簡介
水螅綱(Class Hydrozoa),又名
水螅水母綱(學名
Hydroidomedusa),是
刺胞動物門水螅蟲總綱的一個綱,包括了所有的水母、水螅及珊瑚類動物。
代表動物
習性
藪枝螅水母體(期)僅短暫幾天到幾周浮游於水中,而水螅體則習見於80米以內的淺海,固著在海藻、岩石或其他物體上,靠出芽生殖,芽體不脫離母體,從而形成5-50㎝大小的樹枝狀的水螅型群體。
生活史
嚴格說,藪枝螅應名藪枝螅水母,因其
有性生殖世代為
水母體,雌雄異體。其生活史為:
多態現象:一個物種中至少有一種以上形態和功能不同的個體(員)的現象。
多態現象
一個物種中至少有一種以上形態和功能不同的個體(員)的現象。
世代交替 浮浪幼蟲:腔腸動物生活史中的一個重要階段。在藪枝螅,其結構為:外背均勻纖毛的外胚層細胞,內為一團內胚層細胞,代表原腸胚幼蟲;具明顯的極性,前端寬後端窄;孵出後可借纖毛自由遊動。
結構和功能
水母體
結構較簡單,約 6mm~7mm淺碟或傘狀,緣膜退化。
外傘:傘外(凸)部。
內傘:傘內(凹)部。
觸手:傘邊緣生有很多細的短突起(初生時16個),距高度的收縮力。
胃管系統:執行消化、循環功能。
胃腔:
垂管通入體中部之腔。
輻管:胃向四方分出的四根窄管。
環管:環行於傘邊緣且與輻管相通的管循環路徑:口 垂管 胃腔 輻管 環管
水螅群體
螅根:群體基部固著於他物上的匍匐部分,很像植物的根。
螅莖:垂直於螅根上生出很多直立的莖。螅莖上分出2種個體——
水螅體與子莖(
生殖體)。整個群體外面,包圍著由
外胚層分泌的一層透明的角質膜,稱圍鞘,具保護和支持的功能。水螅體外為水螅鞘,子莖外為
生殖鞘。
水螅體:主要管營養,其構造與水螅基本相同,有口及觸手,觸手是實心的,
垂唇較水螅的長大,其外有一透明的杯形鞘,稱為水螅鞘。
生殖體:無口及
觸手,只有一中空的軸,稱為子莖,子莖的周圍,有透明的瓶狀鞘,稱為生殖鞘。生殖體能行
無性生殖,其營養主要靠
水螅體供給。
生殖體成熟後,子莖以出芽的方法產生許多水母芽,水母芽成熟,脫離子莖,由生殖鞘頂端的開口出來,形成
水母體。
複習:水螅(淡水):水螅沒有
水母體,
雌雄異體,分別有卵巢和精巢,卵成熟時,卵巢破裂,使卵露出。精巢內形成很多
精子,成熟的精子,出精巢後,游近卵子與之受精。受精卵進行
完全卵裂,以分層法形成實心
原腸胚。圍繞胚胎分泌一殼,從
母體上脫落下來,沉入水底,渡過嚴冬或乾旱等條件,至春季或環境好轉時,胚胎完成其發育。殼破裂,胚胎逸出,發育成小水螅。
反口孔:多年來一般認為腔腸動物(包括水螅類)只通過口與外界相通。但有少數學者發現
水螅屬(Hydra)、柄水螅屬(Pelmatohydra)和
綠水螅屬(Chlorahydra)的種類,在基盤中央有一反口孔。觀察水螅基盤的超微結構時發現,肌原纖維以
反口孔為中心呈定向輻射狀排列。這種排列方式有利於控制反口孔的開啟和關閉。反口孔靜止時,基盤
附著層外表中心看不到孔跡。反口孔開啟時,有廢物或氣體從孔內排出。看來水螅的反口孔具有肛門的部分生理功能。
水母體的變異個員
浮囊體
除鐘泳類外,所有管水母皆在群體一端具泡狀的囊,囊壁具氣腺,似浮器具漂浮功能。
泳鐘體
為無口、垂管、觸手和感覺器,而保留緣膜、鐘、四條輻管和環管特徵的水母體。形態多樣,肌肉發達,故具很強的游泳能力。(群體中的運動個員)。
葉狀體
