海月水母(全景網 供圖)
「海月」之名
有這樣一個悽美的傳說。很久以前,地球有兩顆衛星——月亮和宙星,它們共同保護地球免受隕石的傷害。經歷了無數次的保衛戰後,它們彼此相愛。突然有一天,一顆巨大的隕石撞向地球,一場慘劇即將發生。宙星不想看到地球上生靈塗炭,更不願自己的伴侶受到傷害,於是冒著生命危險去攔截隕石,最終與隕石一起灰飛煙滅。地球和月亮轉危為安。月亮為此傷心落淚,淚水滴進大海,幻化成了海月水母,象徵著對愛人的深切思念。
傳說終歸是傳說,海月水母當然並非淚花所變。成體海月水母長10~30釐米,通體透明如圓盤狀,在海面上漂浮時特別像海面上圓圓的月亮倒影,故得名「海月水母」。海月水母也不是特指某一種水母,而是刺胞動物門缽水母綱旗口水母目洋須水母科海月水母屬下所有種的總稱。由於海月水母屬各種間的差別很小,往往要藉助於分子生物學的方法才可以鑑別。海月水母分布廣泛,在美國、德國、日本和瑞典以及我國的近岸海域都有分布。
大連老虎灘海洋公園的海月水母長廊
身體「掃描」
作為一類常見的觀賞性水母,海月水母的優美身姿往往會吸引很多觀眾。它們的身體呈透明圓傘狀,傘的邊緣有一圈觸手,並有8個缺刻,就像8個小豁口,整體看上去像袖珍的華蓋,別致、靜美。缺刻中有一個感覺器,也稱為觸手囊。觸手囊內有鈣質的平衡石,囊上有眼點,囊下有感覺緣瓣,緣瓣上有感覺細胞和纖毛,它們的存在能夠讓海月水母感知浮遊環境的變化並及時做出應對。
海月水母的傘內面中央伸出四條像旗帶一樣的結構——口腕,口腕中央的口是吞進吐出的關卡。也許有人會對「吞進吐出」表示困惑,也許有人已腦補出畫面,不忍直視。沒錯!海月水母進食和排洩共用一個口。這個通用口與胃腔相連,胃腔向四方擴大成胃囊。胃囊上方伸出分枝狀的輻管,輻管與圍繞傘緣一圈的環管相連。胃囊內有4個馬蹄形的生殖腺,生殖腺的內側長有很多絲狀結構(胃絲)。我們從傘頂部看到的四個馬蹄形的圓環就是海月水母胃絲和生殖腺的部位。
4個胃囊的海月水母
6個胃囊的海月水母
一生兩「世」
在介紹海月水母的生活史之前,我們首先澄清一個容易被大家忽略的事實:圓盤狀的海月水母實際上是其處於水母體階段的個體,此前它還有一個我們不常見的螅狀體階段。也就是說,我們常見的海月水母是2.0升級版。此前它是什麼模樣,恐怕很少有人了解。
其實,水母中的世代交替現象非常普遍。海月水母生活史有兩個階段——營浮遊生活的水母體階段和營底棲生活的螅狀體階段。前者通過有性生殖產生後代,後者則通過無性繁殖產生後代。因此,海月水母的一生兩「世」是指有性浮遊世代(水母體世代)和無性底棲世代(螅狀體世代)。
口腕攜帶受精卵的海月水母
「升級」之前的螅狀體
在有性浮遊階段,海月水母爸爸將已發育成熟的精子排出體外。精子隨海水流動,被海月水母媽媽攝入體內。精子和卵子勝利會師,形成受精卵,繼而順水流被運送至水母媽媽的口腕邊緣,並停留在此處繼續發育。受精卵以完全均等卵裂的方式形成囊胚,囊胚發育為原腸胚,原腸胚表面長出纖毛,由此受精卵成為浮浪幼蟲。
浮浪幼蟲
