度和纤毛板的数目随个体发育成长而增加,个体充分成熟后,纤毛板数可达40块左右。触手2条,通常伸出体外,当环境不利时则缩入触手鞘内。触手充分伸展时,其长度可达体高的20余倍。触手两侧分出10余条至数十条简单的分枝。暖水近岸性海洋动物,广泛分布于印度、斯里兰卡、马来半岛、日本和中国沿海。中国沿海常见的栉水母之一。
灯塔水母(Turritopsis nutricula)是隶属于水螅虫纲(Hydromedusae)花水母目(Anthomedusae)棒螅水母科(Clavidae)灯塔水母属(Turritopsis)的一类小型水母。灯塔水母身体呈钟型,高与宽几乎相等,直径约4~5毫米,身体透明,能够看见红色的消化系统,因形如灯塔而得名(见图)。该水母“胃”大,横切面呈十字形,有80~150条缘触手。生活史有世代交替现象。生殖腺来自外胚层,位于垂管或胃壁上,很少延伸至内伞的主辐位置。广泛分布于中国沿岸水域。
2019年4月,在英国度假城市托基海岸附近突然出现两只罕见的巨型水母,每只重达35公斤。
2021年4月,意大利东北部的里雅斯特,当地海域闯入巨型桶水母。
2022年7月18日消息,大批水母聚集在黎巴嫩贝鲁特的海岸附近,不少水母还被海浪冲上岸,当地的人都来不及清理。
水母.中国大百科全书.2025-05-31
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水母暴发.中国大百科全书.2025-05-31
为何水母没牙却会咬人?.中国大百科全书.2025-05-31
中华桃花水母.中国大百科全书.2025-05-31
白色霞水母.中国大百科全书.2025-05-31
球型侧腕水母.中国大百科全书.2025-05-31
灯塔水母.中国大百科全书.2025-05-31
小央视频 .搜狐网.2024-03-04
密密麻麻!巨型桶水母入侵意大利东北部海域.央视网.2024-03-04
黎巴嫩贝鲁特海滩出现大量水母.中国新闻网.2022-07-19
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水母是刺胞动物门(Cnidaria)水螅虫纲(Hydrozoa)、管水母亚纲(管水母目)和钵水母纲(Scyphomedusae)等具固着水螅型和浮游型水生生物,以及终生营浮游性生活的栉大蚊属门(Ctenophora)水生生物。水母是一个泛称,是水生环境中重要的浮游生物。其不但种类多、数量大,而且分布很广,全球各地的水域里,约1000种,中国已记载浮游水母约550种。
水母身体外形呈伞状,多为四辐对称,常透明。个体从数毫米到2米不等,有的甚至更大。身体结构简单,一般不具有硬体骨骼,其伞状体边缘常长有须状的触手,有的触手可能长达20多米。绝大部分水母都是海生的,只有极个别的可能出现在淡水区域。在海中主要生活在近岸较浅水区域,但也可出现在百米左右的较深水域及不同海洋水体深度和不同纬度的海域。大多是肉食性动物,它们借助触手捕取小型生物,利用触手上的刺胞把小动物杀死。钵水母类为雌雄异体,有生殖腺在近胃囊处。配子排到海水中或口腕处受精卵。水母的生活史模式有:①水母体-浮浪幼虫底栖水螅体水母体。②底栖水螅体-浮浪幼虫-底栖水螅体。③浮浪真水母体-浮浪幼虫-底栖水螅体-浮浪真水母体。