為盾形、葉狀或頭盔樣,較厚的膠質個體,僅具一枝或分枝的消化管,似盾保護其他個員。
分類
水螅綱動物約3000多種,共可分為9目。花水母目(裸芽螅目)、軟水母目(被芽螅目) 、
多孔螅目、柱星螅目、
淡水水母目、盤囊水母目、
管水母目、硬水母目、輻射水母目。
水螅綱(Hydrozoa)是腔腸動物中種類較多,形態差異較大的一個大類群,除少數淡水種類外,都生活在海洋中。有的水螅為單體,但大多數則形成群體,多數種類的生活史中都具有水螅型和水母型兩個階段。水螅類動物體形都比較小,固著在石塊、
海藻、堤岸、船體、動物的貝殼等物體上,往往形成一片,有如小的植物叢。
單體的如筒螅(Tubularia),具細長的螅莖,頂端有1螅體,螅體上端中央具口,周圍有小
觸手,基部有一圈較大的觸手。大
觸手上方,有葡萄狀的生殖體,無自由的
水母型。群體的
藪枝螅(Obelia),體呈樹狀,基部以螅根固著外物,螅莖分枝,每枝末端有1螅體,口周圍具
觸手,可捕食。螅莖分枝的腋間,生有長棒狀的生殖體,成熟後可出芽產生
水母體。
水母體有雌雄之分,產生
精子和卵,受精卵發育成--
浮浪幼蟲(planula),後固著生長發育為
水螅體,再分枝逐漸形成群體。水螅類產生的
水母多為小型,傘直徑1~2毫米至30毫米,也有更大的。中膠較發達。
水母體一般呈半球形,猶如一撐開的傘,口面向下稱下傘面,反口面向上稱上傘面,自傘邊緣向內側生有一圈狹的水平薄膜,稱
緣膜(velum)。是
水螅水母的共同特徵。傘緣多具一圈細絲狀的
觸手,
緣膜上有調節平衡的器官平衡囊。口位於下傘面中央下垂的
垂管末端,有4片唇。口通入胃腔,由此輻射伸出由
內胚層形成的4條或更多的
輻管,連於傘緣的環管,組成胃循環腔。生殖腺著生在
垂管上或
輻管下方,由
外胚層形成。如華北沿海習見的鉤手
水母(Gonionemus)。全世界的
水螅水母有450種左右,我國海域已發現170種。
花水母目
也稱為裸芽目(Gymnoblastea),水螅型世代發達,體表圍鞘不包圍螅體,觸手多呈棒狀或絲狀,常隨年齡增長而數目增加。生殖腺附著在垂唇上,水母型存在或不存在,呈高杯狀。如筒螅(Tubularia),其水母芽附著在親本垂管上,受精卵也在親本上發育,經浮浪幼蟲及輻射幼蟲後才離開親本,附著後由單軸型出芽形成群體。多孔螅(Millepora)為水螅型群體,能分泌碳酸鈣外骨骼,常與造礁珊瑚一起生活在熱帶海洋中。具營養體、指狀體及水母芽體,這些個體死亡後在骨骼上留下無數小孔,故名多孔螅。傘形螅(Corymorpha)是呈單體水螅型,生殖芽分枝,附著在兩圈觸手之間,具自由的水母體階段,水母體呈高杯狀,僅有單個觸手,行有性生殖。此外,真枝螅(Eudendrium)、貝螅(Hydractinia)、筆螅(Pennaria)及淡水水螅均屬此目,它們的觸手呈絲狀。
管水母目
均為較大型的營漂浮生活的水母型群體。身體是由幾種變態了的水螅型及水母型個體被共肉莖聯結在一起,個體間緊密聚集,彼此分工組成一大型群體。一般根據浮囊體及游泳體的有無,可將管水母目分為3個亞目。鐘泳亞目(Calycophora):沒有浮囊體,僅有游泳體,例如五角水母(Muggiaea)。胞泳亞目(Physonectae):具浮囊體及游泳體,例如盛裝水母(Agalma)。囊泳亞目(Cystonectae):有浮囊體、無游泳體,例如僧帽水母(Physalia),是成簇的水螅集合體,水螅體分3類,包括指狀個體、生殖個體和營養個體,分管捕食、生殖和攝食。