毒刺水母使用了手榴弹！科学家受伤了！
作为一名海洋生物学研究生 ， 最惬意的事情大概就是用水母做研究（当宠物）了 。
但有时我在给倒立水母（Cassiopeaxamachana）换水的时候 ， 尽管已经很小心地避免直接接触水母 ， 但手放到海水里时 ， 还是会感到一丝刺痛 。 而且换完水后 ， 还会看到它们分泌的很多粘液 ， 就像这样：
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图中黄色箭头标识的部分 ， 就是倒立水母产生的粘液 。 图片：Ames,C.L.etal.(2020)CommunicationsBiology3(67)
不仅是我 ， 其他小伙伴在热带海域潜水的时候 ， 也有莫名其妙被水母蜇伤的经历：
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截图 。 图片：物种日历粉丝们的留言
就在最近 ， 来自日本东北大学和美国堪萨斯大学的团队发表的一篇论文 ， 对这一问题做出了解答 。 大家这才恍然大悟：原来水母在捕食和防御的时候不光会近身肉搏 ， 还会“扔手榴弹” 。
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倒立水母本事大
和我们一样 ， 科学家们也听说了人们在红树林等近海热带海域潜水时 ， 会被不明物体蜇伤 。 为了寻找刺伤人们皮肤的元凶 ， 她们将目光聚焦到了热带海域常见水母——倒立水母身上 。
倒立水母是一种很特别的水母 。 相比于我们印象中飘逸灵动的水母形象 ， 倒立水母可谓‘懒’得出奇 ， 它们喜欢将‘头’紧贴着海底 ， 将自己的口腕朝上面向太阳 ， 在水底倒立着生活 。 它们之所以会这样 ， 是因为它们口腕里共生有大量的虫黄藻 ， 通过虫黄藻的光合作用就可以给自己提供充足能量 。 倒立水母倒立着生活 ， 正是在让自己体内的虫黄藻更好地晒到太阳 ， 将这项技能最大化利用 ， 是水母在6亿年的进化之路上练就出来的一种特殊生存策略 。
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我们印象中的水母是一直游来游去的 。 图片：水母小厦
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而倒立水母则喜欢附着在物体表面 。 图片：水母小厦
虽然倒立的方式让倒立水母获取了更多的太阳能量 ， 也有利于它减少自身的能量消耗 ， 但是 ， 靠共生藻提供的能量并不能完全满足倒立水母生长的需求 ， 它们还需要额外捕食浮游动物来补充营养 。 当其他动物接触到水母时 ， 水母身体上的刺细胞就会发动攻击 ， 这是水母捕食猎物的主要方式 。
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水母刺细胞的工作模式 。 图片：Spaully/wikimedia；汉化：物种日历
但倒立水母特殊的生活方式牺牲了自己的机动性 ， 去主动寻找猎物看起来是不太可能了 。 那么倒立水母就只能在海底守株待兔地捕食吗？不 ， 它们开发出了另一样“秘密武器” 。
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倒立水母的秘密武器
这种武器被研究者们命名为Cassiosomes（我们姑且称之为“卡西体”） ， 它们在倒立水母口腕处产生 ， 大小100~550微米左右 ， 外表层由一层特殊的细胞组成 ， 而内部大部分是中空的 ， 像是一个瘪了气的不规则皮球 。 此外 ， 它们还可以自由移动 ， 并同样附带有刺细胞 ， 就像是倒立水母扔出来的一个个“手榴弹” 。
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这些不规则的小颗粒 ， 就是倒立水母释放出来的“卡西体” 。 图片：Ames,C.L.etal.(2020)CommunicationsBiology3(67
当倒立水母捕食或遇到水流刺激的时候 ， 就会释放很多粘液 。 这时 ， “卡西体”就会附着在粘液中 ， 并能够借助水流扩散到更远的地方 ， 让倒立水母能更好地捕食猎物或防御自己 。
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发现“卡西体”有何意义？
除了倒立水母 ， 研究人员还发现其他四种水母可以产生类似“卡西体”的物质 。 这四种水母分别是巴布亚硝水母（Mastigiaspapua）、澳洲斑点水母（Phyllorhizapunctata）、蝶形棱口水母（Netrostomasetouchianum）以及马赛克水母（Catostylusmosaicus） ， 而且这四种水母与倒立水母一样 ， 都属于根口水母目 。 这一类水母口腕根部愈合在一起 ， 伞体边缘没有触手 。
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属于根口水母目的巴布亚硝水母 。 图片：BrittanyRockwell/Unsplash
研究人员还仔细观察了另一种水母：海月水母（Aureliaaurita） ， 结果发现海月水母不会产生类似“卡西体”的物质 。 海月水母属于旗口水母目 ， 这一类水母伞体边缘长有触手 ， 伞体下的口腕则飘扬如旗帜 ， 因此名为“旗口水母” 。
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旗口水母目的常见种海月水母 。 图片：ArnaudWeyts/Unsplash
根口水母目与旗口水母目都属于刺胞动物门钵水母纲 ， 而“卡西体”在两种不同类型水母之间存在的差异 ， 为今后探讨水母对于生态的影响以及生物的进化机制提供了依据 。
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秘密武器威力如何？
在自然环境中 ， 水母的捕食对象主要是各种浮游动物 。 为了测试“卡西体”的毒性 ， 实验人员把刚孵化的卤虫（Artemianauplii）无节幼体放入装有“卡西体”的海水中 ， 结果这些浮游动物大多在一分钟之内就被“卡西体”蜇死了 ， 所以倒立水母的这项秘密武器还是很有威力的 。
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“卡西体”能够在一分钟内杀死大部分浮游动物 。 图片：Ames,C.L.etal.(2020)CommunicationsBiology3(67)
对于人类而言 ， 我们的皮肤比那些弱小的浮游动物厚实多了 ， 因此 ， 在正常情况下 ， 少量接触到“卡西体”不会对人们的性命产生威胁 。
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水母蜇伤留下的痕迹 。 图片：ThomasQuine/flickr
但是 ， 如果喜欢潜水的小伙伴们不幸被“卡西体”蜇到了 ， 皮肤刺痛还是难免的 。 而且 ， 对于倒立水母刺细胞的毒性分析结果显示 ， 其毒素具有溶血性、皮肤坏死以及心脏毒性等特性 ， 过度暴露于这些水母毒素之中的话 ， 还是会让人们遭受很大的伤害 。
所以 ， 到海里潜水的小伙伴们 ， 最好还是武装一下自己 ， 尽量减少皮肤与海水的接触 ， 避免莫名其妙地被“水母手榴弹”所伤 。
本文转载自我是科学家iScientist ， 作者是@尼紫泰 。
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【毒刺水母使用了手榴弹！科学家受伤了！】(此文章转载自人民日报客户端)
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