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管水母

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管水母
《自然界的藝術形態》 (1904), 圖版 17: Siphonophorae
《自然界的藝術形態》 (1904), 圖版 59: Siphonophorae
科學分類 編輯
界： 動物界 Animalia
門： 刺胞動物門 Cnidaria
綱： 水螅綱 Hydrozoa
亞綱： 軟水母亞綱 Hydroidolina
目： 管水母目 Siphonophorae
Eschscholtz, 1829
亞目
異名
  • Siphonophora

管水母泛指管水母目（學名：Siphonophorae）的海洋動物，隸屬於刺胞動物門的水母亞綱，有175種。最為著名的是非常危險的僧帽水母。

管水母的形態多樣性極高[1]。表面上看似為單只動物的管水母，實際則是由多個在形態和功能上都高度分化、分為水螅型（polyploid）和水母型（medusoid）的游動孢子（zooid）所組成的生物群。游動孢子指從每個受精卵發育而來的多細胞單位，多個游動孢子可組合為具有繁殖、消化、推進移動、調整姿勢、漂浮功能的集合體[2]。許多的管水母集群都呈細長、透明的漂浮狀，生活在海洋中的遠洋帶[3]。

博物學史

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在612米的深水中拍攝到的一種管水母（Nanomia bijuga）

管水母最早的科學描述來自瑞典博物學家卡爾·林奈，為發表於1758年的僧帽水母。由於技術的限制，18世紀對管水母研究十分緩慢，僅發現了4種。19世紀，隨著歐洲各國航海研究的興起，56個新種被陸續發現，但樣本也多來自沿岸或淺層的水域，其中許多都來自在英國皇家海軍的挑戰者號遠征。德國博物學家恩斯特·海克爾嘗試編撰、描述了這次遠征中採集的所有管水母，提出了46個新物種。儘管人們後來發現許多這些「新種」都並非管水母，海克爾所寫下的一些描述和繪製的插圖的價值還是受到了現代生物學家的肯定。20世紀中，每十年間大概就有大約10個新種被發現，其中A. K. Totton在二十世紀中葉發表了23種，被認為是管水母分類領域最重要的研究者之一[4]。

2020年四月六日，美國加利福尼亞州的施密特海洋研究所（英語：Schmidt Ocean Institute）宣布在澳大利亞西部寧格魯海岸的海底峽谷中發現了一隻巨型的離翼水母（Apolemia），體長47米，圍成直徑約15米的環狀，可能是迄時世界上發現的最長的動物，也是體型最大的管水母。[5][6]

目前暫無管水母的化石記錄。但是基於遺傳分子（DNA）的研究表明，這類動物所屬的刺胞動物門早在六至八億年前就已起源[7]，而管水母這一支系則經過了漫長時間中的演化和適應存活至今。

特徵

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管水母是由水母體及水螅體所組成，各自在形態及功能上有其獨特性。管水母可以長達40公尺。[8]每一個都是一個個體，整體緊密連結得像是一大形生物。大部份個體都非常獨特，令它們不能獨自生存。故此管水母是介乎於群落及複雜的多細胞生物之間，並能為多細胞生物的演化提供一些線索[9]。例如囊泳亞目的成員較長的中央莖上附著著大量的游動孢子，每一組游動孢子都有一個負責攝食的營養體（gastrozooid）[4]。而游泳體（nectophore）則負責控制、調動整個集群的游動[2]。

某些管水母是可發光的。Erenna是管水母的一屬，棲於加利福尼亞州蒙特雷離岸的1600米水深處。個體緊密互構像一條羽毛圍巾。它們用刺細胞掠食細小動物。這些刺細胞末端都會發出紅光，前後擺動時形成閃爍效果，據稱可以吸引細小的魚類。很多海中生物都會發出藍色及綠色的光，這種管水母是另一種可以發出紅光的生物。[10]

遺傳學

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21世紀初期，許多管水母物種的單個基因就已被測序[11]。2010年代，用於發育生物學[12][13]和系統發生學[14]研究的轉錄組數據也被發表。2015年，三種管水母的粒線體基因組問世[15]，而之後儘管整個刺胞動物門中陸續有組裝至染色體水平的核基因組問世，但管水母則因其較大的基因組（三十億鹼基對以上[16]）及染色體構象捕獲（Hi-C）較高的難度，遲遲未有高質量核基因組數據發表。

分類

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僧帽水母

由於管水母高度專門化的群落，科學家們一直被誤導。長久以來它們都被認為是獨特的一群，但現已確知它們是演化自像花水母目或軟水母目較簡單的水螅類。

管水母奇異的外觀、大型及危險的刺一直都吸引著人們。它們的分類較為直接：[17]

鐘泳亞目 Calycophorae

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囊泳亞目 Cystonectae

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胞泳亞目 Physonectae

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Stepanyantsia的分類不明，有可能屬於Agalmatidae。

