水母:5亿年的极简主义者,背后有怎样一套生存密码?

  谈到水母,我们通常会想到梦幻,美丽等词语。印象中,它们总在海洋里慢腾腾地前进、上升,好像在做着一场永远柔软的梦,然而,当地球还处于寒武纪的混沌海洋中,当恐龙尚未踏上陆地,这种看似柔弱的生物就已开启了它的海洋漫游之旅。

  这一跨越5亿年时光的古老生命,躲过了五次生物大灭绝,在海洋的沧海桑田中始终占据一席之地,成为地球生命演化史上的“活化石”。从生物分类学来看,水母隶属于动物界刺胞动物门,下分钵水母纲、水螅纲、立方水母纲等,部分栉水母虽常被归为水母范畴,却独立为栉水母动物门,它们虽无脊椎、无大脑,却用极致的生存智慧,书写了跨越亿年的生命传奇[1]。

  为何结构简单的水母,能在地球数亿年的环境剧变中存活下来,甚至繁衍至今?答案藏在它“化繁为简”的演化策略里!

  与脊椎动物复杂的身体结构不同,水母放弃了骨骼、心脏、肺等耗能器官,身体95%以上由水构成,仅靠胶质层支撑形态,这种“轻装上阵”让它对生存资源的需求极低,既能在营养丰富的近海存活,也能在资源匮乏的深海立足[2]。同时,水母演化出了独特的刺细胞,这是它的捕食与防御利器,能快速释放刺丝囊捕捉浮游生物,无需复杂的捕猎系统,却能实现高效的能量获取[3]。数亿年来,它没有朝着“复杂化”演化,而是坚守“简约主义”,这种对环境的极致适配,成为它跨越时光的核心密码。

  作为海洋生态系统中的重要成员,水母的生态位并非一成不变,而是在亿年演化中不断调整,完成了从“边缘玩家”到“关键角色”的转变。早期的原始水母,仅以海洋中最基础的小型浮游动物为食,处于食物链中下层,只是海洋生态系统中的普通一员[2]。但随着海洋生态系统的不断演化,大型海洋生物的兴衰、环境的变迁,让水母的生态位逐渐拓宽:当过度捕捞导致海洋中顶级捕食者减少,当有害藻华引发部分浮游生物大量繁殖,水母凭借强大的适应能力和繁殖能力,成为海洋食物链中的“填补者”,甚至在部分海域成为优势物种[4]。如今的水母,既作为次级消费者捕食浮游动物,调控浮游生物群落结构,又成为海龟、翻车鱼等海洋生物的食物来源,在海洋食物网中搭建起重要的桥梁[5]。

  水母的生存智慧,还体现在其独特且灵活的生命周期中。多数水母拥有“世代交替”的生命周期,分为水螅体和水母体两个阶段:水螅体阶段为无性生殖,以出芽的方式快速繁殖,能在稳定的环境中迅速扩大种群规模;水母体阶段为有性生殖,通过释放配子结合形成浮浪幼虫,幼虫附着在礁石、贝壳等基质上发育为水螅体[2]。这种“双生殖模式”让水母能灵活应对环境变化:环境适宜时,无性生殖实现种群快速扩张;环境恶劣时,水螅体可进入休眠状态,待环境好转后再复苏繁殖,极大提升了种群的存活率。部分水螅水母甚至能实现“返老还童”,从成熟的水母体逆向发育为水螅体,这种独特的生命现象,进一步为其生存增添了保障[6]。 简单的身体结构,却有着精准的功能分工,这是水母能高效生存的另一大原因。水母的身体呈辐射对称,这种结构让它能全方位感知周围环境,无死角捕捉食物和躲避天敌;身体中央的消化腔是它唯一的消化器官,兼具口和肛门的功能,食物进入后快速消化吸收,未被利用的残渣直接排出,实现能量的高效利用[2]。它没有真正的大脑,却拥有遍布全身的神经网络,能感知光线、温度、水流的变化,做出简单的趋利避害反应;伞状体的肌肉收缩与舒张,能带动身体在水中漂浮和移动,无需消耗大量能量,却能实现灵活的空间移动[3]。这种“结构与功能高度适配”的特征,让水母在海洋中以最低的能量消耗,实现了最基础的生存需求。

  回顾水母5亿年的生存史,它能遍布全球海域、延续亿年的原因,归根结底是“极致的适应能力、灵活的繁殖策略、简约的能量代谢”三者的结合。亿年来,地球的海洋环境经历了氧气含量波动、温度骤变、物种兴衰等无数次剧变,许多结构复杂的生物因无法适应而灭绝,而水母凭借化繁为简的身体结构,降低了生存成本;凭借世代交替的生命周期,提升了种群延续能力;凭借对环境的快速响应,及时调整生存策略[3]。这种“以不变应万变”的生存智慧,让它成为海洋中最成功的生物类群之一。

