海水会扎人?那是水母在扔“手榴弹”

水母看上去就像海中漂浮的云朵,美丽、优雅而又安详。但隐藏在治愈外表之下的,是它们悄无声息又疼痛无比的攻击。


而在这其中,最为隐秘的攻击来自一种名叫Cassiopea medusae的仙后水母。不需要任何肢体接触,这些水母就可以攻击猎物或者让人中招——因为它们会扔“迷你手榴弹”。


海水会扎人?那是水母在扔“手榴弹”

不需要任何直接接触,这些美丽优雅的水母就可以蛰到你 | Allen Collins and Cheryl Ames


海水会蜇人?


在这些仙后水母栖息的海域,流传着“蜇人的水”(stinging water)的传说——浮潜者们明明没有与水母直接接触,但却会突然感受到水母蛰一般的刺痛。很长时间以来,人们都不知道这种“幽灵攻击”究竟来自何方。


最近,科学家们终于确定了传说背后的罪魁祸首——漂在海水中不知不觉蜇人的正是仙后水母Cassiopea medusae的细胞团结构,研究者将其命名为“cassiosomes”。这些细胞团随着水母释放的粘液进入水中,不仅能刺激人的皮肤,还可以杀死猎物,就像是水母抛出的“迷你手榴弹”一般。这项研究由史密森尼国家自然历史博物馆,堪萨斯大学和美国海军研究实验室的科学家们于2月13日发表在《自然通讯生物学》期刊上[1]。


科学家们使用3~8.8厘米直径的仙后水母进行了实验。当扰动水母或者加入猎物时,它们就会释放出这种“蜇人的粘液”。显微镜观察显示,水母粘液中漂浮着许多小小的细胞团块,直径在100-550微米之间。它们大小不一,形状不太规则,可以在水中自行运动——看起来就像是会游泳的迷你爆米花


海水会扎人?那是水母在扔“手榴弹”

这些会动的“爆米花”就是水母释放的迷你手榴弹 | Cheryl L. Ames et al


研究者们进一步鉴定了这些“爆米花”的结构组成,发现它们是是一个个不规则的空心球,外层主要由包含毒素的刺细胞和一些外胚层细胞组成,中心则经常含有一些与水母共生的虫黄藻。


离开水母的身体之后,这些细胞团还可以运动长达10天,在5或6天后逐渐缩小为光滑的球形,直到运动停止且囊泡解体。细胞团可以在水中持续游动,这是因为它的外层生长着许多纤毛。


海水会扎人?那是水母在扔“手榴弹”

在电子显微镜下,可以看到细胞团结构Cassiosome外层伸出的纤毛(粉色箭头) | Cheryl L. Ames et al


“手榴弹”击杀猎物


这些仙后水母对人的毒性并不强,如果水中的人被“粘液手榴弹”击中,虽然会出现恼人的皮肤刺激,但还不至于危及生命。不过,小小的猎物们就难以逃脱了。


海水会扎人?那是水母在扔“手榴弹”

将充满活力的丰年虾与水母细胞团放在一起,60秒后,大部分丰年虾都一动不动了…… | Cheryl L. Ames et al


为测试“迷你手榴弹”对猎物的杀伤力,科学家们把这些细胞团收集起来,与日常作为水母饲料的丰年虾(卤虫)幼虫放在了一起。结果,科学家们观察到丰年虾在接触到细胞团后立即被杀死,而去除了细胞团的粘液则不会产生任何影响。这说明,这些含有刺细胞的“爆米花”确实能像手榴弹那样隔空击杀猎物。由此看来,“粘液手榴弹”对这些仙后水母而言确实是捕食与防身的利器。


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一只不幸被“手榴弹”击中的丰年虾幼虫 | Cheryl L. Ames et al


此外,研究者在其他4个相关水母物种中也发现了类似的“手榴弹”结构。研究者们希望继续确认还有哪些水母具有这种“隔空攻击”技能——如果还有毒性更强的“水母手榴弹”漂浮在海水中,那人们就更需要警惕了。


参考文献

[1] C. Ames et al. Cassiosomes are stinging-cell structures in the mucus of the upside-down jellyfish Cassiopea xamachana. Communications Biology. Published online February 13, 2020. doi:10.1038/s42003-020-0777-8.



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