它的頂端氣囊直徑可達30cm,在氣囊下僅留有莖的殘基,有氣腺可分泌氣體進入氣囊,靠氣囊僧帽水母可以在海面隨風逐流。它沒有游泳體及葉狀體,在大多數個體中發現有刺細胞,它所射出的蛋白質有很高毒性,螫人極痛,能引起嚴重反應,如發熱、休克和心肺功能障礙。一般認為管水母類是來自硬水母,是由自由游泳的輻射幼蟲階段及成體水母型階段合併,並逐漸分化而形成的多態群體。
瘦水母目
水螅型群體的圍鞘包圍螅體,營養體觸手數目不隨年齡而增加。大多不具自由生活的水母體。水母體多扁平盤形,多以假單軸型或複合型形成群體。如藪枝螅(Obelia)、海榧(Plumularia)、鐘形螅(Campanularia)等。藪枝蟲生活於淺海,固著在海藻、岩石或其他物體上,為一樹枝狀的水螅型群體。群體基部的構造很像植物的根,故稱螅根(hydrorhiza),由螅體上生出很多直立的莖,稱為螅莖(hydrocaulus)。螅莖上分出2種個體——水螅體(hydranth)與生殖體(gonangium)。整個群體外面,包圍著由外胚層分泌的一層透明的角質膜,稱圍鞘(perisarc),具保護和支持的功能。水螅體主要管營養,稱為水螅鞘(hydrotheca)。生殖體無口及觸手,只有一中空的軸,稱為子莖(blas-tostylus),子莖的周圍,有透明的瓶狀鞘,稱為生殖鞘(gonotheca)。生殖體能行無性生殖,其營養主要靠水螅體供給,因為水螅體和生殖體彼此由螅莖中的共肉(coenosarc)連線,整個群體的消化循環腔是相通連的。在海水中營自由生活,其結構較簡單,很小,約1mm~2mm,體形如一圓傘,傘邊緣生有很多細的觸手(初生時16個),下傘面中央有一短的垂唇,口向內通到胃,再由胃伸出4個輻管,與傘邊緣的環管相通。口、胃、輻管、環管構成水母的消化循環系。水螅水母特徵之一是在傘下面邊緣有一圈薄膜稱為緣膜(velum),而藪枝蟲的水母緣膜退化。在傘邊緣有8個平衡囊,司平衡。在4條輻管上有四個由外胚層形成的精巢或卵巢(雌雄異體)。精卵成熟後在海水中受精。受精卵發育,以內移的方式形成實心的原腸胚,在其表面生有纖毛,能遊動,稱為浮浪幼蟲(planula)。浮浪幼蟲遊動一段時期後,固著下來,以出芽的方式發育成水螅型的群體。
淡水水母目
生活史具有單體的小型的水螅型體和自由游泳的水母型體,但以水母型為主。水螅型體無圍鞘,甚至無觸手,單體常僅數毫米。水母體也為小型,都具緣膜,這是水螅水母的特徵,具很多觸手。例如桃花水母(Craspedacusta),是僅有的一種淡水生活的小型水母,生活在清潔的江河、湖泊之中,我國的嘉陵江上游有分布,為世界級瀕危物種,是我國一級保護動物,有“水中大熊貓”之稱。已記錄11種,除索氏桃花水母(Craspedacusta sowerby)和日本的伊勢桃花水母兩種外,其餘9種我國均產,如中華桃花水母(Craspedacusta sinensis)、楚雄桃花水母(Craspedacusta sowerbyi)等。水母體直徑1.5~2cm,具有很多觸手,緣膜很厚,其水螅型階段僅有數毫米大小。鉤手水母(Gonionemus)小型,廣布於大西洋和印度洋-太平洋的淺海區,在暖海中密集成群。轉鉤手水母(Gonionemus vertens)刺細胞有毒,人被蟄後,皮膚灼痛,很快起皰,局部水腫,10~30分鐘後感到乏力,開始麻木,四肢關節疼痛,呼吸困難並可能暫時停止,可致肝功能失常,急性症狀持續4~5天。
