摄食几乎无选择 堪称“黑色能量通道”
水母如此泛滥 气候变暖是首要因素
探根求源
桃花水母是“大熊猫”吗?
桃花水母不仅有美丽的名字,还曾有“水中大熊猫”之称。桃花水母的生存史已有6.5亿年,出现的时间比恐龙还早几亿年,被喻为生物进化研究的“活化石”,其本身独有的基因对现代基因工程研究有重要意义。不过,桃花水母并没有传说中那么珍稀和神秘,在一些干净、平静的水域,经常可以看到桃花水母的身影。
桃花水母在世界很多地方都有,我国四川、浙江、湖北、陕西等地均有发现。由于它们多在早春桃花盛开时节出现,有的为粉红色,在水中游动时状若漂浮在水面的桃花花瓣,因此我国古代称它们为“桃花鱼”。
明万历三十七年《归州志》中有“桃花鱼”的记载。这是世界上桃花水母最早的记录。清雍正三年《古今图书集成》中曾这样细致而生动地描述桃花水母:“桃花水母形如榆荚,大小不一,蠕蠕然游水中,动则一敛一收,若人攒指收放之状,不知避人,取贮盂中亦然。离水取视,不过如涎一捻,绵软无复形体。”清道光十九年《归州志》中有“桃花鱼出叱溪河,桃花开时始见,有红白二种,花落后即无”记载。
其他古籍中还出现过类似描述:桃花鱼“非鱼也,生于水,故名之曰鱼;生于桃花开时,故名之曰桃花鱼。”“桃花鱼形圆,薄如蝉翼,浮水面作翕张状。”在秭归,“桃花鱼”家喻户晓,并流传着这样一个美丽动人的传说。汉王昭君出塞和亲前返故里探亲,怀抱琵琶,坐在叱溪河上的小舟上,黯然泪下,泪珠滴入河水中化作桃花鱼。
世界上对桃花水母首次进行科学记录和描述是在1880年,标本采自英国伦敦,订名为索氏桃花水母。约半个世纪后,桃花水母在世界各地陆续被发现,主要在亚洲、欧洲、美洲等温带地区,大洋洲也有发现。我国桃花水母第一次科学记录是在1907年,标本为日本学者采得,经日本学者丘浅订名为川井桃花水母,我国称为宜昌桃花水母。
生物新知
水母“耳朵”预测海洋变化
水母触手中间的细柄上有一个小球,里面有一粒小小的听石,这是水母的“耳朵”。由海浪和空气摩擦而产生的次声波冲击听石,刺激着周围的神经感受器,使水母在风暴来临之前的十几个小时就能够得到信息,于是,它们就好像是接到命令似的,从海面一下子全部消失了。科学家们曾经模拟水母的声波发送器官做试验,结果发现能在15小时之前测知海洋风暴的讯息。
水母随波逐流,它的水平分布与海流、水团和气象有着密切的关系,有些水母种类可作为判断海流或水团性质的生物指标。例如福建南部渔民利用银币水母(渔民称为“鳁镜”)作为台湾暖流鳀鱼夏汛的指标,准确预测渔汛。
水母毒素:抗癌药物
水母是人类传统的海产食物,我国沿海常见的食用水母有拟叶腕海蜇、叶腕海蜇、海蜇、黄斑海蜇和沙海蜇。有些水母具有药用价值,我国医药对海蜇的应用历史悠久,《本草纲目》提到,海蜇性咸、平,入肝肾,可消热化痰、消肿解毒、软坚散结,治热痰、口燥咽干、阴虚便秘、淋巴结核、高血压、矽肺等症,外用治丹毒、烫伤等。在现代医学的前沿研究领域中,水母毒素是一类结构独特而新颖的蛋白质和多肽混合物,活性广泛,具有溶血、抗氧化等多种生物活性,具有治疗心血管疾病、糖尿病和抗癌等作用,是一大类潜在的海洋药物先导化合物。
有关水母暴发对沿海核电厂、化工厂、大型海洋设施和人类日常生活产生的影响,自上世纪70年代以来在日本、菲律宾、沙特阿拉伯、美国、欧洲和一些地区都有报道。近来,由于水母暴发现象频发,使得水母再度成为全球关注的热点,也使科学家们充分认识到水母在生态系统能量流动中发挥的重要作用。
研究表明,气候变暖和人类活动是引起水母数量和分布变化的首要因素。尽管每种水母之间的繁殖周期不尽相同,但从总体来讲,一般是在温度比较高的春夏季,而在全球变暖的背景下,海水温度升高的提前使水母也提早进入繁殖期,而寒期来临时间的推后,延长了水母的繁殖时间,造成水母数量暴发。
除了气候变暖,生物入侵也是水母泛滥的重要原因。轮船压载水的随意排放可能带来当地原来没有的物种。如果外来水母能够适应当地的环境、建立种群,加上缺少生态链上层结构,即没有天敌的缘故,可能导致该水母数量激增,并造成严重的生态灾害。上世纪80年代发生在黑海的瓣水母入侵,就给当地造成了生态灾难,使黑海可利用的海洋资源遭到严重破坏。
科学家发现,海水的富营养化,很可能也是造成水母数量暴发的原因之一。海水的富营养化会导致浮游植物群落结构发生改变,从而导致整个浮游生物生态结构发生变化,许多种类生物的生存压力增大。而水母泛食性的特点,使它的摄食压力一下减少很多,提高了其在区域生态系统中的竞争力。而且海水的富营养化也造成浮游生物增多,使水母获得更有利的生长条件。
水母一旦遇到猎物,从不轻易放过,但水母也有自己的共生伙伴——体长不过7厘米的小牧鱼。小牧鱼随意游弋在水母的触须之间,遇到大鱼游来就到水母巨伞下的触手中间“避难”,利用水母刺细胞的装置,巧妙地躲过敌人的进攻。有时,小牧鱼甚至还能将大鱼引诱到水母的狩猎范围内使其丧命,这样还可以吃到水母吃剩的残渣碎片。水母和小牧鱼相互利用,互利共生,水母“保护”了小牧鱼,而小牧鱼又吞掉了水母身上栖息的寄生小生物,帮助水母清洁身体。
水母在大洋深海的物种多样性和丰富程度很高,具有捕食、共生和寄生多种营养关系。水母对上下层食物链均有重大影响,在物质从表层向深层的主动输送过程中具有不可替代的作用,堪称“黑色能量通道”。
大多数水母食性广,几乎无选择地摄食一切可获得的浮游动物,包括许多海洋动物的卵和幼虫,以及一些小型鱼类,甚至同类相食。因此,水母的摄食直接控制浮游动物的种群数量,影响种群结构。同时,通过食物链的下行作用影响,水母在浮游动物和浮游植物之间调节种群平衡,避免浮游动物过量繁殖引起浮游植物衰竭,或因浮游动物显著降低而引起水华。
水母对上层食物链的影响主要是鱼类。由于身体含有高水分、多胶质、易分解和自溶等特征,水母可以作为鱼类的饵料。水母还能为某些鱼类提供躲避敌害的场所,这些都利于渔业生产。另一方面,许多鱼类及仔鱼也以浮游动物为主要饵料,水母类对浮游动物的摄食对鱼类造成食物竞争,对海洋鱼类种群补充构成威胁,进而影响渔业发展。
自上世纪80年代以来,水母数量剧增,而渔业资源全球性衰退,在生态环境持续恶化的情况下,水母很可能取代鱼类成为海洋生态系统营养结构中最主要的上层肉食动物,相当于海洋的“霸主”。