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管水母

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管水母
《自然界的艺术形态》 (1904), 图版 17: Siphonophorae
《自然界的艺术形态》 (1904), 图版 59: Siphonophorae
科学分类 编辑
界： 动物界 Animalia
门： 刺胞动物门 Cnidaria
纲： 水螅纲 Hydrozoa
亚纲： 软水母亚纲 Hydroidolina
目： 管水母目 Siphonophorae
Eschscholtz, 1829
亚目
异名
  • Siphonophora

管水母泛指管水母目（学名：Siphonophorae）的海洋动物，隶属于刺胞动物门的水母亚纲，有175种。最为著名的是非常危险的僧帽水母。

管水母的形态多样性极高[1]。表面上看似为单只动物的管水母，实际则是由多个在形态和功能上都高度分化、分为水螅型（polyploid）和水母型（medusoid）的游动孢子（zooid）所组成的生物群。游动孢子指从每个受精卵发育而来的多细胞单位，多个游动孢子可组合为具有繁殖、消化、推进移动、调整姿势、漂浮功能的集合体[2]。许多的管水母集群都呈细长、透明的漂浮状，生活在海洋中的远洋带[3]。

博物学史

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在612米的深水中拍摄到的一种管水母（Nanomia bijuga）

管水母最早的科学描述来自瑞典博物学家卡尔·林奈，为发表于1758年的僧帽水母。由于技术的限制，18世纪对管水母研究十分缓慢，仅发现了4种。19世纪，随着欧洲各国航海研究的兴起，56个新种被陆续发现，但样本也多来自沿岸或浅层的水域，其中许多都来自在英国皇家海军的挑战者号远征。德国博物学家恩斯特·海克尔尝试编撰、描述了这次远征中采集的所有管水母，提出了46个新物种。尽管人们后来发现许多这些“新种”都并非管水母，海克尔所写下的一些描述和绘制的插图的价值还是受到了现代生物学家的肯定。20世纪中，每十年间大概就有大约10个新种被发现，其中A. K. Totton在二十世纪中叶发表了23种，被认为是管水母分类领域最重要的研究者之一[4]

2020年四月六日，美国加利福尼亚州的施密特海洋研究所（英语：Schmidt Ocean Institute）宣布在澳大利亚西部宁格鲁海岸的海底峡谷中发现了一只巨型的离翼水母（Apolemia），体长47米，围成直径约15米的环状，可能是迄时世界上发现的最长的动物，也是体型最大的管水母。[5][6]

目前暂无管水母的化石记录。但是基于遗传分子（DNA）的研究表明，这类动物所属的刺胞动物门早在六至八亿年前就已起源[7]，而管水母这一支系则经过了漫长时间中的演化和适应存活至今。

特征

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管水母是由水母体及水螅体所组成，各自在形态及功能上有其独特性。管水母可以长达40米。[8]每一个都是一个个体，整体紧密连结得像是一大形生物。大部分个体都非常独特，令它们不能独自生存。故此管水母是介乎于群落及复杂的多细胞生物之间，并能为多细胞生物的演化提供一些线索[9]。例如囊泳亚目的成员较长的中央茎上附着着大量的游动孢子，每一组游动孢子都有一个负责摄食的营养体（gastrozooid）[4]。而游泳体（nectophore）则负责控制、调动整个集群的游动[2]。

某些管水母是可发光的。Erenna是管水母的一属，栖于加利福尼亚州蒙特雷离岸的1600米水深处。个体紧密互构像一条羽毛围巾。它们用刺细胞掠食细小动物。这些刺细胞末端都会发出红光，前后摆动时形成闪烁效果，据称可以吸引细小的鱼类。很多海中生物都会发出蓝色及绿色的光，这种管水母是另一种可以发出红光的生物。[10]

遗传学

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21世纪初期，许多管水母物种的单个基因就已被测序[11]。2010年代，用于发育生物学[12][13]和系统发生学[14]研究的转录组数据也被发表。2015年，三种管水母的线粒体基因组问世[15]，而之后尽管整个刺胞动物门中陆续有组装至染色体水平的核基因组问世，但管水母则因其较大的基因组（三十亿碱基对以上[16]）及染色体构象捕获（Hi-C）较高的难度，迟迟未有高质量核基因组数据发表。

分类

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僧帽水母

由于管水母高度专门化的群落，科学家们一直被误导。长久以来它们都被认为是独特的一群，但现已确知它们是演化自像花水母目或软水母目较简单的水螅类。

管水母奇异的外观、大型及危险的刺一直都吸引着人们。它们的分类较为直接：[17]

钟泳亚目 Calycophorae

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囊泳亚目 Cystonectae

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胞泳亚目 Physonectae

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Stepanyantsia的分类不明，有可能属于Agalmatidae。