硬水母目
生活史中沒有水螅型,完全為水母型。體態屬小型,生活在淺海到深海中。具或不具垂唇,生殖腺位於放射管下的表皮細胞間,發育中經浮浪幼蟲及輻射幼蟲再發育成水母型體。如壯麗水母(Aglaura)、三身翼水母(Geryonia)等。
水螅綱動物的分類
水螅綱 (Class Hydrozoa)
硬水母亞綱 (Subclass Trachylina)
Order Actinulidae
蘭卡水母目 (Order Laingiomedusae)
筐水母目 (又名剛水母目,Order Narcomedusae)
硬
水母目 (Order Trachymedusae)
軟
水母亞綱 (Subclass Hydroidolina)
花水母目 (又名無鞘目,Order Anthomedusae)
Suborder Filifera
Suborder Capitata
軟水母目 (Order Leptomedusae)
吻螅水母亞目 (Suborder Proboscoida)
管水母目 (Order Siphonophorae)
所屬不明
淡水水母目 (Order Limnomedusae)
退化
水螅綱中的一些種類具有自由游泳的水母體,藪枝螅就是這樣,它的水螅型體以出芽方式形成獨立的水母體,水母體又以有性生殖產生水螅型體,即具有世代交替現象。但多數種類並不產生自由游泳的
水母體,其水母體世代是永遠附著在親本水螅群體上形成水母芽形式,也就是說它的水母型世代表現出不同程度的退化。例如貝螅的
水母芽是永遠附著在獨立的螅莖上,遍枝螅及筒螅永遠散布在
營養體的
垂唇上示群體的複合型形成方式。在真枝螅是發生在
營養體的基部,總之這些
水母芽表現出退化,它們沒有口及胃腔、
觸手減少或消失、身體失去傘形。結果
水母芽變成了囊狀體,囊狀體實際就是由
外胚層形成一囊形的膜狀結構,其中包含有大量的
生殖細胞及
內胚層形成的實心軸,水母形態已完全消失。在一種直杯螅(Orthopyrix),其生殖體也不形成
水母芽,而形成一種端囊(acrocyst),其中也含有大量的
生殖細胞,生殖細胞可以在端囊中受精並發育,直到形成
浮浪幼蟲之後,端囊才由生殖體中釋放出去。儘管如此,附著的
水母芽、囊狀體、
孢子囊都仍然代表了
有性生殖的個體,只是它們的水母型形態表現出了退化而已。
結構及其形成
水螅綱動物中除水螅,某些筒螅等極少數種為單體生活之外,其餘絕大多數種類為群體生活。沿海常見的
藪枝螅(Obelia)就是群體生活的代表,其群體呈樹狀,從幾厘米到十幾厘米,固著在岩石及
海藻上。群體基部固著的部分呈水平方向生長,形成
匍匐莖,也稱螅根(hydrorhiza),由螅根上長出的直立莖稱為螅莖(hydrocaulus),螅莖再分枝,分枝的末端長出螅體(hydranth)。
藪枝螅的螅體有兩種形態:種螅體有口有
觸手,具有取食與消化的機能稱營養體(gastrozooid)
另一種是無口無
觸手的棒形個體,個體的中央莖(也稱子莖(blastost-yle))可以用出芽方式形成許多
水母芽,這種個體稱生殖體(gonozooid)。生殖體產生的
水母芽離開母體後獨立生活,即水母型體。水母體
雌雄異體,行
有性生殖,卵在水中受精後,形成
