提起水母,你的印象是什么?大概是海边偶尔瞥见的透明“塑料袋”,被蜇后火辣辣的疼痛感,或者水族馆里在彩灯下飘飘悠悠的背景板。脆弱、被动、甚至有点“低级”——这是大多数人给水母贴的标签。如果告诉你,它们比恐龙更古老,拥有动物界最古老的光感受器,甚至能在受伤或饥饿时逆生长,“返老还童”,你是否会改变看法?本文将探索水母的三大“超能力”。你会发现,这种看似柔弱无骨的生物,其实是集流体力学大师、能源管理专家、隐身战机设计师、暗器高手和时间操纵者于一身的海洋六边形战士。

图一 海月水母
(图片来源:美国《National Geographic》跟踪报道郑连明副教授课题组重要研究成果:海月水母(Aurelia sp.)生活史逆转 厦门大学海洋与地球学院官网 2016/03/04)
超能力一:“凝胶躯体”的物理奇迹
水母的身体主要由中胶层构成——一种介于内外胚层之间的胶状结缔组织。它的密度极其接近海水,使得水母几乎处于“中性浮力”状态。这意味着,它“躺平”也能活得很好。这种设计让水母成了名副其实的节能大师,它的日常能耗只有同体型鱼类的几分之一。在食物匮乏的海域,当其他动物都在为下一顿饭疲于奔命时,水母只需要悠悠地漂着,静待猎物自投罗网。

图二 巴布亚硝水母
(图片来源:科普中国资源服务号)
水母真正的运动绝活,是一套精妙的“腔体射流”系统。它的钟状体像有弹性的碗,当它的肌肉收缩时,钟腔内的水从下方开口高速喷出,产生向上的反推力。钟状体缓慢舒张,为下一次收缩蓄力。这一收一放,就是水母版的“脉冲喷气推进”。这种推进方式速度并不快,能量效率却极高,更难得的是,它几乎没有噪音。水母是海洋里最安静的旅行者。它的无声推进正在被工程师们偷师,用于研发新一代软体水下探测机器人——安静、节能、对海洋生物零干扰。
水母几乎不主动逃跑。它的防御策略只有三个字:看不见。其身体的透明程度令人惊叹。这是因为中胶层由高度水化的胶原蛋白网络构成,折射率与海水几乎一致。光穿过水母就像穿过海水,几乎没有反射和散射。在捕食者眼中,水母就是一团“不存在”。
超能力二:生存策略的时间与空间艺术
在地中海温暖的海域里,生活着灯塔水母。当它遭遇饥饿、物理伤害或水温剧变等生存压力时,不会像普通动物那样硬扛或等死,它选择——重开。成熟的水母体会主动逆转为水螅体阶段。它的伞状体逐渐收缩,触手回缩,细胞组织重新分化,最终变回一个附着在海底的幼体形态。这个水螅体会通过无性出芽的方式,再次产生新的水母体。灯塔水母向我们证明了:时间并非不可逆,演化的工具箱里还藏着我们没有解锁的神奇技能。

图三 灯塔水母
(图片来源:灯塔水母如何实现“返老还童”?破解灯塔水母永生之谜 董志军 中国科学院烟台海岸带研究所)
白天,水母是隐身的。夜晚或深海,它们却常常成为璀璨的明星。许多深海种类的水母具备生物发光能力。这种光由体内的荧光素和荧光素酶发生化学反应产生。它们发光的目的各有不同:有的用闪光来迷惑捕食者,突然爆发的强光像战术闪光弹,让攻击者瞬间失明或分神;有的用发光来诱捕猎物,垂下水中的长触手挂着发光的小珠子,像深海钓鱼灯,引诱好奇的小鱼小虾靠近;还有的用发光来求偶或交流,特定的闪烁频率和颜色,是水母之间的暗语。透明与发光,这是一对矛盾的技能。水母却把它们都点在了技能树上,在不同场景下灵活切换。
水母没有牙齿,没有利爪,没有毒腺,但它们是海洋里最高效的猎手之一。其秘密武器,藏在触手上。水母触手的每个刺细胞里,都装着一个微型“鱼叉”——刺丝囊。这个鱼叉的发射速度是微秒级,加速度超过5万倍重力,是自然界已知最快的细胞器运动。触发机制也堪称精妙。刺细胞表面有一根突出的“触发毛”,只有当猎物同时触碰到触觉感应和化学感应时,鱼叉才会发射,确保刺丝囊不会被海水流动或意外触碰而浪费。一旦发射,刺丝囊会像钻头一样刺入猎物皮肤,同时中空的管道将毒液注入。有的毒液具有神经毒性,让猎物瞬间瘫痪;有的则带有粘性,直接把猎物缠绕捆住。虽然每个刺细胞都是一次性的,但水母可以快速再生新的刺细胞。这种“低成本精确打击”的战术,让水母在缺少常规武器的情况下,依然是海洋里不好惹的角色。

图四 金黄水母
(图片来源:中国动物志数据库)
超能力三:无脑的“智能”与群体协同
水母没有集中的大脑。它的神经系统由两个神经网络组成,一个负责快速协调收缩运动,另一个负责更慢的持续控制。整个身体就像一个传感器网络。钟状体边缘分布着多个被称为“缘瓣”的感觉器官,每个缘瓣都能独立处理信息,并向肌肉发出收缩指令。多个缘瓣之间通过竞争与合作,决定整个身体的运动方向。这种架构,不依赖任何一个中央节点,任何一个缘瓣受损,其他缘瓣依然可以维持基本运动功能。
有些水母甚至不是一个个体。以僧帽水母为例,它看起来像一只巨大的蓝紫色水母,漂浮在海面,拖着数十米长的触手。

图五 僧帽水母
(图片来源:维基百科)
但这不是一只水母,而是由成百上千个高度特化的个体组成的共生群体。这些个体分工明确:浮囊体负责制造气体,让群体漂浮在水面;营养体负责捕食和消化,供整个群体享用;生殖体负责繁殖后代;触手体专职防御和攻击,每个触手都装备着致死剂量的刺细胞。它们共享一套消化系统和神经系统,无法独立生存,但又保留了遗传上的独立性。
总结

图六 蛋黄水母
(图片来源:科普中国资源服务号)
水母的超能力,不是科幻,不是神迹,而是演化的现实主义杰作。
它没有脊椎动物的骨骼肌肉系统,却用一团果冻游了六亿年;
它没有鱼类那样的速度和爆发力,却能耗极低、续航极长;
它没有大脑,却用分布式神经网络活过了五次大灭绝;
它不会咬人,不会撕咬,却用微米级的毒镖成为顶级伏击猎手。
水母向我们证明:复杂性并非生存的唯一解。在亿万年的演化长河中,那些走得最远的物种,往往不是最聪明的,也不是最强壮的,而是最懂得“适配”的。
水母是海洋中的古老幽灵,也是一本活着的启示录。它用自己柔软透明的身体,写下关于生命韧性、能量效率和系统设计的基础法则。研究水母,本质上是在与地球最悠久的生存智慧进行一场跨越六亿年的对话。
下一次你在海边看到水母,请不要再叫它“果冻”或“塑料袋”。你注视的,是穿越了恐龙时代、见证过五次大灭绝、掌握着永生密码和隐身术的海洋宗师。它只是选择不说那么多话。
本文作者:厦门大学环境与生态学院冯涵宇、杜卿、才子益。
本文由海洋负排放(ONCE)国际大科学计划、厦门大学碳中和和创新研究中心支持。
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