基本介紹
無脊椎動物,腔腸動物門,水螅綱。體小型,呈管狀,下端有基盤著生,上端有口,周圍生6~10條小觸手,觸手滿布刺細胞,可射出刺絲和毒液,用以捕獲小型食餌。身體及觸手均可收縮,伸長時肉眼可見,縮小時呈微球狀。基底能在附著物上滑動,或以翻跟斗的方式行動,有時浮在水面。環境適宜時,一般營出芽繁殖。環境不良時,可生出乳頭狀卵巢和精巢,進行有性生殖。受精卵發育成有殼的胚體,即進入休眠期,環境適宜時,再發育成新個體。一般多附著在池沼水草、石塊及水中其他物體上。再生能力極強。最常見的有褐水螅(Hydra fasca),灰褐色,基柄部淡白色;綠水螅(Hydra viridis),深綠色,與 一種單細胞藻類共生。
外型特徵
水螅屬動物,體長由幾毫米至15毫米不等,最長可達3厘米(1.2英寸),但能收縮得極小。呈白色、粉紅色、綠色或褐色。螅體呈圓筒狀;通常透明,柔軟。體壁由兩層細胞組成,中隔一薄層(中膠層,由無結構的結締組織組成)。體底端稱足或基盤,為附著器官,能分泌粘液,當遇到外界或內部刺激時,均可引起基盤的滑動或翻筋斗式運動。有的種類基盤能分泌氣泡形成氣囊,使水螅自底層懸浮於水面;體另一端為口,食物和殘屑均由此進出,內通腸腔,下端封閉。口的周圍有5~6條細長的觸手。觸手上有成堆的刺細胞。各條觸手能單獨動作,具有行動、捕食和禦敵的功能。外體層可臨時形成兩種生殖腺,分別產生卵或精子,一般雌雄同體。
將水螅放在培養皿中,等它身體完全伸展以後用放大鏡觀察。可看到它的身體呈指狀(圓筒型),長約1厘米。附著在物體上的一端稱為基盤。身體呈指狀,肉眼可以看見,上端有口,另一端有口,口的周圍有6~10條細長的觸手,滿布刺細胞,用以捕獲食餌。有些種類的水螅體能縮入水螅鞘內,水螅鞘是圍鞘的擴展部分,但有的無水螅鞘。多數種類生活在海中,但有的在淡水中。身體可伸長達三四倍。基盤可以在附著物上滑定,以翻跟斗式或尺蠖式(行動時一屈一伸像個拱橋)的方式來行動。常附著於池沼水草枝葉和石塊上。生殖季節體面上可生出乳頭狀突起,即卵巢和精巢。也營出芽生殖。水螅體管狀,由外胚層、中膠層和內胚層組成,頂端有口,周圍有一圈觸手。水螅體的基端和與群體等長的一根有生命的總管(共肉)相連,個體間可通過共肉交換食物。共肉外面有一粗糙的幾丁質鞘(圍鞘)保護。群體隨著水螅體數目的增多而生長。
水螅的身體是對稱的。就是說通過水螅身體由口到基盤中軸,可有許多個切面把水螅的身體分為兩個相等的部分。輻射對稱是比較原始而低級的體型,這是腔腸動物對水中固著或漂浮生活的一種適應。
用顯微鏡觀察水螅的縱切面,可看到水螅的體壁是由兩層細胞組成的——外胚層和內胚層。內外胚層之間還有一層沒有細胞結構的中膠層。由體壁圍繞成一個空腔,叫做消化腔。消化腔是與口相通的。
外胚層已分化出外皮肌細胞、腺細胞、感覺細胞、神經細胞、間細胞和刺細胞。其中皮肌細胞數目最多,收縮時可使身體或觸手變粗變短;腺細胞能分泌黏液潤滑食物,也可分泌氣體並由黏液裹成一氣泡,使水螅在水面漂浮,間細胞是位於皮肌細胞之間的小型胚胎性細胞,成堆排列,可分化成刺細胞和生殖細胞等;刺細胞以觸手上最多,為腔腸動物特有的細胞。
最常見的有褐水螅( H.fusca)灰褐色,基柄部淡白色;綠水螅( H.viridis),深綠色,是一種單細胞藻類和它共生所致。綠水螅因其內胚層中有共生的綠藻( Chlorella),體呈綠色。綠水螅在中國尚無正式報導。1986年2月中旬在河南省嵩縣伊河畔一水塘中採得綠水螅( Chlorohydraviridissima),數量不多。水螅呈淡綠色,體較粗壯,長5~9毫米,少數個體長於10毫米,觸手6~7條,其長度短於體長。這是我國綠水螅的首次記錄。
