湖南省永州地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的一種桃花水母的分類鑒定

李程濤　席少明

摘要：本文采用形態(tài)學鑒定和16sRNA序列分析技術對采自湖南省祁陽縣第一中學游泳池中的桃花水母（freshwaterjellytish）進行分類鑒定。

關鍵詞：桃花水母；湖南永州；形態(tài)鑒定；16sRNA

“桃花水母”是全球唯一生活于淡水水體的水母物，在分類上屬于腔腸動物門，是一種珍稀的水生生物物種之一。桃花水母對生存環(huán)境要求很高，水溫不得高于35℃，水質不能有任何有毒物質污染，但隨著工業(yè)文明帶來的環(huán)境污染，桃花水母逐漸在很多地區(qū)絕跡。近年，隨著生態(tài)環(huán)境的好轉，該物種是在湘江水域上游城市一一永州市首次出現(xiàn)，它不僅填補了永州地區(qū)桃花水母物種的空白，更為開展永州相關生物環(huán)境質量評估和生物資源保護提供了良好的契機，故而加強對桃花水母的認知與保護十分必要。本文擬從湖南省永州市祁陽縣第一中學采得的淡水桃花水母標本和活體進行形態(tài)學方面的研究和物種上的鑒定。

一、材料與方法

1.1標本采集地點與生境

2015年8月21日在湖南省永州市祁陽縣第一中學游泳池（東經(jīng)111035′50″，北緯26035′50″）驚現(xiàn)大量桃花水母。該游泳池改建于2012年，此處環(huán)境優(yōu)美，水質清澈見底，東面是學校男生樓，南面小樹林，西面為湘江，北面為女生摟的低洼標準游泳池，面積1050m2，容積3950m3，各邊界距離不超過15m。最初水源抽于湘江，以后主要靠天然水補充，物種豐富度低，只有少量人工放養(yǎng)觀賞魚。2014年曾出現(xiàn)少量的水母，但沒有引起相關重視。2015年8月出現(xiàn)后，學校給予了保護，并成立了桃花水母研究課題小組。此池水經(jīng)過自動凈化后，HOLD值為65，pH6.9左右，達到國家二類水質。

1.2材料與方法

實驗所采用的樣本50個，標本用2%的硫酸鎂麻醉5分鐘，用70%福爾馬林固定1h，后用5%福爾馬林保存（現(xiàn)保存于湖南省祁陽縣第一中學生物實驗室標本室）。2015年9月17日采集于祁陽一中游泳池，成熟水母體直徑10-20mm，采集到水母體后，養(yǎng)殖于容積5L的圓形玻璃缸中，密度2個/L。飼養(yǎng)條件下4d換一次水，每次換水占容積的1/4，并且注意換水溫差不超過2℃。采用祁陽一中游泳池原水進行飼養(yǎng)，pH控制在6.9左右。2015年9月在實驗室進行了較為詳細的觀察，使用常規(guī)解剖鏡和生物顯微鏡、數(shù)碼顯微鏡、C1形物鏡測微尺1/100、C7型0.1坐標形目鏡尺10/100進行觀察及拍攝照片。自然觀察采用圍網(wǎng)觀察法，在游泳池放置2個圍網(wǎng)，每圍網(wǎng)10個桃花水母。

二、桃花水母形態(tài)學觀察與鑒定

2.1實地觀察

2015年8月21日開始取樣和圍網(wǎng)連續(xù)觀察到2017年2月15日，歷經(jīng)566天，夏天6：30開始出現(xiàn)在水面活動，下午6：00在水下活動，冬天7：40開始出現(xiàn)在水面活動，下午5：30在水下活動，其中每天上午10點左右活動最強，下午2點到3點活動最強，生活最低天氣環(huán)境溫度2度，最低水溫8.5度，最高天氣環(huán)境溫度42度，水溫35度，特別注意的是環(huán)境溫度和水溫低的時候桃花水母在水下30到50cm深活動，如果不仔細觀察很難發(fā)現(xiàn)有桃花水母在活動。水質清澈見底，優(yōu)勢物種是桃花水母。桃花水母存活時間長，每年水母體存活時間長達200天左右，數(shù)量多，與資料的觀察有明顯的區(qū)別，通過長期觀察發(fā)現(xiàn)是觀察方法不科學，觀察時間不合理，觀察手段不先進。本實驗用自制的LED數(shù)碼潛望顯微鏡進行水下觀察和圍網(wǎng)觀察，更沒有長時間跟蹤觀察導致觀察有嚴重偏差。本實觀察大年初一都沒有間斷過。

2.2、實驗室觀察

2.2.1雌雄觀察

桃花水母為雌雄異體。觸手細長伸向上方的為雌性，觸手短粗向下方的為雄性。雌雄性成熟后精、卵排出體外于水中受精1。受精卵發(fā)育成一個0.2mm具有纖毛的雙胚層浮浪幼蟲，幼蟲在水中活動2-3天后固著于外物，再經(jīng)過一周時間發(fā)育成一個0.3mm極小的樹枝狀的水體，條件合適以出發(fā)育成水母體。

