白色霞水母生活史的实验室观察(英文)

本文首次描述了白色霞水母从受精卵至碟状体的生活史。(1)包括受精卵、卵裂、囊胚以及浮浪幼虫等在内的胚胎发育各期均在开放的水体中,在20·8 -21·4℃浮浪幼虫于受精后14 h出现; (2)浮浪幼虫在定置前形成一种凸面的圆形浮浪幼体囊,除了浮浪体囊外,螅状体还可产生足囊和通过产生匍匐茎形成囊胞进而发育成新的螅状体; (3)尽管偶而产生2个碟状体但仍为典型的单碟型横裂; (4)新释放的碟状幼体绝大多数为8个缘叶, 8个感觉棍和8对钝圆的缘瓣,但畸形个体最多12个,最少6个缘叶; (5)雌雄个体间的交互作用对产卵和受精是非常重要的因子[动物学报52 (2) : 389 -395 , 2006]。

2005～2013年辽东湾北部近海白色霞水母的数量分布

2004年中国北方渤海辽东湾白色霞水母（Cyanea nozakii）暴发,给辽东湾带来巨大的生态灾难.为了分析辽东湾白色霞水母的暴发原因,对2005 ～ 2013年每年5月下旬至7月下旬在渤海辽东湾北部近海进行的大型水母监测调查数据进行了分析.结果显示：辽东湾北部近海白色霞水母主要分布在辽东湾东北部和西北部近海的非河口水域,该水域属于辽东湾北部近海盐度较高的水域,体现出白色霞水母高盐的生态属性.2004～2013年夏季辽东湾北部近海海水盐度呈逐渐下降的趋势,2004～2013年辽东湾白色霞水母的数量也呈现逐渐减少的趋势,2010 ～2013年辽东湾北部近海未发现白色霞水母.研究结果表明：近几年辽东湾夏季海水盐度的持续偏低,是白色霞水母在辽东湾北部近海近几年数量偏少甚至未出现的主要原因之一.

白色霞水母的形态与结构

2004年在辽东湾水域首次爆发了一种大型灾害性水母,据笔者鉴定为白色霞水母;本文描述了白色霞水母的形态和结构。

白色霞水母蛋白抗氧化活性的初步研究

通过羟自由基清除作用、超氧自由基清除作用、还原能力和金属螯合能力等抗氧化活性实验,测定了白色霞水母蛋白的抗氧化活性。实验结果表明:白色霞水母蛋白具有较高的清除羟自由基的能力,蛋白质量浓度为41μg/mL时,清除率可达到85%;白色霞水母蛋白对超氧阴离子的清除作用较弱,蛋白质量浓度为77.7μg/mL时,清除率<50%;白色霞水母蛋白有较强的还原能力,但没有螯合能力;白色霞水母蛋白的抗氧化活性受温度影响不大,且巯基含量不是影响抗氧化活性的主要因素。

温度、投饵频次对白色霞水母无性繁殖与螅状体生长的影响

白色霞水母是我国近海主要大型灾害水母种类之一,其暴发性增殖严重破坏了海洋生态系统平衡。在室内控制条件下,研究了温度(7.5、11、14.5、18、21.5和25℃)和投饵频次(1次/2d、1次/8d和1次/16d)对白色霞水母无性繁殖与螅状体生长的影响。结果显示,白色霞水母足囊繁殖的适宜温度为18—25℃,足囊繁殖随温度和投饵频次的增加而增加。温度对白色霞水母横裂率和横裂次数的影响显著,温度越高,白色霞水母发生横裂生殖的时间越早,横裂生殖速度越快,重复横裂次数越多,释放的碟状体数量也越多。横裂率和横裂次数随投饵频次的增加而递增。白色霞水母螅状体在7.5—25℃范围的成活率均为100%,其生长速度随温度和投饵频次的增加而增加。温度和投饵频次对白色霞水母螅状体足囊繁殖、横裂率和螅状体生长具有明显的交互效应。螅状体的横裂次数和初生碟状幼体伞径随螅状体柄径增大而递增,呈线性相关。研究表明,温度、投饵频次即营养条件显著影响着白色霞水母的种群数量,说明海水水温上升、富营养化或渔业资源锐减导致的浮游动物量增加均可能诱发白色霞水母暴发性增殖。结论为进一步探索大型水母暴发的生态环境机理提供重要科学依据。