有些钵水母是渔业捕捞对象。可作为指示生物,如钵水母类的发形霞水母仅分布于北冰洋,可作为寒流的指示生物;又如银币水母、帆水母、七棱浅室水母和海冠水母等仅分布于热带海洋,可作为暖流的指示种等等。部分水母具有一定的观赏价值。水母中的海蜇是很多中药处方的重要成分。据《本草纲目》记载:“有气味,碱温无毒,主治妇人劳损、积血带下、小儿风疾丹毒、烫火伤。”
有些大型水母,如霞水母等在繁殖盛期大量出现时,会阻塞、破坏渔网,使渔获减低。有些方水母具有极毒刺胞毒素,对水下活动的人有生命威胁。许多水母大量捕食经济鱼、虾、贝类的幼体,破坏水产资源。小型水母有昼夜垂直移动习性,当大量聚集在某水层时会阻碍声波在海水中的传播。
最早的化石纪录,当属以印模状态出现在澳大利亚埃迪卡拉纪(距今约6亿年前)的粗碎屑岩中的疑似水母化石。
演化
最早的化石纪录,当属以印模状态出现在澳大利亚埃迪卡拉纪(距今约6亿年前)的粗碎屑岩中的疑似水母化石(下图)。这些化石呈辐射对称,体型庞大,且数量众多,但因为跟现代的水母差别较大,所以其是否为水母化石仍然存在疑问。
研究人员基于云南澄江动物群的Yunnanoascus haikouensis(下图)的重新研究,认为它是已知最早的浮游类型的水母化石之一,距今约5.2亿年,可以说,水母的出现比恐龙要早了很多。根据化石保存的特征,该水母归属为钵水母纲,且具备16对用于捕食的触手。此外,在北美犹他州中寒武统(距今约5亿年前)发现的一些水母化石呈压扁的状态,保存在页岩中,其中包括水螅虫纲、方水母纲和钵水母纲的代表。
这些水母化石不仅仅保存了完整的水母伞状外形及触手,而且还保存了更多的细节特征。这些研究成果表明,在紧随埃迪卡拉纪之后的早寒武世,也就是寒武纪生命大爆发时期,确切的水母动物已经出现,其各个纲一级分类单元的代表在中寒武世就已经活跃于海洋中了。从寒武纪生命大爆发到现在,水母已经历了六亿五千万年的演化历史,并在漫长的地质年代中不断进化产生了更多物种。
分类
水母是刺胞动物门(Cnidaria)水螅虫纲(Hydrozoa)、管水母亚纲(管水母目)和钵水母纲(Scyphomedusae)等具固着水螅型和浮游型水生生物,以及终生营浮游性生活的栉大蚊属(Ctenophora)水生生物。全球约1000种,中国已记载浮游水母约550种。
大多数水母有两种基本体形类型:营固着生活的水螅型(polyp)和营浮游生活的水母型(medusae)。除此之外,其还可以分为终生浮游的种类。
特征
水螅水母亚纲(除管水母目外)的水母个体较小,单体,具有缘膜(除薮枝螅水母外)。中胶质层较薄,无细胞结构,生殖腺来自外胚层,生活史大多有世代交替现象,其外部形态包括伞部、缘膜、垂管、触手、刺胞和平衡囊等。管水母目目的水母没有世代交替,群体呈多态现象,它包括若干变形的水螅型和水母型的个体。水螅型包括:营养体、指状体、生殖体等;水母型包括:泳钟体、浮囊体、生殖胞和叶状体等。筐水母目和硬水母目的水母发育不经水螅型,直接发育;初级触手在内伞腔形成之前产生,无触手基球。内伞腔和缘膜由环状褶皱和胚胎期口部的外胚层加深发育而成的钵水母个体较大,水螅体退化,而水母体很发达;没有缘膜,又称无缘膜水母;中胶层厚,含有变形细胞;伞缘被缺刻分为若干缘瓣(lappet),在缺刻内有感觉器官和触手。在冠水母类外伞中央有1条环沟,称冠沟(coronal groove),在冠沟下有若干辐沟,使外伞分成若干缘叶(pelalia);大多数触手从缘瓣之间伸出,有些种类从伞表面伸出(如海月水母),有些种类触手从内伞伸出(如霞水母),有些种类如叶腕水母从缘瓣向外延伸触手。
胃管(消化)系统
