科學(xué)家研究刺痛水母的全球傳播

“把它從我身上拿走!把它從我身上拿走!” 伍茲霍爾海洋研究所(WHOI)的海洋生態(tài)學(xué)家瑪麗卡曼尖叫著，她在瑪莎葡萄園的農(nóng)場池塘的浴缸里淹沒了膝蓋。她正在安靜的沿海池塘觀察被子(也稱為海鞘)，當(dāng)她在淺草水中盤旋時(shí)，穿著一身完整的潛水服和浮潛裝備。除了臉部的一部分，包括她的嘴唇成了一個(gè)緊貼，刺痛的果凍的著陸點(diǎn)，她被覆蓋得很好。

“刺痛是我生命中經(jīng)歷過的最痛苦的事情之一 - 我把它比作同時(shí)用五個(gè)皮下注射針注射，”她說。

盡管隨之而來的痛苦和“兩天的惡心”，卡曼已經(jīng)多次回到農(nóng)場池塘。但她沒有看過被子，而是在收集有毒果凍的樣本，科學(xué)上稱為Gonionemus sp。在過去的幾年里，她和WHOI生物學(xué)家Annette Govindarajan及其同事一直在追蹤這些緊貼的水母，根據(jù)一項(xiàng)新的研究，這種水母似乎正在整個(gè)開普群島和群島地區(qū)擴(kuò)張。

“近年來，除了農(nóng)場池塘之外，我們已經(jīng)開始看到這些果凍出現(xiàn)在島上的一些主要沿海池塘中，”該研究的第一作者卡曼說。“確認(rèn)的地點(diǎn)包括Sengekontacket Pond，Stonewall Pond和Lake Tashmoo，”該研究的第一作者Carman說。“現(xiàn)在，我們正在看到島上南岸最大的池塘 Edgartown Great Pond的新入侵。”

秘密搭便車

有毒入侵者看起來像一個(gè)透明的，中等大小的外套按鈕，上面有數(shù)十個(gè)線狀觸手。觸須上有類似粘合劑的墊子，允許動(dòng)物在發(fā)出可能導(dǎo)致極度疼痛，呼吸困難和水皰的毒性神經(jīng)毒素之前粘在鰻草，海藻 - 以及嘴唇上。它們的起源尚不清楚。這些水母在新英格蘭的一些地方很豐富，包括19世紀(jì)后期至1930年左右在馬薩諸塞州伍茲霍爾的鰻魚池，當(dāng)時(shí)粘液霉菌摧毀了該地區(qū)的大部分鰻草，它們幾乎消失了。雖然日本海報(bào)道了叮咬聲，但Carman和Govindarajan并未意識到在此期間有任何區(qū)域性蜇傷報(bào)告。

20世紀(jì)90年代，在科德角(Cape Cod)再次出現(xiàn)了果凍，第一次記錄的刺痛報(bào)告發(fā)生在1990年的華府灣(Waquoit Bay)。第一個(gè)記載的瑪莎葡萄園的刺痛發(fā)生在2006年，從那時(shí)起，人口似乎一直在擴(kuò)張。根據(jù)這項(xiàng)研究，在一個(gè)新殖民地(Edgartown Great Pond)中，水母聚集在一個(gè)帶有公共船坡道的海灣中，這表明船體上的運(yùn)輸可以促進(jìn)它們在島嶼周圍的分布。Govindarajan說：“水母的生命周期階段可以小于一毫米，并且可以粘附在表面上，因此它們可以很容易地在船上搭便車而不會被看到。”

該研究指出了可能促成傳播的另一個(gè)因素：克隆。已知這種特殊物種能夠在無性繁殖的各個(gè)階段制作自身的多個(gè)拷貝。“當(dāng)我們分析樣本的性別比例時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)在Edgartown Great Pond采集的所有果凍都是男性，”Govindarajan說。“這與這個(gè)特定種群是克隆的可能性一致，無性繁殖有助于它們的傳播。但我們需要更多關(guān)于這些階段動(dòng)態(tài)的信息，例如它們能持續(xù)多久以及哪些因素會導(dǎo)致它們產(chǎn)生海蜇。”

一條緊貼的水母在向下漂移時(shí)會伸展它的觸須。圖片來源：BjörnKällström，哥德堡海洋生物實(shí)驗(yàn)室

穿過池塘

根據(jù)研究人員的說法，毒性果凍爆發(fā)不僅僅是一種局部現(xiàn)象：在俄羅斯，日本，中國，地中海，阿根廷等沿海地區(qū)發(fā)現(xiàn)了動(dòng)物，最近在瑞典的巖石西海岸發(fā)現(xiàn)了這些動(dòng)物。夏天，一些游泳者被蜇了。另一項(xiàng)研究記錄了這次暴發(fā)，其中來自瑞典的Govindarajan及其同事比較了在該地點(diǎn)收集的粘附果凍的DNA序列與在美國東海岸和世界其他地區(qū)發(fā)現(xiàn)的那些，并發(fā)現(xiàn)了一些遺傳相似性。

“我們發(fā)現(xiàn)一些常見的遺傳變異發(fā)生在報(bào)告蜇傷的不同位置，”Govindarajan說。“我們不確定是什么引發(fā)了這些有毒的爆發(fā) - 多種因素可能起作用，但人類介導(dǎo)的微小，神秘生命階段的運(yùn)輸可能在全球和本地都有作用。”

哥德堡海洋生物實(shí)驗(yàn)室的海洋生物學(xué)家BjörnKällström是這項(xiàng)研究的合著者，他說水下攝影師過去曾觀察過瑞典的果凍，但是去年夏天是那里人們第一次報(bào)道被叮咬。

“一個(gè)因素可能是我們?nèi)ツ暾嬲谉岣稍锏南奶?，?dǎo)致現(xiàn)場的水溫比季節(jié)性平均值高3°C，”他說。“以前的研究表明，當(dāng)海洋溫度升高時(shí)，會觸發(fā)附著的水母生產(chǎn)。當(dāng)它們數(shù)量增加時(shí)，更多的人可能會遇到并被它們叮咬。”

避免熱點(diǎn)

隨著許多可能的因素 - 人類運(yùn)輸，溫暖的海洋溫度以及eelgrass-Govindarajan的復(fù)出，Carman和他們的國際同事計(jì)劃繼續(xù)研究刺痛的生物，以更好地了解傳播的復(fù)雜性。

Källström認(rèn)為，在短期內(nèi)，該研究可以幫助游泳者避開果凍可能分散的區(qū)域。

“氣候?qū)W家預(yù)測瑞典將迎來另一個(gè)炎熱干燥的夏季，這意味著我們可能會在未來幾個(gè)月內(nèi)看到另一次爆發(fā)，??”他說。“而這一次，我們懷疑它可能會擴(kuò)散到沿海的其他地方。因此，我們將開發(fā)模型來幫助預(yù)測果凍的去向，以便人們知道哪些區(qū)域可以遠(yuǎn)離。”

Govindarajan同意。“我們越了解它們?nèi)绾螖U(kuò)展以及果凍正在蓬勃發(fā)展的條件類型，我們就越能夠確定熱點(diǎn)的位置并教育公眾。”