神奇海洋今日答案(1月24日): 人们借鉴了哪种海洋动物的感知系统,发明了风暴探测仪? 答案:水母
在水族馆中,有一类动物总能引起游人的注意:它们的身体近乎透明,随着彩灯的照射而呈现出梦幻的色彩;它们身体柔软,仿佛漂浮在水中的云朵;它们似乎能缓慢游动,慵懒中带着一丝优雅……这种动物就是水母。
水族馆中的水母看上去柔美可爱、人畜无害。然而,在浩瀚的海洋中,它们却凭借一身绝技,在数亿年的环境变迁中存活至今,甚至一度称霸海洋。
水母家族
水母并不是一种动物,而是一大类动物的统称。它们的形态千变万化,大小悬殊,然而万变不离其宗,这类动物有一些共同特点:身体结构简单,体表具有特殊的刺细胞,游泳能力非常弱,在演化上属于较早出现的类群。
很多水母的卡通图案是在半圆形的“头”上画有眼睛和嘴,“头”下面有很多弯弯曲曲的“胳膊和腿”。尽管这个造型很可爱,但对于现实中的水母来说,却错得离谱。其实,那个半圆形的“头”是水母的伞盖—水母的运动、消化和繁殖器官,由厚厚的胶质层和覆盖其上的细胞层组成。伞盖上没有眼睛和嘴巴,伞盖里也没有大脑!
水母伞盖的胶质层十分厚实,含水量超过 95%,能为水母提供一定的浮力。餐桌上常见的海蜇皮就是海蜇伞盖的胶质层。覆盖在伞盖上的细胞层中有排列成环状、能像肌肉一样收缩的细胞。这些细胞可以使伞盖一张一合地运动,从而推动水流,利用水的反作用力让水母缓缓游动。水母游动十分缓慢,洋流强劲时,只能随波逐流。有时,大量水母突然出现在港湾中,大多是风和洋流的“杰作”。
伞盖内有一些空腔,好似水母的“胃”,能消化和吸收食物。至于那些“胳膊”和“腿”,准确地说是触手和腕。很多水母的伞盖边缘长有一些长长的突起,好似细丝一般飘荡在水中,又像美丽的流苏,这就是触手。有些水母,比如我们熟悉的海蜇,其伞盖正下方长有形似树根状的腕。在腕的基部有开口通向胃腔,这才是水母的“嘴”。无论触手还是腕,其表面都分布有许多刺细胞。刺细胞表面具有小突起,好似扳机一般,受到触后会弹出带有毒液的刺,麻痹甚至碰杀死敌人或猎物,是水母的“秘密武器”。
风暴预测能手
水母虽然没有眼睛,甚至没有大脑,只有简单的神经细胞分散在细胞层内,控制伞盖和触手运动,但它们却拥有神奇的感知能力,简直可以称得上“眼观六路,耳听八方”。这是为什么呢?
原来,很多水母演化出了灵敏的感觉结构,以感知外界环境。以海月水母为例,其伞盖边缘有8个微小的凸起—呈空心的囊状,被称为“触手囊”。每个触手囊内有一粒石灰质小球。不要小看这个小球,海月水母不但能依靠它感知身体的倾斜情况,而且能“听”到远方风暴搅动海水形成的次声波。次声波是一种振动频率很低的声波,能传播很远,但无法被人耳听到。海月水母能感知这种振动,并游向深海以躲避风暴。有经验的渔民看到海月水母聚集在海面活动,就知道这预示着风平浪静;而一旦它们纷纷散开,沉入深海,则预示着风暴即将到来。科学家利用水母的这一特性发明了次声波探测仪,用于探测风暴的方向和强度,为船舶提供预警。
温柔的杀手
具有刺细胞是水母的重要特征。有些水母把这一“秘密武器”的作用发挥到了极致。
海蜇是使用刺细胞的“高手”。它们巨大的、愈合的腕上密布刺细胞,用于捕食小型动物。在海中游泳的人如果不慎碰到海蜇,会感到一阵触电般的麻痛,皮肤上会出现形似鞭打的红印子。这时,要先将覆盖在皮肤上的海蜇组织清理掉,用海水反复冲洗伤口,然后迅速送医。
如果说海蜇只能让人“麻”一下,另一些水母则可能会让人送命。在大西洋、地中海海域,一种外形怪异的水母经常出没。它们呈美丽的蓝紫色,身体的上半部分是椭球状、带有尖角的泡状物体,没在水中的下半部分是很多长长的触手,这就是大名鼎鼎的僧帽水母。它们的名字源于那形似僧侣帽的泡状浮囊。这种浮囊还很像战舰的船头,因此僧帽水母还有一个别名—葡萄牙战舰。
尽管名为“水母”,但僧帽水母和前面提到的海蜇、海月水母有些不同:“一只”僧帽水母其实是由成百上千个个体组成的。换句话说,它是一个群体!这个群体中的每一个个体都类似珊瑚虫一般由共同的肉体连接,形成一个紧密而分工明确的群体—有些负责捕食,有些负责繁殖。负责捕食的个体的刺细胞十分发达,毒性也相当猛烈。
海中黄蜂
要说水母中的“毒性之王”,莫过于生活在澳大利亚周围热带海域中的箱水母。顾名思义,箱水母的伞盖“棱角分明”,呈四方盒状,因此也被称为“立方水母”。
箱水母伞盖下部生有约60条扁带状的触手。箱水母的伞盖能长到足球大小,而其触手则能长到近3米长,上面布满刺细胞。刺细胞中含有毒性猛烈的毒刺,人被蜇伤后,5 分钟之内就可能会心跳停止。在20世纪,近百人因为被箱水母蜇伤而死亡。虽然医疗和急救技术的进步使得死亡率逐渐下降,但这依然无法撼动箱水母“毒性之王”的地位。鉴于被蜇伤后的刺痛及其危险性,人们也用“海黄峰”称呼箱水母。
水中熊猫
每年春天,气温回暖、桃花盛开时,很多地区会有在井水、池塘中出现“桃花鱼”的新闻。其实,桃花鱼并不是鱼,而是一类水母,因为总在桃花盛开时出现,因此又被称为“桃花水母”。
桃花水母的伞盖直径通常不超过2厘米,呈半透明状,中间有四角星状的结构—消化腺和生殖腺。伞盖周围生长有几十条触手。桃花水母是为数不多的生活在淡水中的水母。它们每年春季出现,入夏后又突然消失,令人啧啧称奇。
人们认为它们十分珍稀,又将其称为“水中熊猫”。其实,这只是桃花水母的一种特殊习性。它们对生长环境要求很苛刻:水质必须十分清洁,温度也要适宜。入夏之后,气温和水温逐渐升高,桃花水母经过繁殖,排出大量卵沉入水底,并发育为微小的、类似水螅的个体在深水中度过寒冷的冬天。完成繁殖的桃花水母死去,水螅体则在第二年春暖花开时,再次进行无性繁殖,形成水母样的个体。这就造成了它们在春天出现、在夏天突然消失的现象。此外,在环境恶劣时,桃花水母的卵会长时间休眠而不孵化达数年之久。
水母已经在地球上生活了超过6亿年。它们漫长的进化史看似简单却不平凡。这种古老而简单的生命体能够通过一个个严酷的生存考验延续至今,靠的正是这些在演化中获得的高超技能。有科学家认为,随着海洋环境的不断恶化,水母也许会取代鱼类,成为海洋的主宰者。