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在广袤的海洋中,我们常常可以看到飘散着成千上万个“圆盘”状的生物。这些白色、紫色或淡粉色的生物,缓慢地在水中像跳跃一般地游动,它们伞型(或是钟型)的身体有着特殊的肌肉,运动时先大力扩张将水吸入身体,然后再迅速收缩身体将水推出体外,身体便向反方向推进。多条细长的丝状触手拖在身体后,就像眼睫毛一般,随着“眨眼”而跃动,张开、闭合、再张开……给人的感觉就好像海底深处的幽灵。这种神奇的有点像果冻一般的生物就是水母。
在海洋中自由游动的水母,它的水母型在英文中被叫作“Medusa(美杜莎)”,与古希腊神话中的女妖美杜莎同名。就像神话故事中的美杜莎一样,水母也有着令人窒息的美丽。长期以来,人们对水母充斥着各种误解:我们可能知道它们缺少神经系统密集的“大脑”,却不一定了解它们也能以各种复杂的方式看到和感知这个世界,并做出应有的反应;我们可能知道它们的身体结构非常简单,但却未必了解它们所用的游泳技巧其实是动物王国中最节省体力的一种;我们或许熟悉它们在海洋中静静游动的曼妙姿态,却未必知道它们身体的漂亮伞型结构或是钟型结构只是其生命历程中的一种形态而已。
水母们有时会成群结队地靠近海岸,有时又会漫游在海洋的最深处。直到现在,科学家们都无法成功地预测出它们会在什么时候在哪里出现。水母之所以备受海洋学家的关注,一方面是因为它们如怪兽一般难以捉摸,有些水母可以无声无息地接近人类,并用触手上有毒的刺细胞给人致命的一击;另一方面也是更重要的,水母是全球生态的指示性物种,水母的大量出现,往往意味着海洋水温开始变暖,并可能带来生态系统的衰退。但同时,水母又真如海洋女神一般漂游在大海中,拥有那夺人心魄般的美丽,让人不由地屏息凝视。也许正是这种存在于“怪兽”和“女神”之间的魅力,让水母在人们心中留下了深刻的印象。
返老还童?
那些成熟的、能自由自在地在海洋中漂游的水母,生物学家将其称为“水母型”,而水母在“水母型”的前一个阶段叫作“水螅型”。处于“水螅型”阶段的水母就像一个个小竖管,栖身在形形色色的海底岩石下方。
1988年,一名海洋生物学专业的学生在意大利西北海岸的浅水域发现了一个小小的、直径只有4~5毫米的钟形灯塔水母。在浅水中,它透明的身体并不耀眼,唯有一些细小的触手和略带红色、如灯塔形状的性腺比较醒目(人们往往会把位于水母身体中央的性腺当成它们的大脑)。这位学生把灯塔水母放在装有海水的容器中,原本是想将它放进冰箱冷冻做成标本,但忙着回家过周末的他忘记了放进冰箱。等到周一回来后,他发现容器中的水母竟然离奇消失了!
其实,这个水母并没有消失,它只是变成了不同的形态,即从“水母型”又变回了“水螅型”。
这位海洋生物专业的学生大惑不解。一般来说,水母正常的生命周期是按照以下顺序进行的:首先,受精卵长成一个体表遍布纤毛、显得毛茸茸的幼虫,其学名叫作“浮浪幼虫”;之后,幼虫会蜕变成“水螅型”;再后,“水螅型”生长为成熟的、在大海中游动的“水母型”;最终,“水母型”会产生卵子或精子,然后死亡。但显然,两天的时间不够这个水母在容器中完成整个生命周期中的三个阶段——产卵,再经过幼虫期变成水螅型。因为正常情况下,这个过程需要花费数周的时间。因此,这只水母想要在两天内从水母型变为水螅型,只有一个可能,它必须像某些神话故事中的主人公一样返老还童,逆转时光,将生命周期倒转过来。这个过程,就好比一只蝴蝶重新变回了毛毛虫,是一种完全逆时针的转变。
还有其他的可能性吗?在此之前人们已经发现,在水母的生命周期中,也并不总是按部就班地经历上述这个完整的生命周期。有些种类的水母会跳过水螅型这一阶段,直接从幼虫变成水母型;还有一些物种,跳过的是水母型阶段,而停留在水螅型,直到老去。
水母型通常是它们进行正常有性繁殖(即产生精子和卵子,并形成受精卵的繁殖方式)的阶段,但对于水母来说,有性繁殖并不是它们产生后代的唯一方式。水螅型拥有一种名叫“出芽生殖”的无性繁殖方式,即水螅型的身上可以长出新的水螅型,就像有分枝的树杈一样。有时,水母型也可以从伞形身体的下面分裂出新的水母型。尽管水母的生命周期具有各种不定性,但科学家们还是认为,这种不定性也是有限度的,当一个水母达到繁殖年龄,开始产生卵子和精子的时候,它们面对的唯一选择都是产卵并死去。
然而,当意大利萨伦托大学的研究人员开始仔细研究灯塔水母的生命周期时,他们惊奇地发现:饥饿、突然改变水温(升高或降低)、降低水体盐度、機械损伤等环境条件都可以让灯塔水母逆转生命过程;灯塔水母还完全打破了“产卵死亡”的生命定论。在实验室中,科学家们目睹了灯塔水母从水螅型变成水母型,又再次变回水螅型,并且多次重复这一过程,完全没有经历“死亡”这一生命阶段!