从水母类开始有消循腔(gastro-vascular cavity),又称胃。其壁由内胚层构成,仅一端开口,食物从“口”进入消循腔。在水螅水母类中,介于“口”与消循腔之间有1个垂管,其长短随种类而异。有些种类的辐管也随着垂管下垂,这种垂管称为胃柄或口柄,又称假垂管。垂管的下端有口,在管水母目类中,营养体才有消化器官,口开在营养体的末端。口的周围有简单环状口唇;有的具瓣状口唇或有皱褶发达的口唇,有的口唇具一圈刺胞,有的口唇延长称为口腕,其末端有刺胞球,有的在垂管的口上伸出简单或复杂分枝的口触手,其末端有球状刺胞。辐管从消循腔四周伸出,多数4条,也有8条、16条或更多条,辐管的末端与伞缘的环管连接,有的分枝辐管末端与环管连接;有的辐管从环管伸出不与消循腔连接,称为向心管。钵水母的胃管系统比较复杂,由中央胃(内有胃丝)和胃管囊(又称胃管窦)组成。在冠水母中,中央胃的周围有4个间辐胃隔片和4个胃穴相间排列,中央胃在4个胃穴位置与胃管囊相通。旗口水母和根口水母没有胃隔片,中央胃与胃管囊相通。有些旗口水母和所有根口水母则有辐隔片,把胃管囊分成若干区,各区有分枝和不分枝的辐管(如海月水母),有的辐管联结成网状(如根口水母),根据主辐口唇的位置,从中央胃分出的辐管可分为主辐、间辐和纵辐管等。有些种类(如海月水母)的辐管与伞缘环管相通,有些种类(如海蜇)仅内伞中央的辐管与环管相连。在旗口水母中,胃管囊被隔片分开,在伞缘的辐管彼此也不相连,但有些种类在缘瓣上的辐管有分枝现象。钵水母伞的腹面有垂管,中央有口(海蜇中央无口,有许多吸口),胃丝位于中央胃的间辐位上,成束或排列成行。胃丝由内胚层细胞形成,丝上有腺细胞、刺细胞和肌细胞。食物进入胃腔后,被刺细胞杀死,并被腺细胞分泌的消化酶所分解、消化。营养物质被游走细胞输送到身体各部。
神经系统
从刺胞动物门开始已有神经分化,但是很低级、原始。水母的神经包括神经网、神经节细胞和神经内分泌细胞3个方面:①神经网。神经细胞位于上皮肌细胞基部,与支持板上的伸缩突起相接近,每个神经细胞均有突起与邻近细胞的突起相连,形成统一的网状神经,而神经细胞在口缘、触手和伞部特别多。一般由伞部内的神经网与辐管平行的辐神经及围绕伞部边缘的神经环(在钵水母类一般没有)构成。②神经节细胞。典型的神经节细胞是包括神经细胞体的皮质区和一条中央神经毛,并有结缔组织覆盖,中央神经毛还有神经突。通常,神经节分布在触手基部和垂管基部下胃区较多,但神经节的数量少,如长管水母只有4个主辐位球状神经节,位于缘膜与有刺胞的触手基垫之间的触手基部内缘,每个神经节与较大的外神经环(外伞)相连接,并接受从背眼点伸来的2条视神经。此外,触手基部还有2条触手神经。所以,眼点的感光作用是被神经的传导所控制的。③神经内分泌细胞。一种具有特殊功能的神经细胞,具有产生颗粒泡的高尔基体的功用,这种颗粒泡代表神经内分泌的物质,平均直径100~120微米,内分泌物质为缩氨酸特性,与其他神经细胞有别。
感觉系统
包括色素细胞、平衡囊和感觉器官3种形式:①色素细胞。主要集中或分散在上皮层里,与上皮层的感觉细胞相联系。水螅水母类大多集中在触手基部的眼点上,而钵水母类则在感觉器官上,但管水母类和有些钵水母类还有少数分散的色素细胞。一般眼点的色素是由内外胚层产生的,有红、棕、黑色,其间杂有感觉细胞,起感光作用。②平衡囊。表皮上的一个小囊,为机械感受器,起平衡作用,由一些感觉细胞、平衡石以及上皮细胞组成。多数软水母和淡水水母及所有硬水母和筐水母都有平衡囊,但管水母目类和钵水母类却没有平衡囊。平衡囊可分两大类:其一,由外胚层产生的开放型和关闭型平衡囊,如软水母;其二,由内外胚层产生的游离感觉棒和内包感觉棒,如淡水水母、硬水母和筐水母。③感觉器官。在钵水母类的伞部边的缺刻内有一个缘感觉器官,包括1个棒状感觉棍,它是感觉管突出的小盲管,感觉棍由感觉球和平衡囊组成,位于感觉凹内,两侧有缘瓣保护,上面盖有一片笠。