白色霞水母各发育阶段的形态

对白色霞水母从受精卵到成体水母各发育期的形态进行了描述。受精卵发育成带纤毛的浮浪幼虫，浮浪幼虫在定置前形成一种凸面的圆形浮浪幼体囊，经脱囊狭窄柄部拉长进而变成一个细长颈瓶形状，萌发出4个触手成为早期螅状体；螅状体可产生足囊和通过产生匍匐茎形成囊胞进而发育成新的螅状体；横裂为典型的单碟型横裂；新释放的碟状幼体绝大多数为8个缘叶，8个感觉棍和8对钝圆的缘瓣，但畸形个体最多12个，最少6个缘叶，同时对海蜇与白色霞水母的碟状幼体形态进行了比较。成体水母伞径200-300mm，大型个体超过500mm。外伞表面光滑，近中央的伞顶上有许多密集的刺胞丛隆起，8个缘叶，8个感觉棍，口腕非常发达，口腕上有大量刺细胞团。可根据感觉胃囊和触手囊是否连接、缘瓣水管的排列类型、外伞顶中央是否有刺细胞丛以及个体伞径和颜色对白色霞水母、发形霞水母、棕色霞水母和紫色霞水母进行鉴别。

光照对白色霞水母螅状体生长的影响

对不同光照条件下白色霞水母螅状体存活和生长的情况进行了研究。结果表明:自然光组和弱光组的螅状体摄食状况、成活率、日生长率均明显好于黑暗组;在自然光、弱光、黑暗三种光照条件下各组螅状体柄径与生长时间的回归方程式分别为y=0.034x+4.738;y=0.028x+4.830;y=0.024x+4.295,经检验相关均极为显著。

光照强度对白色霞水母(Cyanea nozakii Kishinouye)无性繁殖的影响

采用控制光照强度的方法,研究了不同光照强度对白色霞水母无性繁殖的影响。结果表明,400lx组螅状体的相对增长率、特定生长率和螅状体足囊、囊胞繁殖率均显著高于其它各试验组(P<0.05),呈现出400lx>800lx>1200lx>0lx的趋势。在设定的光照强度范围内,螅状体足囊、囊胞繁殖出现的时间随光照强度的减少而延迟。800lx组的足囊萌发率最高,但各试验组足囊萌发率之间无显著性差异(P>0.05)。试验期间始终是400lx组螅状体的横裂率最高,试验结束时,0lx组螅状体的横裂率最低。试验结果说明,适当的光照度对白色霞水母螅状体生长、螅状体足囊、囊胞繁殖和横裂生殖均有促进作用,强光条件或完全无光照条件不适宜白色霞水母螅状体的生长并可使横裂生殖延迟或受到抑制。

基于18S和ITS-5.8S rDNA基因序列的白色霞水母(Cyanea nozakii)的分子鉴定与检测

采用通用引物PCR扩增法,测定了辽东湾海域的白色霞水母(Cyanea nozakii)螅状体、碟状体及水母体的18S以及ITS-5.8S r DNA序列,同时利用Gene Bank数据库中已有同源序列对其进行序列分析及系统分析。结果显示,白色霞水母3个个体的18S和ITS-5.8S r DNA序列完全一致。白色霞水母样品的ITS-5.8S r DNA序列与Gen Bank中未知真核生物的序列高度相似(≥99%),推测该物种可能是早期发育阶段(卵、浮浪幼虫或碟状体)的白色霞水母样品。霞水母属不同种间18S r DNA序列经比对后同源序列长度为1709bp,多态位点数33个;比对后ITS1同源序列长度为368bp,其中变异位点203个,简约信息位点数178个,单变异位点21个。基于18S r DNA基因序列的霞水母属种内和种间平均遗传距离分别为0、0.008,而基于ITS1序列的霞水母属种内和种间平均遗传距离分别为0.019、0.284。基于ITS1的种间遗传距离是种内遗传距离的15倍,适合于进行物种鉴定。NJ系统树的结果也表明同种的不同个体各自聚枝,其聚类结果大致与形态分类吻合。研究表明,ITS基因片段在霞水母不同种间变异较大,更适于大型水母种类鉴定、检测及属内种间水平的系统进化研究。

