有“水中大熊貓”之稱的它,比恐龍誕生還早

2019-10-13 13:00:15 來源: 科技日報 作者: 江東洲 劉昊

科技日報記者 江東洲 劉昊

最近,桂林理工大學雁山校區污水處理站內出現了一種罕見生物。經過鑒定,它是桃花水母,最早誕生于5.5億年之前,出現時間比恐龍還早。

桃花水母是瀕臨滅絕的珍稀水生生物物種之一,2002年3月被正式列為世界最高級別的“極危生物”,因而又有“水中大熊貓”之稱。

罕見生物被鑒定被桃花水母

桂林理工大學環境科學與工程學院教授、博士生導師張文杰介紹,桃花水母發現于桂林理工大學雁山校區污水處理站湖泊水處理系統中的深度處理池中。

該處理系統基于陶瓷微濾工藝,對校區內湖泊水進行水質改善提升。系統建成運行半年之后,2017年9月初,當時污水處理站正處于正常的運行之中,張文杰教授團隊照例進行日常的水質檢測。“在取樣的過程中,無意間發現了類似水母的生物,但當時此生物出現的時間很短,生物量較少,并未引起注意。”張文杰教授說。

在2018年9月期間,張文杰教授團隊又發現了此生物,此時生物量有所增加,引起了他們的注意,但還沒來得及鑒定就消失了。今年9月初,張文杰教授團隊又發現了大量的此生物,且今年存在時間較長。連續三年都在9月份出現,最終,經過上海一家基因公司對該生物的基因測序,它們被鑒定被桃花水母。

桃花水母每年6-10月的夏秋季節出現最多

桃花水母呈白色、粉色或稍帶藍、綠色的透明傘狀,直徑約15-25毫米,觸角約20毫米長。傘狀周圍有螺紋串狀的觸手圍繞其圓邊(環形緣)。圓形管的直徑從5至25毫米。是僅有的一種淡水生活的小型水母。生活史具有水螅型體和水母型體,但以水母型為主。

桃花水母多產于人工湖,池塘、湖泊和河流等淡水中,對水環境的要求極高,適宜其生存的水域必須無毒無害、潔凈,且多呈弱酸性。桃花水母是肉食性動物,食物類群主要以0.2-2.0. nm的浮游動物為主,包括原生動物、扁蟲、線蟲、輪蟲、環節動物、橈足類、枝角類及魚苗等。

桃花水母常出現在溫暖的水域中,溫度至少為25℃,但水溫不能高于32℃。生存水域的pH為6.4-8.0,以每年6-10月的夏秋季節出現最多。這是因為適宜的水溫和充足的食物使其大量繁殖,往往在7-9月達到高峰,10月底或11月初后桃花水母群體數量迅速下降,此后便銷聲匿跡。桃花水母對日光有正向反應,喜弱光,有一定的趨光性,早、晚分布在水的上層或表層,中午光照強、水溫高時則多分布于水的中下層。故在晴朗無風的早晨和傍晚時更易采到。

桃花水母具有重要的學術價值和很高的觀賞價值

作為名副其實的“活化石”,桃花水母具有較高的研究價值和觀賞價值。

張文杰教授表示,目前發現的唯一一種淡水水母,桃花水母以自己獨特的生命形成記錄著地球生命的發展歷程,是生物進化歷程中的關鍵物種,由此可見桃花水母具有重要的學術價值。同時,由于其形態優美且數目稀少,桃花水母具有很高的觀賞價值,這一珍貴物種的滅絕,不但是中國物種多樣化的損失,也是中國古代記載的“桃花魚”這一文化資源的永久喪失。

對保護桃花水母的呼吁,已引起國內學術界及各方面的關注,專家們已開始研究拯救桃花水母的具體措施,試圖努力來挽救這一極危物種。

中國分布有9種桃花水母

全世界100多年來只發現11種桃花水母。中國雖然種類多、分布廣,但由于桃花水母生存的水體的水質被污染,自然環境遭破壞,生態失去平衡,能采到生活桃花水母的地方全國也不過二三處。

中國分布的9種桃花水母中,宜昌桃花水母和信陽桃花水母和短手桃花水母已被列入國家瀕危動物紅色名錄最高級——極危物種,杭州桃花水母、樂山桃花水母、四川桃花水母、中華桃花水母和楚雄桃花水母等5種列入瀕危級物種。

在我國,下列地區都曾先后出現過桃花水母:四川 (成都、都江堰市、攀枝花、瀘州市、樂山) 、浙江 (杭州、寧波) 、湖北 (秭歸、宜昌、丹江口) 、重慶、江西南昌、湖南長沙、貴州 (貴陽、遵義) 、河南 (信陽) 、陜西 (安康、寶雞) 、安徽 (金寨、蕪湖、銅陵、滁州、淮北) 、東北松花江流域、山東 (鄒城、蒙陰) 、云南 (昆明、楚雄、玉溪) 、福建 (福州、廈門、福安) 、廣東 (廣州、韶關、河源) 、廣西都安、臺灣和香港特區等。

桃花水母的基因組成和物種研究在同步進行

張文杰教授表示,由于桃花水母的生存條件較為苛刻,因此,在滿足如水溫和pH等硬性自然條件的前提下,人類需要保證減少桃花水母生活的自然水體生態系統的干擾甚至破壞。人類生產和生活所產生的生活污水和工業廢水必須處理達標后才能排放到自然水體中,保證自然水體的水質。此外,人類在發展過程中可能會改造自然水體的結構,如圍湖造田、建設水壩和河流改道等都會影響桃花水母的生態環境。

自從發現桃花水母,張文杰教授團隊便開始收集水質方面的大量數據,密切關注水質變化情況,并試圖從大數據來解釋桃花水母與水質之間的關系。經觀察,桃花水母在前期剛發現時,數量較多且活躍,然后隨著時間以及環境溫度的變化,數量逐漸減少。另外在早上陽光較弱,桃花水母活躍在水體上層,隨著光照強度增加及溫度的升高,桃花水母逐漸潛入深層水體。

張文杰教授介紹,目前針對桃花水母的生存水體水質進行監控,其基因組成和物種的研究也在同步進行。相關研究成果正在發表過程中。“最早關于桃花水母的歷史資料均來自于中國的古典文獻,這表明這一物種極有可能最早起始于中國。”

“在長期的歷史演替過程中,人類是如何與桃花水母進行和平共處?直至近代,桃花水母從消失到再次出現,是如何演繹其自身的基因密碼?桃花水母在遺傳學、生態環境、乃至人類健康之間的關聯是我們課題組接下來重點研究的領域方向。”張文杰教授說。

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責任編輯:陳可軒(實習)
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