分布范围
水母不但种类多、数量大,而且分布很广,其分布于全球各地的水域里,几乎全部生活在海洋中。在中国分布于四川嘉陵江、长江沿岸较多,浙江省杭州、宜昌市等地也有分布。
栖息环境
绝大部分水母都是海生的,只有极个别的可能出现在淡水区域。在海中主要生活在近岸较浅水区域,但也可出现在百米左右的较深水域及不同海洋水体深度和不同纬度的海域。
习性
捕食
水母为肉食性动物,以浮游生物,小的甲壳亚门、多毛纲和小的鱼类为食。水母没有呼吸器官与循环系统,只有原始的消化器官,捕获的食物直接在腔肠内消化吸收。水母在受到食物的机械刺激和化学刺激时,伸长触手,并放出刺丝囊以缠绕、麻痹、毒杀捕获物,再将食物送入口中。口区腺细胞分泌的粘液有利于食物的吞咽,食物进入胃腔后,胃层的腺细胞开始分泌Caspase-3,分解、消化食物使之形成多肽,同时在胃腔中由于营养肌细胞的鞭毛运动,食物得以混合与推动。经这种细胞外消化之后,开始细胞内的消化过程,营养肌肉细胞的伪足吞噬食物颗粒,在细胞内形成大量的食物泡,经过酸性及碱性的化学过程,形成消化后的营养物,再通过各种管道输送到全身,未消化的食物残渣仍由口排出。
运动
水母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。水母表皮中从顶端延伸到伞体末端的肌肉纤维,控制着内腔的收缩和扩张。内腔扩张,水流慢慢吸入,充满内腔;内腔迅速收缩,将水流挤出腔体,水流喷出产生的推力使水母沿身体轴向方向运动。
水母在水中下沉时,触手伸展且向上,呈长线状;上升或向某一方向运动时,触手远端逆运动方向弯曲。水母借助触手,改变运动方向。水母常要借助风、浪和水流来移动。一些水母的钟状身体内有一种特别的腺,可以发出一氧化碳,使钟状身体膨胀。而当水母遇到敌害或者在遇到大风暴的时候,就会自动将气放掉,沉入海底。海面平静后,它只需几分钟就可以产生出气体让自己膨胀并漂浮起来。一些水母伞体顶部有气囊,这些水母控制各个气囊里的充气量,能改变水母的运动方向。
社会性
水母虽然是低等的刺胞动物门,但可三代同堂。水母生出小水母,小水母虽能独立生存,但亲子之间似乎感情深厚,不忍分离,因此小水母都依附在水母身体上。不久之后,小水母生出孙子辈的水母,依然紧密联系在一起。
寄生
水母类寄生有两种类型:①动物寄生在水母体上。如马蹄水母的中胶层内有吸虫类的鳞肌吸虫(Lepocreadium album)的尾蚴寄生,影响宿主的生长和发育,有些尾蚴寄生在水母的垂管和胃壁上。②水母寄生在另一种水母体上。如筐水母类的水母有寄生在另一种水母体上的现象。已知八囊摇篮水母幼体寄附在刺胞水母、海冠水母、芽体拟镰螅水母、灯塔水母、波状感棒水母、半口壮丽水母、枝管怪水母、四叶小舌水母和半球美螅水母等宿主的内伞及垂管上,如中国厦门湾八囊摇篮水母(Cunina octonaria)寄生于半球美螅水母宿主的内伞腔上。
共生