浮浪幼蟲,至此以後蟲體營固著生活,以出芽方式形成新的群體。群體中營養體的口位於
垂唇的頂端,不同的種類其
觸手的形態、數目及著生方式等均可不同。多數種類的
觸手是實心的,或呈棒狀,端部具大量
刺細胞聚集成球,原始種類均為棒狀
觸手,且在
營養體上散布,例如遍枝螅(Syncoryne)就是這種類型的觸手。
觸手或為絲狀的,
刺細胞沿觸手全長散布或規則排列。筆螅(Pennaria)具有這兩種形態的
觸手;棒狀觸手在
垂唇上散布,絲狀觸手在垂唇基部排成一圈。筒螅(Tubularia)全部為絲狀
觸手,但排成兩圈,分別位於垂唇的端部及基部。最進化的種類還是
藪枝螅,觸手全部為絲狀,在
垂唇基部排成一圈。群體的體壁也是由
表皮層、
胃層中間夾有
中膠層所組成。個體之間以及基部相聯的體壁稱為
共肉(coenosarc),胃循環腔在個體之間也是相互溝通的。營養體將消化後的營養物質經
共肉及胃腔輸送到整個群體。群體體壁的外表有一薄層
表皮細胞分泌的支持物稱為圍鞘(perisarc),它是由
幾丁質及
苯醌鞣化的蛋白質所組成,它對逐漸增大體積的群體起支持作用,對個體有保護的功能,所以可以看做是一種
外骨骼。圍鞘常在分枝處或個體基部形成一些環,起著加固作用。圍鞘如果一直延伸到螅體周圍,這種群體稱為有圍鞘的(thecate)群體,共圍鞘隨螅體而命名,如營養鞘(hydrotheca)及生殖鞘(gonotheca),
藪枝螅便是有圍鞘的群體。群體的圍鞘如果僅包圍螅根、螅莖及共肉部分,而不包圍螅體,這種群體稱無圍鞘(athecate)的群體。例如筆螅、筒螅便是這種。
水螅型群體的形成是以出芽方式進行,絕大多數種類芽體是由螅根或螅莖產生,很少種由
營養體產生。
群體形成的方式有以下4種:
(1)螅根型(hydrorhizaltype),芽體單個的由螅根處產生,產生後垂直生長,每個
芽體形成一個直立的螅體,這是一種原始的群體形成方式,多見於原始種類,例如貝螅(Hydractinia)
(2)
單軸型(monopodialtype),群體的生長帶在第一個螅體的基部,所以第一個螅體的莖可以不斷地生長延伸,螅莖延伸時,它的
側芽長出新的螅體,新螅體的基部也有生長帶,它也不斷地向前延伸,在延伸過程中再形成新的側芽,如此重複形成群體,結果群體的主軸是由第一個螅體所形成,最老的螅體是在主軸的最頂端,例如真枝螅(Eud-endrium),這種群體形成方式在無圍鞘的裸芽類(Gymnoblastic hydroids)中流行
(3)假
單軸型(sympodialtype),第一個螅體的基部沒有生長帶,所以它不能向前延伸,而是通過出芽方式產生一個或多個
側芽,同樣側芽也不繼續延伸,而是又產生新側芽,新側芽越過
親本芽體,因此群體的主軸是由許多螅體的莖聯合組成),最年輕的個體在分枝的頂端,越老的個體越靠近群體的基部,這種生長類型在低等的有圍鞘的被芽類(Calyptoblastic hydroids)中流行,例如Halecium
(4)複合型(compoundtype),這是在假
單軸型的基礎上又恢復到單軸型生長,螅莖及側枝的末端不是螅體,而是生長點,因此它們可以不斷地延伸,其芽枝及螅體均由側面發生,每個側枝來自一側的生長點,這種生長方式似乎是最成功的。最大的水螅群體都是以這種方式形成,例如海榧(Plumularia)。這種類型出現在較高等的有圍鞘的被芽類群體中。