浮浪幼蟲離開海月水母媽媽之後,在海水中浮遊約24個小時,隨後在適宜的基質(如巖石)上附著,發育成螅狀體。螅狀體個體很小,只有1~2毫米大。其底端通過足盤附著在基質上,中間為莖部,莖部與底端連接處為柄部,頂端具口和觸手。此時的海月水母寶寶雖然很柔弱,但已能夠通過捕食海水中的微小生物滿足自己生存所需。可見,在大自然的舞臺上,哪怕只是一個小生命,也能閃耀光芒。
橫裂生殖,「碟」變升級
螅狀體的海月水母寶寶是附著生長的,「升級」為水母體後,就變為浮遊生長。這個質的飛躍是如何產生的?這就要說到螅狀體生長過程中的一個重要變化過程——橫裂生殖。
螅狀體出現縊痕形成橫裂體
在一定的環境條件下,如降低水溫,螅狀體的軀幹部會開始拉伸,並形成一個個縊痕。這些縊痕進一步發育成裂節狀,裂節逐漸長大,最終長成一摞小碟子似的模樣。此時的螅狀體被稱為橫裂體,它開始進入魔法一般神奇而有趣的橫裂生殖環節。橫裂體進一步發育,其頂端的觸手消失,一摞「小碟子」通過不斷抖動,依次從橫裂體上脫落下來,成為碟狀體,橫裂體的頂端則會重新長出觸手,變成螅狀體。1個海月水母螅狀體可以通過一次橫裂生殖產生數量不等的碟狀體,一般食物充足時產生的碟狀體較多,通常有20~30個;食物極度缺乏時,僅產生1個碟狀體。
碟狀體逐漸長大成幼水母體,再歷經約5個月的時間,才能發育成性成熟的水母體,開啟海月水母又一個嶄新的生命旅程。海月水母體的壽命一般為1年,在完成有性生殖後逐漸死亡。但是,在日本海海域曾發現能生活兩年的海月水母體,可以進行兩次有性生殖。不知道這種類似「生二胎」的體驗對它們而言,是否也充滿著艱辛與喜悅。
需要說明的是,在海底附著生長的螅狀體除了進行橫裂生殖,實現向浮遊生活的水母體階段的轉換外,還可以進行其他無性生殖,如出芽生殖和二分裂生殖。出芽生殖是螅狀體通過在其軀幹部或者基部伸出芽體,逐漸長成新的螅狀體的一種繁殖方式。研究人員發現,在不進行橫裂生殖的其他時間裡,螅狀體均可以通過出芽生殖這一無性繁殖的方式產生新個體,並且可以循環往復。在空間和食物不受限制的情況下,一個螅狀體可以通過這種出芽方式無限制地產生大量的螅狀體。另外,有些螅狀體可以先由頭部一分為二,然後身體再分開,變成兩個螅狀體。
出芽生殖的螅狀體
從水母體排出受精卵,到形成浮浪幼蟲並成長為螅狀體,再至橫裂體裂變出碟狀體,最終形成新的水母體,這是海月水母的經典一生。但有研究發現,海月水母的浮浪幼蟲可以不經過附著變態,跨過螅狀體,直接發育成碟狀體,隨後長成水母體。只是,這種繁殖方式的發生頻率很低。
出現二分裂的螅狀體
逆境保護策略:足囊生殖
著名表演藝術家六小齡童有一句非常經典的話:「苦練七十二變,方能笑對八十一難」。克服逆境,應對未知的風險,也是眾多生命需要面對的考驗。海月水母的螅狀體就擁有一套逆境保護策略—足囊生殖。
在食物充足、生存環境優良的時候,海月水母的螅狀體會進行出芽生殖。研究人員發現,當食物不充足或者處於其他逆境條件下,如溫度不適宜或者遭遇大量捕食時,海月水母螅狀體會在其基部伸出一條匍匐根,以匍匐根的末端附著在基質上形成新的足盤,原基部會脫離其固著點並轉移到新足盤上。該螅狀體會在原先的附著點上留下一團組織,組織外層被角質膜包被,這團組織為足囊,這種繁殖方式為足囊生殖。環境條件適宜後,足囊便可萌發形成螅狀體。如此隨機應變的生存智慧,實在令人嘆服。
逆發育,海月水母的永生?
