出品：科普中國制作：宋秦平（名古屋大學環境學博士）監制：中國科學院計算機網絡信息中心在神秘幽邃的海洋世界中，美麗而神奇的生物比比皆是。水母，作為一種身體構造十分簡單的浮游生物，其身影遍布全球各地的水域之中，目前已知的水母約有250余種。它們

出品：科普中國

制作：宋秦平（名古屋大學環境學博士）

監制：中國科學院計算機網絡信息中心

在神秘幽邃的海洋世界中，美麗而神奇的生物比比皆是。水母，作為一種身體構造十分簡單的浮游生物，其身影遍布全球各地的水域之中，目前已知的水母約有250余種。它們的出現甚至比恐龍還要早，可追溯至6.5億年前。

由于身體的主要成分是水，水母看上去軟軟的，像是一頂頂透明的小花傘，在深藍色的海底世界，美麗而柔弱。然而——這，都是假象！絕大多數的水母都是帶毒的。據中國海洋環境質量公報2003-2016年間的統計數字顯示，海濱浴場平均每年被水母蜇傷的人數多達1400人，致死21人。

這么漂亮的生物，究竟是如何傷人的呢？讓我們來簡單看一看。

△劇毒水母，a: 僧帽水母，b: 箱水母，c: 獅鬃水母，d: 海蕁麻水母，e: 轉鉤手水母，f: 夜光游水母。（圖片來源：參考資料6-11）

水母的常用武器——"翻板毒刺"刺細胞

仙氣飄飄的水母看似弱不禁風，實際上卻有著非常強悍的殺傷力。它們身下的幾十根又長又細的觸手，在增加顏值的同時，也是最主要的攻擊武器。

這些觸手上遍布著一種被稱為刺細胞的組織，刺細胞內是刺絲囊，刺絲囊的頂端有一蓋板，蓋板旁邊有個很小的刺針，亦稱外部觸發器，刺絲囊內含有毒液，且盤著條空心細管，即為刺絲，刺絲尖端帶有倒鉤。

正常狀態下，刺絲在高滲透壓的作用下在刺絲囊中纏繞成一團，當水母的觸手碰觸獵物觸發刺針后，蓋板外翻、海水涌入，刺細胞內瞬間變化的壓力便迫使刺絲射出，纏住獵物的同時也將毒液刺入獵物體內。而這一切所花費的時間不足百萬分之一秒，稱得上是自然界最快的生物力學過程之一。悠然的水母只需要靜靜等在獵物身邊，待它毒發，便可一口將其吸入傘下，分解吸收。

△水母的捕食武器（圖片來源：https://danboater.org/travel-health-and-safety/first-aid-for-hazardous-marine-life-injuries.html ）

所以，為了避免被水母蜇傷，人們通常會避開水母頻繁出沒的水域，對于被沖上岸的水母則是直接躲開。但是，最新的一份研究表明，我們還是小看了水母，即使不碰觸它們，我們也可能會受傷。

水母的升級武器 ——"暴雨梨花針"Cassiosomes

據在佛羅里達、加勒比地區和密克羅尼西亞附近海域的浮潛者報告稱，他們在沒有和任何水母直接接觸的情況下，皮膚出現了瘙癢、紅腫、刺痛等被水母蜇到后會出現的癥狀。這就像是這片海域本身帶毒，會蜇人。

研究人員提出了很多水中刺感的可能來源，有說是海虱叮咬的，還有說是碰觸了被切斷的水母、海葵等生物的觸須造成的，但真相卻是一直沒有定論。

近日，一個來自美國的研究團隊（Gary Vora等人）終于將蜇人海水的成因確定了下來，這鍋不是海虱的，也不是水母、海葵的斷肢殘臂的，而是種名為Cassiopea xamachana的倒立水母造成的（下文中統一稱呼其為倒立水母）。該結果被發表在《Communications Biology （通訊-生物學）》上。

倒立水母屬缽水母綱、根口水母目、盔瓣水母科、仙女水母屬。傘部平圓呈盤狀，傘徑100~120mm，傘高20~30mm，傘緣瓣粗短且數目多變。口腕寬而扁平呈花邊形狀。與其他目的水母不同，它們的嘴并不長在身體的中間，而是位于活動的觸須上，且有一個小開口，可以接受水中微小的食物分子。雖然它們體內共生著單細胞的蟲黃藻（主要集中在觸手上），可以將其光合作用的產物收為己用，但它們同樣也是肉食動物，揮舞的觸手可以捕食路過的小魚小蝦。

△紅樹林底部的倒立水母Cassiopea xamachana（圖片來源：https://www.oceanografic.org/en/especie/upside-down-jellyfish/）