水母共生伙伴是一种俗名小牧鱼的双鳍鲳(Nomeus gronovii),体长不过7厘米,可以随意游弋在水母的触须之间。遇到大鱼游来,小牧鱼就游到巨伞下的触手中间,当做避难所,利用水母有毒的刺丝,躲过敌害的进攻。小牧鱼还能将大鱼引诱到水母的狩猎范围内使其丧命,吃到水母吃剩的零渣碎片。水母和小牧鱼一起共生,相互为用,水母保护小牧鱼躲避大鱼等敌害,小牧鱼吃掉水母身上栖息的小生物。
发光
有些水母不单颜色多变,而且还会在水中发光,有些闪耀着微弱的淡绿色或蓝紫色光芒,有的还带有彩虹般的光晕,当它们在海中游动时,就变成了一个光彩夺目的彩球。水母发光靠的是一种叫埃奎明的蛋白质,这种蛋白质和钙离子混合时,就会发出强蓝光。埃奎明在水母体内的量越多,发的光就越强。
适应环境
由于水母品种繁多,其对环境的适应各不相同。一些水母对于温暖水域更为适应,如海月水母,而另一些则更适应于寒冷的水域。海水水母对盐度要求较高,通常适应海水的盐度,也有一些水母能适应淡水环境,如桃花水母。一些水母对光照的要求较高,喜欢生活在明亮的浅海区域,而一些水母则更适应于深海等较低光照条件下的生活,如冥河水母。
再生
水母的触须可以再生。如果一个水母的触须被切断,它会再生出新的触须。
天敌
海洋生物中捕食水母的有:玳瑁、曼波鱼、棱皮龟等。
生长繁殖
繁殖
钵水母类为雌雄异体,有生殖腺在近胃囊处。配子排到海水中或口腕处受精。
生长
所有水母的发育均经过浮浪幼虫时期。该美国白灯蛾经受精过的合子通过原肠发育形成有纤毛的、可游动的原肠,称为浮浪幼虫,有刺胞,有不同的神经细胞和腺细胞,常有间细胞。大多数浮浪幼虫在水中漂浮一段时间后进入附着生活,变态成水螅体,然后以无性生殖产生水母体、真水母体(eumedusoid)或水螅体。其生活史模式有:①水母体-浮浪幼虫-底栖水螅体-水母体。②底栖水螅体-浮浪幼虫-底栖水螅体。③浮浪真水母体-浮浪幼虫-底栖水螅体-浮浪真水母体。
有的浮浪幼虫经过拟辐射幼虫直接发育浮游水母体,如筐水母和硬水母;有的浮浪幼虫发育成浮游水螅群体,如花水母。管水母目爪室水母的发育可分4个时期:①幼体期(larva phase)。包括带有早熟泳钟体的个体。②多营养体期(polygastic phase)。处于幼体期与单营养体期之间的生长期,包括泳钟体、营养体、芽生体、叶状体及生殖体等。③单营养体(eudoxid phase)。释放游离成熟个体的生殖泳钟之前的最后生长阶段,包括叶状囊的叶状体、触手、营养体,有或没有泳钟体。④游离成熟的水母体期(free adult medusoid phase)。营自由浮游生活的生殖体。
用途
食用
有些钵水母是渔业捕捞对象,如海蜇在中国成为海蜇渔业,其主要种类是海蜇、黄斑海蜇,还有叶腕水母等。
药用
水母中的海蜇是很多中药处方的重要成分。据《本草纲目》记载:“有气味,碱温无毒,主治妇人劳损、积血带下、小儿风疾丹毒、烫火伤。”
指示生物
水母可作为指示生物。水母在海洋中的分布很广,与其他生物一样,不同种类对温度、盐度的变化有不同适应范围。有些种类只能适应较狭范围的温度、盐度变化,因此分布较狭,如钵水母类的发形霞水母仅分布于北冰洋,可作为寒流的指示生物;又如银币水母、帆水母、七棱浅室水母和海冠水母等仅分布于热带海洋,可作为暖流的指示种;另有些种类仅分布于河口,如贝氏拟线水母,可作为河口冲淡水的指示种;有些种类分布于深海,如盔形双体水母和玫瑰水母等,可作为上升流指示种。
观赏