淡水水螅是生活在淡水中習見的腔腸動物,分布廣泛,是無脊椎動物實驗的重要材料之一。淡水水螅在世界上已發現4屬,即原水螅屬( Protohydra)、水螅屬( Hydra)、柄水螅屬( Pelmatohydra)和綠水螅屬( Chlorohydra)。
棲息環境
水螅喜歡在清潔而含氧多的淡水中生活,因此,採集水螅的場所應選擇水質潔淨、水流緩慢的小溝、小池塘和水稻田。水螅喜歡附著在水草上生活,所以,採集時要仔細觀察水生植物(如金魚藻、眼子菜等)上面是否有水螅吸附。
水螅培養
在自然環境採到水螅,往往數量不多,有時采來後不能立即做實驗,必須加以培養。若是短期培養,方法很簡單。把採回來的水螅,連同水草一起飼養在池水裡就行,兩周內不會餓死。
1、養水:獲取池水有困難,用自來水或井水代替,就得“養水”。因為井水裡有較多的礦物質,而自來水裡既有礦物質,又有殘氯,都對水螅的生長不利,容易引起死亡。養水的方法:在自來水或井水裡放入水草,4~5天后氯氣自行散失,礦物質被水草利用。這時可用吸管把1~2個水螅移入水裡,如果水螅不出現收縮現象,那么這些水就可以用來培養水螅。
2、餵食:生活在自然界的水螅,主要是吃魚蟲(水蚤)。在室內培養,最好也餵魚蟲,一般每周餵2~3次為宜。在冬季,不易獲取魚蟲,可以用牛肉切成細屑,曬乾後飼餵水螅,量要少些,水要勤換,否則水易發臭。
3、溫度:水螅生活最佳水溫是15~20℃。夏季室內水溫要求控制在23℃以下,若屋內氣溫超過25℃時,要及時把培養缸移到陰涼處。冬季室溫不能低於14℃。其他季節,水溫很容易保持在15~20℃之間。
4、換水:要培養好水螅,一定要保持水的清潔。餵食後,要及時把多餘的食物(死魚蟲或牛肉屑)用吸管移走,以免水混或發臭。若發現水混濁,應立即部分或全部換水。另外,如果培養缸內有大量藻類繁殖時,也會影響水螅正常生活,應及時除去水藻,清潔培養缸後再換水培養。
繁殖方式
水螅繁殖方式一般有兩種:通常進行無性生殖(由身體長出芽體);還有就是早春和深秋的有性生殖。
1,水螅在室內飼養,若生活條件良好,特別是餵活魚蟲,往往生長很快,經常以出芽生殖進行無性繁殖。體下端1/3處為出芽區,每個芽最初為一個小水螅,以後其足盤部封閉,與其母體脫離,形成一個新個體。水螅在良好的飼養條件下,母體帶芽數目較多,一般有6~7個,最多達18個,這么多新芽,在母體上往往呈螺鏇狀排列。
2,水螅有性繁殖一般是一年兩次,時間在早春和深秋,在飼養水螅過程中,若人工改變水溫,如從15℃以上升到20℃時或從20℃下降到15℃時,都能引起水螅卵巢和精巢發育,促使其進行有性繁殖。
多數水螅是雌雄同體,生殖能力很強,往往在形成卵巢或精巢的同時,仍能進行出芽出殖。
種類分布
水螅屬約有14種,主要區別在於顏色、觸手長度和數目、生殖腺的位置和大小。廣布於淡水湖泊、河流、池沼中,其中褐水螅為世界廣布種。
物種鑑別
原水螅屬在我國尚未發現。腔腸動物的無性生殖還有二裂生殖,一些種類橫裂,如原水螅和有角海葵等。
柄水螅屬體的柄部,從組織結構上看,其細胞組成與組成體部的細胞有明顯差異,且柄部不生芽體,也無生殖腺發生,是和水螅屬的差異。
科學研究
1988年,美國科學家對水螅進行了長達4年的研究,發現這期間它們的繁殖能力並未退化,老化的跡象也非常不明顯,幾乎可以稱得上是“永生”。
近年,科學家們選取了2256隻水螅,歷時8年完成了一項新的大規模實驗。他們發現在適宜生存的環境中,水螅死亡率極低而恆定,每年每167隻中僅有1隻死亡。
水螅 “長生不老”的奧秘在於其擁有能夠不斷分裂繁殖的幹細胞。科學家們希望通過此類研究,找到延長人類壽命的方法。