之后,一名日本的科学家的观察再次震撼了全世界:他已经在实验室中陪着一只灯塔水母度过了数十年的时光。这只水母还没有经历死亡的过程。从各个方面来看,这只灯塔水母似乎都可以“长生不老”。因为至少在理论上,灯塔水母可以在其生命周期中随意地向前和向后变形,这样它们就可以随时回归到更年轻的阶段,实现真正的永生!
随着对灯塔水母研究的深入,目前科学家已经在意大利、西班牙、巴拿马、美国、日本和澳大利亚等世界的多处海域中相继发现了灯塔水母,而遗传学研究也证实这些不同海域的水母确实都是同一物种。这就意味着,灯塔水母的足迹已经遍布了世界各地,而帮助灯塔水母走遍全世界的正是我们人类。
科学家发现,在水母型和水螅型之间的可逆转变,使得灯塔水母可以长时间生活在人类船舱内的压舱水中,即使这个环境对其他很多水母以及海洋生物来说过于恶劣,但灯塔水母可以凭借着自己“逆生长”的“绝技”,依靠水螅型的状态完全能够承受这份环境压力,并实现环游世界的“梦想”。而且,与其他入侵物种相比,可以“永生”的灯塔水母对当地环境并不会造成什么大的威胁,因为它们实在是太小了。
在海洋中自由游动的水母,它的水母型在英文中被叫作“Medusa(美杜莎)”,与古希腊神话中的女妖美杜莎同名。就像神话故事中的美杜莎一样,水母也有着令人窒息的美丽。长期以来,人们对水母充斥着各种误解:我们可能知道它们缺少神经系统密集的“大脑”,却不一定了解它们也能以各种复杂的方式看到和感知这个世界,并做出应有的反应;我们可能知道它们的身体结构非常简单,但却未必了解它们所用的游泳技巧其实是动物王国中最节省体力的一种;我们或许熟悉它们在海洋中静静游动的曼妙姿态,却未必知道它们身体的漂亮伞型结构或是钟型结构只是其生命历程中的一种形态而已。
水母们有时会成群结队地靠近海岸,有时又会漫游在海洋的最深处。直到现在,科学家们都无法成功地预测出它们会在什么时候在哪里出现。水母之所以备受海洋学家的关注,一方面是因为它们如怪兽一般难以捉摸,有些水母可以无声无息地接近人类,并用触手上有毒的刺细胞给人致命的一击;另一方面也是更重要的,水母是全球生态的指示性物种,水母的大量出现,往往意味着海洋水温开始变暖,并可能带来生态系统的衰退。但同时,水母又真如海洋女神一般漂游在大海中,拥有那夺人心魄般的美丽,让人不由地屏息凝视。也许正是这种存在于“怪兽”和“女神”之间的魅力,让水母在人们心中留下了深刻的印象。
返老还童?