盐度对白色霞水母(Cyanea nozakii Kishinouye)生长和横裂生殖的影响

白色霞水母是我国沿海主要致灾水母种类之一,利用野外调查和控制实验相结合的方法,研究了盐度对白色霞水母螅状体存活、生长和横裂生殖的影响以及盐度对白色霞水母碟状幼体存活和生长的影响。结果表明,白色霞水母螅状体生存的盐度上限为35,下限为12.5,生长最适盐度范围为15—32.5。盐度30和32.5组螅状体横裂率最高,与其它各盐度组的螅状体横裂率差异极显著(P<0.01)。白色霞水母碟状幼体生存的盐度上限为35,下限为15,生长最适盐度范围为20—35。

沙蜇和白色霞水母刺丝囊毒素的细胞毒性比较研究

分别自沙蜇和白色霞水母提取刺丝囊毒素蛋白,以小鼠皮下结缔组织细胞(A9)和人横纹肌瘤细胞(A-673)为受试对象,比较两种水母的刺丝囊毒素蛋白对其的细胞毒性,以期为评估和管理两种水母的毒害风险提供科学依据。结果显示:沙蜇和白色霞水母刺丝囊毒素对培养中的A9和A-673细胞存活率都具有抑制作用,且该抑制作用呈显著的时间和剂量依赖性。白色霞水母刺丝囊毒素对A9和A-673细胞毒性的半数效应浓度(如:对A9和A-673的EC50-24h分别为49.8μg/mL和43.6μg/mL)低于沙蜇刺丝囊毒素的半数效应浓度(如:对A9和A-673的EC50-24h分别为78.0μg/mL和70.1μg/mL);两种水母毒素对A-673或A9的细胞毒性强于已报道的根口类和旗口类水母毒素对哺乳动物肺、肝、血管平滑肌、神经、乳腺等的细胞毒性。由此可见,白色霞水母刺丝囊毒素的细胞毒性更强,横纹肌、结缔组织对水母刺丝囊毒素作用敏感。研究结果对于评估水母毒害风险和制定防护对策有重要意义。

白色霞水母刺细胞毒素对小鼠的毒性作用研究

通过研究白色霞水母刺细胞毒素(CNV)对小鼠的毒性作用,探索CNV的毒性特征。结果发现,CNV致小鼠出现多种中毒反应、多组织器官超微结构发生形态学改变、甚至死亡,小鼠皮内注射LD_(50)为33.64 mg/kg。注射33.64 mg/kg CNV 4 h后,小鼠皮肤坏死、肺细胞水肿样改变、肾损伤严重,肾小管细胞趋向坏死、心脏和肝脏超微结构变化小。该研究结果可为白色霞水母蜇伤的救治及蜇伤药物的研制提供参考依据。

白色霞水母伤人之谜

水母蜇人是严重的公共健康与安全问题之一,在全球普遍存在。每年由水母蜇人引起的致伤、致残甚至死亡的人数众多。长期以来,我国尚无治疗水母蜇伤和应急的特效药物,对水母蜇伤造成的毒性损伤和致死原因也不甚明了。近期,中国科学院海洋研究所的研究团队在水母毒素致死机制方面取得了新进展。

霞水母:各有千秋的水母大家族

白色霞水母:“三世同堂”的典范白色霞水母是霞水母家族中的一种大型水母,因为伞状体一般为乳白色,因而得名“白色霞水母”。它们的伞状体扁平,呈圆盘状,直径一般为20厘米~30厘米,最大的可超过50厘米。对于颜值颇高的水母家族来说,乳白色的水母很常见,但有淡红色触手的却很少见,而白色霞水母就拥有这种触手。

