水母的身体98%都是水 能留下化石吗？
作者：梁昆（中科院南京地质古生物研究所）
水母常常是海洋馆里最受瞩目的海洋生物之一。他们像水中一朵朵晶莹的花朵，五颜六色，闪耀着奇异的光芒，游动起来摇曳多姿。
图1. 水母在海洋里摇曳
然而，外表温柔的它们，却因拥有包含毒素的刺细胞而令人生畏。夏季的海滩，总有游客因下海游泳而被水母蛰伤。
那么这种飘逸美丽，但拥有近乎邪恶毒素的生物是如何演化形成的呢？
水母（英文名称：Jellyfish；medusa），因其具有特别的刺细胞，在分类学上和珊瑚一起隶属于腔肠动物门（Cnidaria），广义的水母类包括，水螅纲（Hydrozoa）、钵水母纲（Scyphozoa）和立方水母纲（Cubozoa）。
我们在海边经常可见的海蜇属于钵水母纲，是世界上最常见的一种水母。
图2. 海中的水母（图片来源于网络）
水母的身体由内、外两个胚层构成，属于胶质浮游动物，绝大部分属种在海洋里浮游生活，在一些淡水湖中也可见到少量踪影。水母可以通过收缩改变内腔体积，利用喷水的方式进行运动。
图3. 水母结构图（图片来源于网络）
水母的种类有很多，形态各异。其身体外形就像是一把透明伞，在伞状体边缘长有一些须状的触手，可长达30米，这些触手是它的消化器官，也是它的捕食工具，在这些触手上面布满了刺细胞，能够射出毒液。
一般地，水母主要以小型浮游甲壳类、硅藻、纤毛虫以及各种浮游幼体等为食，当这些猎物被刺蜇以后，会迅速麻痹而死，水母用触手将猎物抓住，通过伞状体下面胃层分泌的蛋白酶消化食物。
图4. 不同种类的水母触手（图片来源于网络）
水母的致命武器：刺胞毒素
上文已经提到，作为捕食工具，水母的触手上面布满了刺细胞，能够射出毒液。
刺细胞里含有刺胞毒素(含几种多肽及组胺等)，对人类也有很大危害。
通常被水母刺到会感到炙痛并出现红肿，但一般情况下，只要涂抹消炎药就能逐渐止疼消肿。
图5. 不同种类的水母（图片来源于网络）
如果不幸遇到巨毒的水母也会有生命危险。
例如，在澳大利亚海滨，恶名昭彰的箱型水母是世界上毒性最强的水母，它的毒液几乎混合了各种有毒动物具有的全部类型的毒素，可以在几分钟之内致人死亡。因此，它在海洋中对人类的伤害力远超体型庞大的鲨鱼。
然而，并非所有水母都拥有令人生畏的毒素，他们随着环境的变化而演化出了不同的特征。
在太平洋上的帕劳群岛以及印度尼西亚达拉湾的卡卡班岛，咸水湖里的斑点水母与太平洋黄金水母的毒刺在漫长的演变中退化，因此也被称为无毒水母。
这可能是因为这些水母生活在岛中相对封闭的水域环境中，靠海藻分泌的营养素为生，且缺乏天敌。经过近万年与环境的协同演化，这些水母“遗失”了其祖先用以防身自卫的武器——身体内的毒素。
图6. 澳大利亚的斑点水母（图片来源于网络）
图7. 澳大利亚的黄金水母（图片来源于网络）
这些特征表明，水母的毒性可随着环境的变化而产生变异，特别是强毒性的水母，例如箱型水母，其触手布满了储存毒液的刺细胞，其中包含了世界上已知最毒的神经毒素，它的产生可能源于其生存环境，以及捕食活动的长期影响。
罕见的水母化石
说到这儿，这么厉害的水母，在漫长的地质历史上，有没有化石记录呢？它们又是如何被记录下来的呢？
水母身体的主要成分是水，体内含水量可达98%以上，并且通常缺少硬体组织，因此水母化石在地质历史的记录中极为罕见，仅在一些特异埋葬的化石库中才能得以现身。
图8. 澳大利亚南部埃迪卡拉山的疑似水母状化石
最早的化石纪录，当属以印模状态出现在澳大利亚埃迪卡拉纪（距今约6亿年前）的粗碎屑岩中的疑似水母化石(图8)。这些化石呈辐射对称，体型庞大，且数量众多，但因为跟现代的水母差别较大，所以其是否为水母化石仍然存在疑问。
图9. A，云南澄江动物群的Yunnanoascus haikouensis化石（该标本现保存于中国科学院南京地质古生物研究所）；
B,Yunnanoascus haikouensis的形态复原图（杨定华 绘）
研究人员基于云南澄江动物群的Yunnanoascus haikouensis(图9)的重新研究，认为它是目前已知最早的浮游类型的水母化石，距今约5.2亿年，可以说，水母的出现比恐龙要早了很多。
根据化石保存的特征，该水母归属为钵水母纲，且具备16对用于捕食的触手。
此外，在北美犹他州中寒武统(距今约5亿年前)发现的一些水母化石呈压扁的状态，保存在页岩中，其中包括水螅纲、立方水母纲和钵水母纲的代表。
这些水母化石不仅仅保存了完整的水母伞状外形及触手，而且还保存了更多的细节特征。
这些研究成果表明，在紧随埃迪卡拉纪之后的早寒武世，也就是寒武纪生命大爆发时期，确切的水母动物已经出现，其各个纲一级分类单元的代表在中寒武世就已经活跃于海洋中了。
图10. 含有剧毒的澳大利亚箱型水母（Box Jellyfish）
从寒武纪生命大爆发到现在，水母已经历了六亿五千万年的演化历史,并在漫长的地质年代中不断进化产生了更多物种。
现今我们在水族馆中看到的光彩夺目，各色各异的水母便是他们演化的绝佳证明，这充分反映了大自然的神奇之处以及生命演化的奥妙。
图11. 各色各异的水母反映了大自然的神奇之处
（文章首发于科学大院，转载请联系cas@cnic.cn）
大院热门文章top榜
点击文章标题，可直接阅读哦~
科学大院
ID：kexuedayuan
从此，爱上科学~
长按二维码，即刻关注
转载授权、合作、投稿事宜请联系cas@cnic.cn