  如今的水母,已成为全球海洋中分布最广泛的生物之一,从赤道的热带海洋到两极的冰冷海域,从浅海的潮间带到数千米的深海,都能看到它们的身影。在我国海域,常见的水母种类繁多,渤海、黄海海域有海月水母、霞水母,东海、南海海域则以夜光游水母、海蜇、立方水母等为主[7]。其中,海蜇在我国黄渤海、东海近海分布广泛,是兼具生态价值和经济价值的物种;而南海作为我国浮游生物资源最丰富的海域,多样的浮游动物群落为水母提供了充足的食物来源,成为多种水母的重要栖息地[7]。值得注意的是,在人类活动和气候变化的影响下,部分水母种类在全球多个海域出现暴发趋势,成为重要的海洋生态现象[4]。 在海洋生态系统中,水母扮演着“多重角色”,既是生态系统的调控者,也是指示者。作为调控者,水母通过捕食浮游动物,控制浮游生物的种群数量,防止单一物种过度繁殖,维持海洋浮游生物群落的多样性;同时,它的存在为多种海洋生物提供食物,推动海洋食物链的物质循环和能量流动[3]。作为指示者,水母对海洋环境变化极为敏感,海水温度升高、酸化、富营养化等环境问题,都会直接影响水母的种群数量和分布[2]。当某一海域出现水母异常暴发,往往意味着该海域的生态环境发生了改变,比如富营养化引发的有害藻华,会为水母提供充足的食物,进而导致其种群扩张[8]。因此,水母的种群动态,成为反映海洋生态环境状况的“晴雨表”。 水母的存在与变化,也为人类生活敲响了“生态警钟”,带来了重要的现实意义。近年来,全球多地出现的水母暴发灾害,已对人类生产生活造成诸多影响:大量水母堵塞核电站冷却水管,影响电力生产;在近海养殖区,水母捕食养殖鱼苗、贝苗,破坏渔业生产;部分剧毒水母(如立方水母)的出现,还会威胁滨海旅游的人身安全[8]。这些现象背后,折射出的是人类活动对海洋生态的破坏:过度捕捞导致海洋顶级捕食者减少,水母的自然天敌缺失;工业废水、生活污水的排放,导致近海海水富营养化,为水母繁殖提供了有利条件;气候变化引发的海水升温、酸化,进一步加剧了水母的暴发趋势[4]。水母的异常暴发,并非单纯的生物现象,而是海洋生态系统失衡的重要信号,提醒着人类必须重视海洋生态保护。

  除了生态警示,水母在保护海洋生态乃至地球碳循环、海洋负排放中,也有着独特的启示意义和标志作用。海洋是地球最大的碳汇,而浮游生物是海洋碳循环的核心环节,水母作为浮游动物的重要捕食者,通过调控浮游生物群落结构,间接影响海洋的初级生产力和碳固定效率[7]。同时,水母死亡后,其胶质身体会沉入深海,形成“海洋雪”的一部分,将表层海水的碳带到深海,实现碳的长期封存,这一过程成为海洋负排放的重要组成部分[5]。水母的生存模式,为人类研究海洋碳循环提供了新的视角,也启示着我们:保护海洋生物多样性,维持海洋生态系统的平衡,是提升海洋碳汇能力、应对全球气候变化的关键。此外,水母对环境变化的高度敏感,也让它成为监测海洋碳循环和生态状况的重要指示生物,其种群动态的变化,能为海洋负排放研究和生态保护提供重要的数据支撑[8]。

  从5亿年前的寒武纪海洋,到如今的全球海域,水母用极致的生存智慧,跨越了时光的考验,也见证了海洋生态的变迁。它既是地球生命演化的奇迹,也是海洋生态系统的重要组成部分,更是人类审视海洋生态的一面镜子。水母的故事告诉我们,海洋生态系统的平衡,需要每一个物种的参与,而人类作为海洋的守护者,唯有尊重自然、顺应自然、保护自然,减少对海洋的过度干预,才能让这片蓝色家园保持生机,才能让包括水母在内的所有海洋生物,继续在属于它们的海域中,书写属于自己的生命传奇!

  参考文献 :

  [1]马爱平.栉水母动物门演化轶史揭示[N].科技日报,2015-07-23(001).

  [2]张芳,孙松,李超伦.海洋水母类生态学研究进展[J].自然科学进展,2009,19(02):121-130.

  [3]姚龙.水螅水母类(Hydroidomedusa)刺丝囊形态的发生研究[D].厦门大学,2018.

  [4]丁峰元,严利平,李圣法,等.水母暴发的主要影响因素[J].海洋科学,2006,(09):79-83.

  [5]李永祺,唐学玺.中国海洋生态学的发展和展望[J].中国海洋大学学报(自然科学版),2020,50(09):1-9.DOI:10.16441/j.cnki.hdxb.20200083.

  [6]莫西游,麦秆.什么动物能“返老还童”[J].儿童故事画报,2025,(44):40.

  [7]李开枝,黄良民,尹健强,等.我国南海浮游动物生态学研究回顾与展望[J/OL].热带海洋学报,1-12[2026-02-27].https://link.cnki.net/urlid/44.1500.P.20250528.1320.002.

  [8]安鑫龙,王秋珍,顾继光,等.海洋生态灾害及防灾减灾[J/OL].应用生态学报,1-12[2026-02-27].https://link.cnki.net/urlid/21.1253.Q.20251231.1502.002.

  图片来源:

  [11]Ocean Image Bank(The Ocean Agency,非商业免费授权)

  [12]Monterey Bay Aquarium(蒙特雷湾水族馆,非商业用途免费授权)

  [13]NOAA Climate.gov(美国国家海洋和大气管理局,Public Domain 公有领域)

  本文作者:厦门大学本科生林仪。

  本文由海洋负排放(ONCE)国际大科学计划、厦门大学碳中和创新研究中心支持。

责编:微科普

分享到:

>相关科普知识