水母是一种非常漂亮的水生动物,它的身体外形就像一把透明伞(图1),具有一定的观赏价值。主要观赏种类:①天草水母(图2)。最大直径可达9厘米,分布在印度洋和北大西洋水母部分海域,捕食浮游生物和其他水母,人工养殖条件下主要以丰年虾、水母专用饲料和海月水母为食。②霞水母科。最大的伞膜直径可达2.28米,触手长达36.5米,是世界上已知最大的水母。③僧帽水母。是管水母目中的一种,终身群居的一类浮游腔肠动物。因为僧帽水母的顶囊像一顶僧帽,故名。它是世界上最大的水螅水母,也是世界上的毒水母之一,绰号为“葡萄牙战舰”。④澳大利亚箱形水母。箱形水母因形状像箱子而得名,其毒性强,身上的毒足够毒死60个人。箱型水母在水中呈现半透明状态,人类很难察觉。为避免暴风雨的袭击,它们会撤退到海底栖息。⑤桃花水母(图3)。通称宽口光唇鱼、降落伞鱼。水螅水母,体透明,微带乳白,拇指般大小,对生存环境有极高的要求,水质不能有任何污染,活体罕见,极难制成标本,已被列为极危生物,更有“水中大熊猫”之称。
科研
发光原理的应用
20世纪60年代,科学家发现在水母体中有一种(GFP),能在紫外光下发出强烈绿光。这种蛋白质在现代生物科学中,已经成为广泛使用的重要工具。研究人员可利用绿色荧光蛋白在个体细胞内进行跟踪,从而开发出更有效而副作用更小的药物。研究人员还利用绿色荧光蛋白质探测水中是否有的存在,检测爆炸物三硝基甲苯(TNT)或诸如镉或锌之类重金属存在。英国约克大学约克郡癌症研究实验室还利用绿色荧光蛋白质来指示肿瘤的所在位置。
仿生学应用
风暴探测仪
水母拥有强大的感知能力。这是因为在水母伞盖边缘有被称为"触手囊"的8个微小的凸起,每个触手囊中都有可以"听"到次声波的石灰质小球。所以海上风暴来临前,水母能感知人耳无法听到的次声波,并游向深海以躲避风暴。人们利用水母这一特性发明了风暴探测仪,该仪器可在风暴来临前15个小时做出风暴预报,为航空、航海安全提供保障。
仿水母推进的水下机器人
仿生机器人具有效率高、机动性能好、噪音低、对环境扰动小等特点,在海洋探测和水下作业中都有广阔的应用前景,人们以水母为仿生对象研制出各种仿水母式机器人。
美国弗吉尼亚理工大学鞍山工程师约纳斯-塔德塞等人研发了一种氢气动力水母,这种机器人在水中可以像真正的水母一样游动。机
环保警示
水母灾害研究尚待进一步开展,深入开展对水母灾害的研究,掌握水母暴发的主要因素、关键过程、驱动机理和致灾机理,将为海洋生态环境安全、海洋渔业生态系统健康评估、海洋渔业生态系统演变、海洋生态灾害预警和防灾减灾提供科学依据。
危害
水母暴发
概况
水母暴发原本是一种自然现象,水母生长具有季节性的特点,即使在未受干扰的情况下也可能发生暴发。但是在过去几十年中,由于人类活动的影响,海洋生态系统正发生着变化,一些海域出现了前所未有的水母暴发现象,已在国际上引起了广泛的关注。据美国科学基金会研究小组报告,全球至少有14片海域常常发生水母大暴发,其中包括黑海、地中海、美国夏威夷沿岸、墨西哥湾、日本海等。自20世纪90年代中后期起,中国的东海北部及黄海海域连年发生沙蜇暴发的现象,其中2003年发生程度最为严重。2004年中国辽东湾白色霞水母暴发,海蜇大面积减产。2005年江苏吕泗渔场有多个霞水母科群暴发。日本和韩国沿海水母暴发现象也日益增多,1920年、1958年、1995年、2002~2004年水母在日本海沿岸大量繁殖。大型水母的暴发给人类行为及海洋渔业带来很大危害,造成了严重的生态灾难。
致灾水母