倒立水母廣泛分布于全球暖水海域的潮間帶到水深10米左右的砂質環境中。而海邊的紅樹林則是它們最常棲息的家園，它們同時也是佛羅里達、加勒比地區和密克羅尼西亞附近淺海水域的常見水母種類之一。

Gary Vora和同事們查閱了20世紀早期以來關于仙女水母屬的科學文獻，尋找與這種海水刺感有關的線索。他們解到，仙女屬的水母通常會釋放一些粘液到周圍環境中，而這些黏液中，存在著一類非常微小的細胞團，名為cassiosome。通過顯微鏡的觀察，研究人員發現了這種結構的不尋常之處。

△倒立水母釋放黏液和cassiosome的顯微觀察圖（圖片來源：https://doi.org/10.1038/s42003-020-0777-8）

首先確定的是cassiosome可以自主捕食。

研究者們用鹵蟲喂食倒立水母。他們發現，只在有cassiosome，無水母的情況下，cassiosome也能殺死鹵蟲。下圖中的a是死亡兩天后的鹵蟲無節幼體的尸體，而cassiosome正黏著在蟲殼上。往前追溯，圖b是cassiosome組團絞殺1天大的鹵蟲無節幼體的圖片。圖c是再次放大后的照片，cassiosome黏著在1天大的鹵蟲無節幼體的蟲殼上，同時釋放了很多刺絲囊。

△cassiosome捕殺鹵蟲無節幼體的顯微觀察圖。（圖片來源：https://doi.org/10.1038/s42003-020-0777-8）

其次確定的是cassiosome的殺傷力。

利用顯微鏡可以觀察到這些cassiosome的外膜層排列有成千上萬個水母刺細胞。這些刺細胞中含有的毒液并沒有因為脫離母體而減弱，它們就像是被甩出去的迷你手榴彈,暴雨梨花針一般讓周圍的水體同時帶毒，從而殺死路過這片水域的獵物。

△cassiosome的超微結構（圖片來源：https://doi.org/10.1038/s42003-020-0777-8）

簡單來說，倒立水母利用傘的邊緣推動水流，從而釋放帶有大量cassiosome的黏液，待這些黏液中的cassiosome捕獲到微小的浮游生物后，它們再在水流的幫助下，將這些黏液吸入口中，大快朵頤。

雖然倒立水母的毒性并不十分危險，被它蜇到有輕微刺痛感，讓人感到不舒服，但群居而生的它們數以百計、千計地一起有節奏地舞動，釋放出的黏液的量非常可觀。

因此，研究者建議在根口水母大量存在的海域作業時，最好穿上防護服。游泳者、浮潛者或是漁民也建議退離這片海域。

研究者同樣在其他四種相關的水母中也發現了這些cassiosome，可見cassiosome是根口水母的一種特殊捕食機制。這一發現,不僅解答了蜇人海水的成因,也使水母研究出現了一種新思路,不再只拘泥于觸手捕食這一單機制。

△其他四種同樣觀測到cassiosome的根口水母（圖片來源：https://doi.org/10.1038/s42003-020-0777-8）

被水母蜇傷我們該怎么辦？

如果不小心被水母蜇傷，我們第一時間需要的是冷靜，迅速離水上岸，不用慌亂，因為世界上只有少數幾種水母對人類有致命危險。，

對于普通水母的蜇傷，

第一步，清洗傷處。用海水清洗傷處，海水可以抑制皮膚上未發射的刺細胞的活性，切記不可使用清水，任何改變刺細胞內外溶液鹽濃度平衡的舉動都可能刺激刺絲囊的打開，這會釋放更多的毒液。條件允許的話，還可以用濃度為4-6%的醋酸溶液進行清洗（被僧帽水母蜇傷除外），同樣可以起到抑制刺細胞的彈出，同時還能不同程度的減弱毒性。

第二步，刮掉刺細胞。可以先在傷處涂上肥皂泡，然后用小刀小心地將刺細胞刮掉。

第三步，將傷處浸入熱水中20分鐘，水母的毒素對熱很敏感，熱水可以幫忙止痛。

除此之外，如果被蜇傷的人出現比皮膚紅腫還要嚴重的癥狀，比如迅速蔓延全身的蕁麻疹、呼吸困難、休克等癥狀，就需要立即就醫，千萬別耽誤了。

參考文獻

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6．http://outdoor.ymnext.com/kikenn-18.html

7．https://matome.naver.jp/odai/2146184918916062701

8．https://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%8D%85%E9%AC%83%E6%B0%B4%E6%AF%8D

9．https://www.danjapan.gr.jp/blog/jellyfish_caution

10．http://www.natturustofa.is/invertebrates.html

11．https://www.flickr.com/photos/129108168@N08/36673072955

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