2015年,廈門大學鄭連明副教授等報導了關於海月水母生活史的一個重大發現。他們對廣分布於我國近海的海月水母的生活史進行了觀察,結果發現,海月水母的幼體和成體可在遭遇不良條件(如過度擁擠、飢餓、低氧或機械損傷)時,會通過逆生長和形態退化的形式失去口腕、觸手等成體形態特徵,在其傘下長出螅狀體的觸手並在觸手中央形成螅狀體的口,最終長出一個完整的螅狀體。
由此,海月水母生活史的另外一個環節呈現在我們眼前—生活史逆轉,即水母體不經過有性生殖,直接發育成螅狀體。這種現象是否意味著海月水母的永生?美麗而神奇的海月水母還會為我們帶來哪些意外和遐想?
一半是天使,一半是魔鬼
誠然,漂亮的海月水母令人心馳神往,但是如果它們在大海中的數量驟增,直至失控狀態,就有可能引發生態災害,殃及無數海洋生物。人類也會深受其害。
當水母大量暴發時,貪吃的水母們會吃掉海水中的浮遊動物,導致以浮遊動物為食的魚類因缺乏食物而死亡。與此同時,因為大量浮遊動物被水母吃掉了,原本被這些浮遊動物攝食的浮遊植物就獲得了大量生長的機會,這在一定程度上會引發藻華。
此外,海月水母是近岸生物,大量生長的時候會堵塞近岸發電站的海水冷卻系統入口,嚴重時會導致核電站關閉,進而給依靠核電站電力供應的城市帶來巨大的經濟損失。在日本和中國等國的周邊海域,因海月水母暴發導致核電站關閉的事件頻頻見報。
正在吃滷蟲的碟狀體
如果把它帶回家
看了前面的講解,很多朋友也許會問:這麼可愛的海月水母,可不可以帶回家養呢?答案是肯定的。不過關於海月水母的家庭養殖,需要注意以下幾個方面。
首先,水溫、鹹度要適宜。水母體可生長的溫度範圍為15~30℃,25℃為最適宜溫度。因為海月水母為海洋生物,所以養殖海月水母需要用海水,內地無海地區可以使用海水晶(人工海鹽)和純淨水配製人工海水,海水的鹽度以35‰為宜。
其次,選擇好容器設備。家庭養殖海月水母需要使用專門的容器,其內要保持穩定的水循環。這種容器應為圓柱形而不是我們常見的方形魚缸,這是因為水母的遊泳能力很弱,遇到水流死角後會被卡住甚至因此死亡。
再次,投放餌料需要限量。家養海月水母的餌料為豐年蝦(也叫滷蟲),豐年蝦的卵可以在冷藏條件下長期保存。取少量的豐年蝦卵放於海水中,用氧氣泵充氣24小時,就可以觀察到卵孵化為幼蟲的過程。幼蟲有遊動能力,海月水母的觸手碰到後就可以將其抓取並送入口中。水母很貪吃,只要水體中有豐年蝦幼蟲便會捕食,所以不要給水母投餵太多食物:一方面可以避免水母吃得太飽,甚至因此一命呼嗚;另一方面投餵過量食物也會導致養殖水體水質惡化。
需要強調的是,餵食後,要用吸管清理食物殘渣及排洩物,並補充新鮮海水。更換海水不宜太頻繁,一般兩三天更換一次即可。希望悠遊自在的海月水母能給大家帶來好心情!
(作者單位:北京自然博物館)
本文為大自然雜誌原創,出自2017年第1期
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