中国沿海常见的致灾水母种类有沙蜇(Nemopilema nomurai)、海月水母(Aurelia aurita)和白色霞水母(Cyanea nozakii)。海月水母是一种世界性种类水母,广泛分布于南纬40°~北纬70°的沿岸水域。海月水母摄食鱼卵和仔鱼,对幼鱼群的发育和生长会产生一定的危害,并且海月水母的环境适应能力很强,在世界范围内分布越来越广,已成为世界性的海洋侵略种。
致灾机制
中国已初步研究阐明了致灾水母的暴发机制,通过对黄东海进行了数十次海域现场调查和大型水母水族系统实验平台模拟研究,从物理、化学、海洋生物学的角度揭示了沙哲种群动态过程与气候变化、富营养化、食物网改变之间的关系,揭示了沙蜇、海月水母无性生活史是影响暴发水母种群变动的重要生活史世代,温度是调控致灾水母由无性生活史到有性生活史的关键因子,饵料浓度是决定水母暴发种群大小的物质条件。大型水母的捕食,造成微食物网的能量向低营养层转移,改变浮游生物群落组成,截断能量向鱼类顶层捕食者流动,最终引起渔业资源群落结构的变化。
主要危害
①影响海洋渔业生态环境。水母的分布范围广,环境适应能力很强,水母旺发时,造成海洋生物、渔业生物、微生物大量死亡,暴发期可严重破坏海域生态系统平衡,持续暴发会对近海渔业生态系统的退化和演变产生重要影响。例如,霞水母科在其繁殖、生长过程中会分泌出大量毒素,使海水遭受污染,海洋生物、渔业资源受到严重破坏。霞水母旺发时,海洋生物、微生物大量死亡。海月水母大量捕食浮游动物,浮游生物群落组成改变,造成微食物网的能量向低营养层转移,弱化能量向鱼类顶层捕食者流动,最终引起渔业资源群落结构的变化。②影响海洋渔业资源。水母的大量暴发占据了经济鱼类的生存空间,往往使鱼类逃避,进而影响其正常洄游分布,鱼类产卵群体进入渔场数量降低,导致渔业资源量锐减。海月水母通过捕食鱼卵和仔鱼,同以仔鱼和浮游动物为食的鱼类争食,对渔业资源补充群体会产生危害。③影响海洋渔业生产。水母暴发时,严重堵塞网眼,增加网具阻力,甚至造成破网,大大降低捕捞生产效率,增加清理网具和捕捞成本;严重影响渔场环境,鱼群驱避,鱼汛期难以形成,渔业捕捞生产受到显著影响;也将明显影响处于同层次食物链的食用水母海蜇的产量;还有可能影响沿岸水产养殖的取排水,干扰水产养殖的正常运行。此外,会对近海网箱养殖渔场造成一定影响。
毒性
水母的触手上隐藏着许多刺细胞,这些刺细胞里面有毒液,还有一根盘卷着的刺丝。当水母遇到敌害的时候,就会很快地将刺丝弹射到敌害的体内,并且放出毒液。当敌害被刺丝刺中的时候,就会感到像是被水母咬了一口。有一种水母叫作僧帽水母,也称为葡萄牙军舰水母,分布在世界的暖洋中,因为其形状像和尚的帽子而得名。它看上去很漂亮,其实它那像绸带一样的触手上面,布满了含有毒素的细胞。这种毒液的毒性可以和COBRA的毒液相比,中毒后,能使人神经错乱,甚至死亡。
其他
许多水母大量捕食经济鱼、虾、贝类的幼体,破坏水产资源。此外,小型水母有昼夜垂直移动习性,当大量聚集在某水层时(数量为300个/1000米3),就会形成声散射层,阻碍声波在海水中的传播。
代表物种
中华桃花水母
中华桃花水母(Craspedacusta 中华缺翅虫)是淡水水母目笠水母科桃花水母的一种。水母体扁于半球形,但收缩时呈铃形,直径4.8~18毫米,大多数为15毫米左右。触手138~217条,按其长短分为4级,排列不规则,4条主辐触手并不显著大于其他触手。垂管较短,具4唇片。生殖腺4个,褐黄色,呈小囊状,位于胃腔与辐管相接处(见图)。触手上的刺丝囊集结成丛,位于长柱状的刺丝囊疣上,疣在触手上的排列不规则。平衡囊78~178个,管状,位于缘膜上,其数目与触手数目无关。模式标本于1939年2月12日采自中国四川嘉定(今乐山市)大渡河沿岸一水池中。在中国主要分布于四川乐山、泸州市以及宜昌市等地。
