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（Cassiopea xamachana）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：

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. et al. (2020) Communications Biology 3(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：

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”。

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。

我们印象中的水母是一直游来游去的。图片：水母小厦

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。

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”。

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”。

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. et al. (2020) Communications Biology 3(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。

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（Mastigias papua）、澳洲斑点水母（Phyllorhiza punctata）、蝶形棱口水母（Netrostoma setouchianum）以及马赛克水母（Catostylus mosaicus），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。

属于根口水母目的巴布亚硝水母。图片：Brittany Rockwell / Unsplash

研究人员还仔细观察了另一种水母：海月水母（Aurelia aurita），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”。

旗口水母目的常见种海月水母。图片：Arnaud Weyts / 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。

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（Artemia nauplii）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。

“卡西体”能够在一分钟内杀死大部分浮游动物。图片：Ames, C. L. et al. (2020) Communications Biology 3(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。

水母蜇伤留下的痕迹。图片：Thomas Quine / 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。

水母的柔软世界

会发光的水母