四种大型水母横裂生殖的差异与其种群数量变动的初探

在实验室培养了4种大型水母:海蜇、海月水母、白色霞水母及沙海蜇的螅状体。在相同的生态环境下,观察了这4种螅状体的横裂生殖,其横裂生殖率:海蜇100%、海月水母100%、白色霞水母0%、沙海蜇0%。经过横裂生殖螅状体的存活率:海蜇20%、海月水母100%。未横裂生殖螅状体的存活率为100%,同时探讨了这4种大型水母的种群数量变化原因。

辽东湾北部近海大型水母数量分布和温度盐度特征

通过2009-2011年5月下旬-7月下旬辽东湾北部近海10m等深线内的大型水母调查数据,分析了辽东湾北部近海近三年中大型水母资源状况,并探讨了辽东湾大型水母的生态类型。结果显示:辽东湾北部近海大型水母种类主要有海蜇(Rhopilema esculentum)、沙蜇(Nemopilema nomurai)、白色霞水母(Cyanea nozakii)、海月水母(Aurelia sp.1),海蜇和沙蜇是优势种。海蜇幼水母阶段主要集中分布在5m等深线以内的近岸河口水域,随着个体增大有略向深水或密度较小的水域扩散的趋势,仍主要分布在5m等深线两侧水域,属于高温低盐种类。6月份调查海区中发现大量的沙蜇幼水母,随着沙蜇个体增大,7月份调查海区中沙蜇数量大幅度减少。辽东湾海月水母在南部海域出现较多,2010、2011年在北部近海部分海域出现。白色霞水母近几年来辽东湾出现较少,栖息在盐度较高的水域。辽东湾各种大型水母中,沙蜇的生长速度最快。辽东湾海蜇幼水母、沙蜇幼水母的海区出现时间要晚于黄、东海。

绿鳍马面鲀(Navodon septentrionalis)对4种大型水母的捕食行为

以绿鳍马面鲀为研究对象,通过室内受控实验,比较研究了其对我国沿海4种常见大型水母(海蜇、沙海蜇、海月水母和白色霞水母)的捕食差异。结果显示,体重为(215±20)g的绿鳍马面鲀对海月水母的捕食能力最强,日均最大摄食量为(150.7±18.6)g/fish,其次是海蜇和白色霞水母,日均摄食量分别为(129.7±11.6)和(120.0±19.3)g/fish,对沙海蜇的摄食量最少,为(92.5±11.3)g/fish;绿鳍马面鲀对海月水母与海蜇摄食量主要受投喂量影响,与规格无关,当投喂量小于其最大捕食量时,绿鳍马面鲀可捕食其周围所有水母,当投喂量超过其最大摄食量并继续增加时,绿鳍马面鲀摄食量保持不变,但残余水母的触手和伞部边缘均被啃食,继而导致水母摄食能力丧失,难以继续生存;在适口饵料冰鲜玉筋鱼充足的情况下,绿鳍马面鲀对水母具有明显的摄食偏向性,与仅投喂水母实验组相比,其对海月水母和海蜇的日均摄食量仅降低了20.2%和16.9%。研究结果表明,绿鳍马面鲀对上述4种水母皆能捕食。

北戴河近岸海域水母暴发现象调查及防控建议

对2019年-2021年7月-8月北戴河近岸3海里范围海域水母暴发情况进行监测巡视及捕捞,并对调查结果进行统计分析。调查结果显示北戴河近岸海域水母种类主要有海月水母、沙蜇、海蜇、白色霞水母四类。近三年来海月水母暴发期缩短,捕捞量有减少趋势,白色霞水母暴发期较长,捕捞量逐年增加,成为水母捕捞重点防治对象。水母总捕捞量2019年最多,2020年最少,呈波动趋势。并提出水母暴发的防控建议,以期为北戴河近岸海域水母暴发研究提供参考。