这盏海中“小吊灯”,有超强再生能力
在德国生物学家、艺术家恩斯特•海克尔(Ernst Haeckel)的《自然界的艺术形态》(Kunstformen der Natur)一书中,有这样一幅画:它有长长的柄,对称的结构和精巧的“装饰”,看上去就像一盏精心设计的“吊灯”。
海克尔的画,猜猜它是什么?图片:Ernst Haeckel / Kunstformen der Natur
不过,这盏“吊灯”的设计师并不是人类,而是大自然。
没错,曾让恩斯特•海克尔深深沉迷的“吊灯”,不是真的吊灯,而是一种兼具生物形态美和几何构图美感的海洋生物。它就是身形娇小却拥有盛世美颜的十字水母(Staurozoa)。
都是水母,为何你如此突出?
在大家印象里,水母一般都是身体呈圆盘形、带有长长触手、能在海水中游泳的动物。而作为钵水母(Scyphozoa)的表亲,大部分十字水母却没有以上三种特点中的任何一点。它们的一些家族成员,身体形状酷似一个规整的“十字”,也因此得名。
正十字水母(Kishinouyea nagatensis)呈现规整的十字形。图片:周太玄、黄明显 / 生物学通报(1957)
相较于我们经常见到的钵水母,十字水母有很多独特的地方。首先是它的体型,十字水母是一类体型很小的水母,跟动不动就长几十厘米甚至几米的钵水母相比,大多数十字水母的成体只能长到五厘米,而最小的十字水母,成体只有几毫米。
另外,十字水母的柄状结构和触手分布也是与钵水母大不相同的。十字水母的英文名叫stalked jellyfish,意思就是带柄的水母。
两种十字水母,左 Manania handi,右 Haliclystus sanjuanensis。图片:C. E. Mills / faculty.washington.edu
如上图所示,那盏“吊灯”的“灯把”就是十字水母的柄,而在“吊灯”的尾端,那些蒲公英般的结构,就是十字水母的触手。
十字水母的生活方式与钵水母也大不相同,十字水母会附着在固体表面生活,海藻和岩石经常是它们附着的场所。虽然可以像海葵那样慢慢移动,但要让它们像钵水母那样在海水中游动,是不太可能的。
Haliclystus stejnegeri “蒲公英”形状的触手特写。图片:Minette Layne / wikipedia
此外,还有一个更本质的区别是,十字水母没有水螅体(polyp)和水母体(medusa)相互转换的世代交替过程。钵水母在发育过程中,会经历复杂的世代交替过程,简而言之就是,钵水母会从底栖生活的水螅体无性繁殖,变成水母体,再通过浮游生活的水母体有性生殖,产生水螅体。但十字水母没有这么复杂的发育过程,它们在幼虫阶段就一直长在固体表面上,最终发育成成体。
正因为这些不同,引起了科学家们对十字水母的特别关注。随着越来越多的形态学和分子生物学证据的出现,原本属于钵水母纲的十字水母,在分类学中也提升了一级,自立门户为十字水母纲,与钵水母同级。
十字水母住哪儿
十字水母大多生长在温带和寒带地区的海域里,只有少数种类会出现在热带或亚热带水域。它们经常出现在潮间带到潮下带,附着在海藻或岩石上,与周围环境融为一体,因而不容易被人发现。我国学者林绍文、周太玄、黄明显曾于二十世纪中期在青岛、烟台、大连等地采集到过十字水母。
根据卢茨发现的十字水母绘制的图。Violaine Martin / Deep Sea Research
来自罗格斯大学海洋与海岸科学部(Rutgers University Institute of Marine and Coastal Sciences)的理查德•卢茨(Richard Lutz)及其同事,在1998年通过潜水器调查深海热泉喷口时,找到了一种新的十字水母,并发现这种十字水母是一些特定区域的主要生物。在水深超过2000米的深海,发现了原本生活在浅海的十字水母,看来它还藏着许多不为人知的秘密。
不游泳,十字水母如何维生?
前面提到过,十字水母那些蒲公英似的结构,就是它的触手。这些触手长在它叶瓣的顶端,可以用来捕捉猎物,触手抓到猎物后,就会扭动叶瓣(如下图所示),将食物送到的口中。
叶瓣扭啊扭。图片:Shoals Marine Laboratory
在自然界中,十字水母更喜欢吸附在海藻的最上端,靠捕食浮游生物生存。它们也可以通过水流找到合适的附着地点,寻找更适合自己的食物。如下图所示的 Haliclystus antarcticus,就更喜欢呆在潮下带与潮间带的底栖环境中,捕食小型甲壳类动物,而甲壳类动物那些难以消化的甲壳,最后会被它们“吐出来”。
Haliclystus antarcticus。图片:André C. Morandini / wikipedia
这盏“小吊灯”可不简单
十字水母的很多特性吸引了学者们的注意。十字水母多生活在地球南北温带和寒带水域,再加上在深海热泉发现了十字水母,使得它们成为了一种研究动物地理分布的良好材料。
十字水母的再生能力也非常强。曾有人做过实验,将十字水母的身体切除一部分,十字水母不仅能重新长出被切除的部分,甚至还能还能长出更多的部分。比如被切掉一个叶瓣后,它可以在被切除的地方再长出来两个叶瓣。
右上方被切除的地方长出了两个叶瓣。图片:George Johnston / A History of the British Zoophytes
十字水母集“美丽”与“有趣”于一身,不仅颜值超高,还有很多不为人知的秘密等待人们去探索。大家下次再去海边游玩的时候,也不妨留意一下海边的海藻,说不定你就能在上面找到一盏来自海洋的奇特“小吊灯”。(编辑:Yuki,红色皇后)
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