参考

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  1. ^ Mackie, G. O.; Pugh, P. R.; Purcell, J. E., Blaxter, J. H. S.; Southward, A. J. , 编, Siphonophore Biology, Advances in Marine Biology 24, Academic Press: 97–262, 1988-01-01 [2023-04-08], ISBN 9780120261246, doi:10.1016/s0065-2881(08)60074-7 （英语） 
  2. ^ 2.0 2.1 Munro, Catriona; Siebert, Stefan; Zapata, Felipe; Howison, Mark; Damian Serrano, Alejandro; Church, Samuel H.; Goetz, Freya E.; Pugh, Philip R.; Haddock, Steven H.D.; Dunn, Casey W. Improved phylogenetic resolution within Siphonophora (Cnidaria) with implications for trait evolution. bioRxiv. 2018-01-20. doi:10.1101/251116 可免费查阅 （英语）. 
  3. ^ Dunn, Casey W. Complex colony-level organization of the deep-sea siphonophore Bargmannia elongata (Cnidaria, Hydrozoa) is directionally asymmetric and arises by the subdivision of pro-buds. Developmental Dynamics. December 2005, 234 (4): 835–845. PMID 15986453. S2CID 8644671. doi:10.1002/dvdy.20483 可免费查阅 （英语）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Mapstone, Gillian M. Global Diversity and Review of Siphonophorae (Cnidaria: Hydrozoa). PLOS ONE. 2014-02-06, 9 (2): e87737. Bibcode:2014PLoSO...987737M. ISSN 1932-6203. PMC 3916360 可免费查阅. PMID 24516560. doi:10.1371/journal.pone.0087737 可免费查阅 （英语）. 
  5. ^ Longest Giant Stringy Sea Creature Ever Recorded Looks like It Belongs in Outer Space. interestingengineering.com. 2020-04-09 [2020-04-10] （美国英语）. 
  6. ^ Schmidt Ocean Institute. New species discovered during exploration of abyssal deep sea canyons off Ningaloo. EurekAlert!. 9 April 2020 [12 April 2020]. 
  7. ^ Park, Eunji; Hwang, Dae-Sik; Lee, Jae-Seong; Song, Jun-Im; Seo, Tae-Kun; Won, Yong-Jin. Estimation of divergence times in cnidarian evolution based on mitochondrial protein-coding genes and the fossil record. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2012-01-01, 62 (1): 329–345. doi:https://doi.org/10.1016/j.ympev.2011.10.008 请检查|doi=值 (帮助). 
  8. ^ PinkTentacle.com. Siphonophore: Deep-sea superorganism. 2008 [2009-05-23]. （原始内容存档于2009-03-14）. 
  9. ^ Dunn, Casey. Siphonophores. 2005 [2008-07-08]. （原始内容存档于2006-09-08）. 
  10. ^ Haddock, S.H.; Dunn, C.W.; Pugh, P.R. & Schnitzler, C.E. Bioluminescent and red-fluorescent lures in a deep-sea siphonophore. Science. 2005, 309 (5732): 263. PMID 16002609. doi:10.1126/science.1110441. 
  11. ^ Dunn, Casey W.; Pugh, Philip R.; Haddock, Steven H. D. Molecular Phylogenetics of the Siphonophora (Cnidaria), with Implications for the Evolution of Functional Specialization. Systematic Biology. 2005-12-01, 54 (6): 916–935. doi:https://doi.org/10.1080/10635150500354837. 请检查|doi=值 (帮助). 
  12. ^ Siebert, Stefan; Robinson, Mark D.; Tintori, Sophia C.; Goetz, Freya; Helm, Rebecca R.; Smith, Stephen A.; Shaner, Nathan; Haddock, Steven H. D.; Dunn, Casey W. Differential Gene Expression in the Siphonophore Nanomia bijuga (Cnidaria) Assessed with Multiple Next-Generation Sequencing Workflows. PLOS ONE. 2011-07-29, 6 (7): e22953. doi:https://doi.org/10.1371/journal.pone.0022953 请检查|doi=值 (帮助). 
  13. ^ Munro, Catriona; Zapata, Felipe; Howison, Mark; Siebert, Stefan; Dunn, Casey W. Evolution of Gene Expression across Species and Specialized Zooids in Siphonophora. Molecular Biology and Evolution. 2022-02-01, 39 (2): msac027. doi:https://doi.org/10.1093/molbev/msac027 请检查|doi=值 (帮助). 
  14. ^ Munro, Catriona; Siebert, Stefan; Zapata, Felipe; Howison, Mark; Damian-Serrano, Alejandro; Church, Samuel H.; Goetz, Freya E.; Pugh, Philip R.; Haddock, Steven H. D.; Dunn, Casey W. Improved phylogenetic resolution within Siphonophora (Cnidaria) with implications for trait evolution. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2018-10-01, 127: 823–833. doi:https://doi.org/10.1016/j.ympev.2018.06.030 请检查|doi=值 (帮助). 
  15. ^ Kayal, Ehsan; Bentlage, Bastian; Cartwright, Paulyn; Yanagihara, Angel A.; Lindsay, Dhugal J.; Hopcroft, Russell R.; Collins, Allen G. Phylogenetic analysis of higher-level relationships within Hydroidolina (Cnidaria: Hydrozoa) using mitochondrial genome data and insight into their mitochondrial transcription. PeerJ. 2015-11-19, 3: e1403. doi:https://doi.org/10.7717/peerj.1403 请检查|doi=值 (帮助). 
  16. ^ Adachi, Kenta; Miyake, Hiroshi; Kuramochi, Takashi; Mizusawa, Kanta; Okumura, Sei-ichi. Genome size distribution in phylum Cnidaria. Fisheries Science. 2017-01-01, 83 (1): 107–112. doi:https://doi.org/10.1007/s12562-016-1050-4 请检查|doi=值 (帮助). 
  17. ^ MarineSpecies.org. Anthomedusae. 2008 [2008-07-08]. （原始内容存档于2017-11-12）. 

外部链接

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