那些成熟的、能自由自在地在海洋中漂游的水母,生物学家将其称为“水母型”,而水母在“水母型”的前一个阶段叫作“水螅型”。处于“水螅型”阶段的水母就像一个个小竖管,栖身在形形色色的海底岩石下方。
1988年,一名海洋生物学专业的学生在意大利西北海岸的浅水域发现了一个小小的、直径只有4~5毫米的钟形灯塔水母。在浅水中,它透明的身体并不耀眼,唯有一些细小的触手和略带红色、如灯塔形状的性腺比较醒目(人们往往会把位于水母身体中央的性腺当成它们的大脑)。这位学生把灯塔水母放在装有海水的容器中,原本是想将它放进冰箱冷冻做成标本,但忙着回家过周末的他忘记了放进冰箱。等到周一回来后,他发现容器中的水母竟然离奇消失了!
其实,这个水母并没有消失,它只是变成了不同的形态,即从“水母型”又变回了“水螅型”。
这位海洋生物专业的学生大惑不解。一般来说,水母正常的生命周期是按照以下顺序进行的:首先,受精卵长成一个体表遍布纤毛、显得毛茸茸的幼虫,其学名叫作“浮浪幼虫”;之后,幼虫会蜕变成“水螅型”;再后,“水螅型”生长为成熟的、在大海中游动的“水母型”;最终,“水母型”会产生卵子或精子,然后死亡。但显然,两天的时间不够这个水母在容器中完成整个生命周期中的三个阶段——产卵,再经过幼虫期变成水螅型。因为正常情况下,这个过程需要花费数周的时间。因此,这只水母想要在两天内从水母型变为水螅型,只有一个可能,它必须像某些神话故事中的主人公一样返老还童,逆转时光,将生命周期倒转过来。这个过程,就好比一只蝴蝶重新变回了毛毛虫,是一种完全逆时针的转变。
还有其他的可能性吗?在此之前人们已经发现,在水母的生命周期中,也并不总是按部就班地经历上述这个完整的生命周期。有些种类的水母会跳过水螅型这一阶段,直接从幼虫变成水母型;还有一些物种,跳过的是水母型阶段,而停留在水螅型,直到老去。
水母型通常是它们进行正常有性繁殖(即产生精子和卵子,并形成受精卵的繁殖方式)的阶段,但对于水母来说,有性繁殖并不是它们产生后代的唯一方式。水螅型拥有一种名叫“出芽生殖”的无性繁殖方式,即水螅型的身上可以长出新的水螅型,就像有分枝的树杈一样。有时,水母型也可以从伞形身体的下面分裂出新的水母型。尽管水母的生命周期具有各种不定性,但科学家们还是认为,这种不定性也是有限度的,当一个水母达到繁殖年龄,开始产生卵子和精子的时候,它们面对的唯一选择都是产卵并死去。
然而,当意大利萨伦托大学的研究人员开始仔细研究灯塔水母的生命周期时,他们惊奇地发现:饥饿、突然改变水温(升高或降低)、降低水体盐度、機械损伤等环境条件都可以让灯塔水母逆转生命过程;灯塔水母还完全打破了“产卵死亡”的生命定论。在实验室中,科学家们目睹了灯塔水母从水螅型变成水母型,又再次变回水螅型,并且多次重复这一过程,完全没有经历“死亡”这一生命阶段!
之后,一名日本的科学家的观察再次震撼了全世界:他已经在实验室中陪着一只灯塔水母度过了数十年的时光。这只水母还没有经历死亡的过程。从各个方面来看,这只灯塔水母似乎都可以“长生不老”。因为至少在理论上,灯塔水母可以在其生命周期中随意地向前和向后变形,这样它们就可以随时回归到更年轻的阶段,实现真正的永生!
随着对灯塔水母研究的深入,目前科学家已经在意大利、西班牙、巴拿马、美国、日本和澳大利亚等世界的多处海域中相继发现了灯塔水母,而遗传学研究也证实这些不同海域的水母确实都是同一物种。这就意味着,灯塔水母的足迹已经遍布了世界各地,而帮助灯塔水母走遍全世界的正是我们人类。
科学家发现,在水母型和水螅型之间的可逆转变,使得灯塔水母可以长时间生活在人类船舱内的压舱水中,即使这个环境对其他很多水母以及海洋生物来说过于恶劣,但灯塔水母可以凭借着自己“逆生长”的“绝技”,依靠水螅型的状态完全能够承受这份环境压力,并实现环游世界的“梦想”。而且,与其他入侵物种相比,可以“永生”的灯塔水母对当地环境并不会造成什么大的威胁,因为它们实在是太小了。