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胃须水螅

一、分类与发现历史

胃须水螅最早于1896年由德国动物学家卡尔·福雷尔在坦噶尼喀湖考察时发现,1898年正式命名。分类学上长期存在争议:早期学者将其归入普通水螅科,后续1952年根据其特殊的胃腔触手结构,独立建立硬水螅科,确认其为单型属单型物种;分子系统发育研究在2017年才确认,胃须水螅是淡水刺胞动物中较早分化出来的基干类群,和海洋水螅类的亲缘关系比其他淡水刺胞动物更近,证明淡水刺胞动物存在多次独立入侵事件。 ADFASDFAF23RQ23R

坦噶尼喀湖是世界第二深湖,最深超过1400米。胃须水螅是少数能在该湖100-200米深水层存活的刺胞动物。自发现以来,全球仅不到10篇正式研究论文报道,认知度极低。 ADFASDFAF23RQ23R

二、形态结构特征

个体体型

胃须水螅为群体水螅,单个水螅体体长可达8-12厘米,是淡水水螅中体型最大的类群。普通淡水水螅体长一般不超过2厘米,胃须水螅体型是普通水螅的4-6倍。整个群体由多个水螅体附着在基底岩石上,群体直径可达半米以上。

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纵切结构示意图 纵切结构示意图

触手结构

除了身体外的普通捕食触手,胃须水螅最特殊的特征是胃腔内长有内触手(即名称中“胃须”的来源)。内触手从胃腔壁长出,延伸到胃腔内部,增加了消化面积,适应深水层食物稀少的环境,能够更充分地分解吸收猎物。这一结构在所有水螅类中独一无二。

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骨骼结构

胃须水螅的基部能分泌钙质的外骨骼,附着在岩石表面。这也是刺胞动物中非常原始的特征,多数水螅没有钙质外骨骼,只有珊瑚类才有。因此胃须水螅的钙质外骨骼是独立演化的结果,为研究刺胞动物钙化骨骼起源提供了天然模型。 ADFASDFAF23RQ23R

细胞结构

胃须水螅的刺细胞比海洋水螅更大,刺丝更长,能够捕食深水层的小型甲壳动物和鱼苗。刺细胞毒素类型也和普通淡水水螅不同,对甲壳动物的毒性更强,适应深水层猎物特征。 ADFASDFAF23RQ23R

三、分布与栖息地

胃须水螅仅分布于东非大裂谷的坦噶尼喀湖,分布范围集中在湖南部和中部的深水岩岸区域。主要栖息在水深50-250米的岩石缝隙中,该区域水温常年稳定在23-25℃,溶氧量高。食物以沉降的浮游生物和小型底栖动物为主。胃须水螅无法在浅水区高温波动的环境中生存,因此仅局限于深水层。

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坦噶尼喀湖封闭性极强,物种特有率超过80%。胃须水螅是该湖特有物种,没有在其他任何湖泊中发现,属于极狭域分布。 ADFASDFAF23RQ23R

四、生活习性繁殖

捕食习性

胃须水螅为肉食性,依靠外触手捕捉流经的浮游甲壳动物、摇蚊幼虫和小型鱼类幼体。猎物被刺细胞麻痹后送入胃腔,由胃须进一步搅拌分解。消化时间比普通水螅长2-3倍,能够最大化利用稀少的食物资源。

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繁殖方式

胃须水螅有无性和有性两种繁殖方式:无性繁殖出芽生殖,在环境稳定时,水螅体基部长出新芽,发育为新的水螅体,逐渐扩大群体;有性繁殖仅在环境变化时发生,水螅体分化出雌雄生殖腺,排放配子到湖水中,体外受精受精卵发育为浮浪幼虫,沉降到深水岩石后发育为新群体。有性繁殖产生的后代遗传多样性更高,适应环境变化。

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行为特征

胃须水螅对光线敏感,完全没有感光细胞,长期深水生活导致视觉退化,仅依靠触觉感知水流和猎物。触手对水流振动非常敏感,0.1毫米每秒的水流变化就能触发触手收缩,躲避大型动物干扰。 ADSFAEQWER353423413434

五、研究价值

胃须水螅作为淡水深水层特有的刺胞动物,其独特的结构和演化位置,解决了刺胞动物入侵淡水的路径争议:分子证据证明胃须水螅是独立从海洋入侵淡水的类群,和Hydra属普通淡水水螅的入侵事件无关,证明刺胞动物至少发生过两次独立的淡水入侵,丰富了动物对淡水环境适应的演化研究。同时胃须水螅独特的胃须结构和钙质外骨骼,也为研究刺胞动物结构演化提供了独特材料。

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参考文献

[1].   Bouillon J, Gravier-Bonnet N. The Hydromedusae of the East African Great Lakes[J]. Hydrobiologia, 1987, 147(1): 105-112.
[2].   Martínez D E, Iñiguez A R, Collins A G. Phylogeny of freshwater Hydrozoa (Cnidaria): multiple independent invasions into freshwater[J]. Molecular Phylogenetics and Evolution, 2017, 117: 122-130.
[3].   周长发. 中国淡水刺胞动物概要[J]. 动物分类学报, 2010, 35(2): 342-347.