僧帽水母(Portuguese Man O’ War)那蓝色、外星般的模样可能会引人靠近。但要当心!它们长而拖曳的触手会带来痛苦且有时危险的刺痛。它们常常被冲上岸,引诱好奇的孩子们用棍子去戳它们。有时,它们漂浮在水面之下,促使冲浪者保持警惕,留意这种水母状的生物。
但这些臭名昭著的漂流者并非都相同。一项由耶鲁大学、新南威尔士大学(UNSW)和澳大利亚格里菲斯大学的科学家发表在《Current Biology》上的新研究表明,佛罗里达海岸发现的僧帽水母与澳大利亚东海岸发现的僧帽水母并非同一种。
虽然海洋是相连的,许多海洋物种分布范围广泛,但僧帽水母(通常被称为“蓝瓶水母”)已经适应了不同的地区。认识到这些差异有助于我们更好地预测它们的出现并保护人们免受其有毒刺痛的伤害。
海中的蓝瓶水母
看似漂浮在茫茫大海中宁静的单一水母,实际上是一个由特化个体组成的群体,称为水螅体(polyps)。它们属于管水母目(siphonophore),在分类学上被称为*Physalia*属,这些水螅体作为一个整体协同工作。
它们像气球一样的浮囊让它们停留在水面,依靠一个小帆随风漂流。这种形状启发了它们的名称:“蓝瓶水母”(bluebottle)因其浮囊的瓶子状外观,而“僧帽水母”(Portuguese Man O’ War)因其形似旧战舰。在水面之下隐藏着可以伸展长达100英尺的触手,里面含有毒液,能够捕食并麻痹小鱼,有时也会伤害人类。
僧帽水母分布在北大西洋、太平洋和印度洋。在它们常见的地区,当地人知道要避开它们。接触它们的触手会导致剧烈疼痛、过敏反应,在罕见情况下甚至会导致死亡。这就是为什么UNSW的研究人员着手研究它们的基因组,以帮助预防与人类的接触。
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基因组学与公民科学的融合
该团队对151个*Physalia*样本进行了基因组测序,并将其与iNaturalist.org 上公民科学家提交的数千张图片进行了比较。结果:发现了四个基因上明显不同的物种——*Physalia physalis*、*P. utriculus*、*P. megalista*和*P. minuta*。
“我们曾经认为它们都是同一个物种,”研究合著者、格里菲斯大学教授Kylie Pitt在新闻稿中说。“但基因数据显示它们不仅不同,而且尽管分布范围重叠,它们之间并没有进行杂交。蓝瓶水母非常适应长途旅行,利用其充满气体的浮囊和肌肉状的帆来捕捉风,并在海面上航行。”
这些差异早在18世纪和19世纪就已根据外观提出,但直到现代基因分析才得以证实。
为什么蓝瓶水母会分裂成不同的物种?
尽管生活在广阔且相连的公海中,蓝瓶水母已经进化成基因上不同的群体。“人们认为公海是相互连接的……它们通过风和洋流在全球范围内连接,”Pitt在新闻稿中补充道。“但事实并非如此。”
研究人员利用海洋环流模型表明,这些种群与主要的风和洋流系统相吻合。尽管它们凭借充满气体的浮囊和捕捉风的帆能进行长距离旅行,但仍然存在限制它们杂交的障碍。
特别引人注目的是,东澳大利亚海岸存在多个物种。Pitt指出,“是什么样的选择压力导致了这种分化?” 回答这个问题可以重塑我们对公海生物多样性的理解。
这项研究得到了2022年澳大利亚研究理事会(Australian Research Council)授予UNSW的“蓝瓶水母动力学”(Bluebottle Dynamics)项目的链接资助。目标是与冲浪救生协会(Surf Life Saving Australia)、气象局(Bureau of Meteorology)等机构合作开发一个预测工具,以帮助预测和预防痛苦的蓝瓶水母蜇伤。
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Current Biology:一种航行管水母的种群基因组学揭示了公海的遗传结构
美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration):什么是僧帽水母?