白色霞水母
白色霞水母(Cyanea nozakii)是刺胞动物门(Cidaria)钵水母纲(Scyphomedusae)旗口水母目(Semaeostomeae)霞水母科(Cyaneidae)霞水母属(Cyanea)一种广布性的大型海洋浮游植物。白色霞水母伞径500~1000毫米。触手中空、多而细长。口腕宽阔、扁平。鲜活霞水母的口柄、肩板和丝状氧化镁带有毒素。通常以小型浮游动物为饵。其生殖腺发达,繁殖能力强。生长速度快。在中国分布于辽宁省、江苏省、浙江、福建省、广东省沿海,其中以浙江省、福建省分布范围最广。
球型侧腕水母
球型侧腕水母(Pleurobrachia globosa)是栉大蚊属目侧腕水母科侧腕水母属的一种,又称球栉水母。体呈球形,有如小玻璃球。体小,最大个体高不过18毫米左右。有8条显著的栉毛带,每条栉毛带由若干块纤毛板组成。栉毛带的长度和纤毛板的数目随个体发育成长而增加,个体充分成熟后,纤毛板数可达40块左右。触手2条,通常伸出体外,当环境不利时则缩入触手鞘内。触手充分伸展时,其长度可达体高的20余倍。触手两侧分出10余条至数十条简单的分枝。暖水近岸性海洋动物,广泛分布于印度、斯里兰卡、马来半岛、日本和中国沿海。中国沿海常见的栉水母之一。
灯塔水母
灯塔水母(Turritopsis nutricula)是隶属于水螅虫纲(Hydromedusae)花水母目(Anthomedusae)棒螅水母科(Clavidae)灯塔水母属(Turritopsis)的一类小型水母。灯塔水母身体呈钟型,高与宽几乎相等,直径约4~5毫米,身体透明,能够看见红色的消化系统,因形如灯塔而得名(见图)。该水母“胃”大,横切面呈十字形,有80~150条缘触手。生活史有世代交替现象。生殖腺来自外胚层,位于垂管或胃壁上,很少延伸至内伞的主辐位置。广泛分布于中国沿岸水域。
相关事件
2019年4月,在英国度假城市托基海岸附近突然出现两只罕见的巨型水母,每只重达35公斤。
2021年4月,意大利东北部的里雅斯特,当地海域闯入巨型桶水母。
2022年7月18日消息,大批水母聚集在黎巴嫩贝鲁特的海岸附近,不少水母还被海浪冲上岸,当地的人都来不及清理。
参考资料
水母.中国大百科全书.2025-05-31
Browse taxonomic tree .中国生物物种名录.2024-02-12
水母.中国大百科全书.2025-05-31
水母.中国大百科全书.2025-05-31
观赏水母.中国大百科全书.2025-05-31
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水母暴发.中国大百科全书.2025-05-31
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中华桃花水母.中国大百科全书.2025-05-31
白色霞水母.中国大百科全书.2025-05-31
球型侧腕水母.中国大百科全书.2025-05-31
灯塔水母.中国大百科全书.2025-05-31
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密密麻麻!巨型桶水母入侵意大利东北部海域.央视网.2024-03-04
黎巴嫩贝鲁特海滩出现大量水母.中国新闻网.2022-07-19