參考

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  1. ^ Mackie, G.O.; Pugh, P.R.; Purcell, J.E., Siphonophore Biology 24, Elsevier: 97–262, 1988 [2025-03-28], ISBN 978-0-12-026124-6, doi:10.1016/s0065-2881(08)60074-7 （英語） 
  2. ^ 2.0 2.1 Munro, Catriona; Siebert, Stefan; Zapata, Felipe; Howison, Mark; Damian Serrano, Alejandro; Church, Samuel H.; Goetz, Freya E.; Pugh, Philip R.; Haddock, Steven H.D., Improved phylogenetic resolution within Siphonophora (Cnidaria) with implications for trait evolution, 2018-01-20 [2025-03-28], doi:10.1101/251116 （英語） 
  3. ^ Dunn, Casey W. Complex colony‐level organization of the deep‐sea siphonophore Bargmannia elongata (Cnidaria, Hydrozoa) is directionally asymmetric and arises by the subdivision of pro‐buds. Developmental Dynamics. 2005-12, 234 (4): 835–845 [2025-03-28]. ISSN 1058-8388. PMID 15986453. S2CID 8644671. doi:10.1002/dvdy.20483 （英語）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Mapstone, Gillian M. Global Diversity and Review of Siphonophorae (Cnidaria: Hydrozoa). PLOS ONE. 2014-02-06, 9 (2): e87737 [2025-03-28]. Bibcode:2014PLoSO...987737M. ISSN 1932-6203. PMC 3916360 可免費查閱. PMID 24516560. doi:10.1371/journal.pone.0087737 （英語）. 
  5. ^ Longest Giant Stringy Sea Creature Ever Recorded Looks like It Belongs in Outer Space. interestingengineering.com. 2020-04-09 [2020-04-10] （美國英語）. 
  6. ^ Schmidt Ocean Institute. New species discovered during exploration of abyssal deep sea canyons off Ningaloo. EurekAlert!. 9 April 2020 [12 April 2020]. 
  7. ^ Park, Eunji; Hwang, Dae-Sik; Lee, Jae-Seong; Song, Jun-Im; Seo, Tae-Kun; Won, Yong-Jin. Estimation of divergence times in cnidarian evolution based on mitochondrial protein-coding genes and the fossil record. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2012-01-01, 62 (1): 329-345 [2025-03-28]. ISSN 1055-7903. doi:10.1016/j.ympev.2011.10.008. 
  8. ^ PinkTentacle.com. Siphonophore: Deep-sea superorganism. 2008 [2009-05-23]. （原始內容存檔於2009-03-14）. 
  9. ^ Dunn, Casey. Siphonophores. 2005 [2008-07-08]. （原始內容存檔於2006-09-08）. 
  10. ^ Haddock, Steven H. D.; Dunn, Casey W.; Pugh, Philip R.; Schnitzler, Christine E. Bioluminescent and Red-Fluorescent Lures in a Deep-Sea Siphonophore. Science. 2005-07-08, 309 (5732): 263 [2025-03-28]. ISSN 0036-8075. PMID 16002609. doi:10.1126/science.1110441 （英語）. 
  11. ^ Dunn, Casey W; Pugh, Philip R; Haddock, Steven H D. Molecular Phylogenetics of the Siphonophora (Cnidaria), with Implications for the Evolution of Functional Specialization. Systematic Biology. 2005-12-01, 54 (6): 916-935 [2025-03-28]. ISSN 1063-5157. doi:10.1080/10635150500354837. 
  12. ^ Siebert, Stefan; Robinson, Mark D.; Tintori, Sophia C.; Goetz, Freya; Helm, Rebecca R.; Smith, Stephen A.; Shaner, Nathan; Haddock, Steven H. D.; Dunn, Casey W. Differential Gene Expression in the Siphonophore Nanomia bijuga (Cnidaria) Assessed with Multiple Next-Generation Sequencing Workflows. PLOS ONE. 2011-07-29, 6 (7): e22953 [2025-03-28]. ISSN 1932-6203. PMC 3146525 可免費查閱. PMID 21829563. doi:10.1371/journal.pone.0022953 （英語）. 
  13. ^ Munro, Catriona; Zapata, Felipe; Howison, Mark; Siebert, Stefan; Dunn, Casey W. Evolution of Gene Expression across Species and Specialized Zooids in Siphonophora. Molecular Biology and Evolution. 2022-02-01, 39 (2): msac027 [2025-03-28]. ISSN 1537-1719. PMC 8844502 可免費查閱. PMID 35134205. doi:10.1093/molbev/msac027. 
  14. ^ Munro, Catriona; Siebert, Stefan; Zapata, Felipe; Howison, Mark; Damian-Serrano, Alejandro; Church, Samuel H.; Goetz, Freya E.; Pugh, Philip R.; Haddock, Steven H. D.; Dunn, Casey W. Improved phylogenetic resolution within Siphonophora (Cnidaria) with implications for trait evolution. Molecular Phylogenetics and Evolution. 2018-10-01, 127: 823-833 [2025-03-28]. ISSN 1055-7903. PMC 6064665 可免費查閱. PMID 29940256. doi:10.1016/j.ympev.2018.06.030. 
  15. ^ Kayal, Ehsan; Bentlage, Bastian; Cartwright, Paulyn; Yanagihara, Angel A.; Lindsay, Dhugal J.; Hopcroft, Russell R.; Collins, Allen G. Phylogenetic analysis of higher-level relationships within Hydroidolina (Cnidaria: Hydrozoa) using mitochondrial genome data and insight into their mitochondrial transcription. PeerJ. 2015-11-19, 3: e1403 [2025-03-28]. ISSN 2167-8359. PMC 4655093 可免費查閱. PMID 26618080. doi:10.7717/peerj.1403 （英語）. 
  16. ^ Adachi, Kenta; Miyake, Hiroshi; Kuramochi, Takashi; Mizusawa, Kanta; Okumura, Sei-ichi. Genome size distribution in phylum Cnidaria. Fisheries Science. 2017-01, 83 (1): 107-112 [2025-03-28]. ISSN 0919-9268. doi:10.1007/s12562-016-1050-4 （英語）. 
  17. ^ Anthomedusae. MarineSpecies.org. 2008 [2008-07-08]. （原始內容存檔於2017-11-12）. 

外部連結

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