2.2.2桃花水母底面觀

桃花水母體態(tài)晶瑩透明，透過清澈見底的水面，成千上萬個硬幣般大小、神秘精靈般的桃花水母，在水中一張一合、在水中翩翩起舞姿態(tài)優(yōu)美。它的傘體不停地收縮與舒張，將下傘腔內的水壓出體外，借此朝相反的方向緩慢游動。

2.2.2.1口和唇片

口在傘體下方胃管未端，伸出傘體外，呈喇叭狀，由四片唇片組成，是食物入口和消化殘物的排出口?？诘拇笮?-5mm.

2.2.3傘徑（mm）

傘體扁于半球形，高5-8mm，直徑d10-20mm，最大個體18.9mm，最小個體11.3mm，平均14.72±0.55mm，身體由膠質蛋白組成，含水量約97%，

2.2.4觸手

桃花水母傘緣觸手數(shù)目為290條左右，沿傘緣分兩層排列，按其長度及著生位置分為三級。其中主幅觸手為一級，共4條，明顯長于其他觸手。位于主幅觸手之間，并與之在同一層面上著生的其他觸手為二級觸手，數(shù)量為14-20條；在一、二級觸手下面環(huán)生的觸手為三級觸手，數(shù)量為160-240條。水母在水中下沉時，觸手伸展且向上，呈長線狀；上升或向某一方向運動時，觸手遠端逆運動方向彎曲。

2.2.4.1主觸手數(shù)目及觸手數(shù)碼顯微鏡照片

主觸手四條，末端與胃管相連。平均長度2.7±0.57mm，明顯比二級觸手粗和長，上有環(huán)狀矮錐形乳突刺絲囊，每個矮錐形乳突5-7個乳白色小橢球形小囊組成，當遇到食物時，觸手上的刺絲囊即射出刺絲，刺中被捕獲物，頃刻將其中毒身亡，以觸手送入口中，吞入胃內。桃花水母多以劍水蚤、小線蟲、小環(huán)蟲、小蝌蚪、小魚苗等為食。

2.2.4.2刺絲囊疣的排列數(shù)碼顯微鏡照片

2.2.4.3刺絲囊疣的形狀數(shù)碼顯微鏡照片

2.2.5生殖腺

生殖腺四個連在胃管1/3處到胃囊邊緣，呈淡黃色，扁平囊狀三角形，性成熟時排出生殖細胞并從胃管上脫落，向下有一指尖狀突起。

2.2.7平衡囊

平衡囊是水母運動平平衡結構，內有平衡石，平衡囊呈長管形，數(shù)目97-144個，平均124個。

2.2.8神經(jīng)環(huán)

桃花水母是二胚層向三胚層過渡腔腸動物，神經(jīng)系統(tǒng)不發(fā)達，只有低等的神經(jīng)環(huán)。

三、桃花水母分子水平鑒定

3.116sRNA鑒定

本結論由湖南大學生物系劉斌教授分析，將經(jīng)過校正結果輸入Gen-Bank，與王文彬教授研究信陽水母RNA高度相似達99.57%。

四、鑒定結論

采自湖南省永州市祁陽一中的桃花水母，經(jīng)過形態(tài)學分析研究鑒定和16sRNA鑒定，本物種是湖南淡水水母新種——信陽水母

五、討論

桃花水母以自己獨特的生命形成記錄著地球生命的發(fā)展歷程。其特有的基因對現(xiàn)代基因工程的研究具有重要價值，同時也為研究和了解物種的遺傳、進化提供了條件，我們初步研究桃花水母形態(tài)結構，我們與湖南大學聯(lián)合進行對該水母的基因序列進行分析，確定該水母在分類學中的地位。完成桃花水母16sRNA序列測試，確定本次發(fā)現(xiàn)的桃花水母是否為一地域代表性新種。桃花水母標本庫的建設、桃花水母人工繁殖及保護現(xiàn)實問題等。本研究還有下列問題與同行商討：

（1）桃花水母發(fā)生是否與危爾尼諾現(xiàn)象有關。

（2）本實驗經(jīng)過566天連續(xù)觀察發(fā)現(xiàn)與很多專家觀察結果有很大的區(qū)別，本研究的樣本多，活體標本數(shù)更多，一般的結論樣本存活時間短，本研究樣本存活時間達226天跨四季，從8月21日開始出現(xiàn)到第二年2月15日水母體消失時間長。

（3）存活極溫度最低水溫3度，最高水溫35度。

（4）本實驗研究了新的PEG復合脲醛樹脂保護標本是否對標本有損害，能否長時間保存有待進一步研究。