印度野外首次发现Cassiopea xamachana Ephyrae的记录,及其生活史和发育过程的初步研究

时间:2026年1月23日
来源:Regional Studies in Marine Science

编辑推荐:

倒置水母Cassiopea xamachana在印度水域首次发现野生ephyrae,分子鉴定(COI基因相似度99.54%)与形态特征(长manubrium、16velar lappets、32rhopalial lappets含共生藻)确认其物种身份,实验室条件下ephyrae在3-4天内发育为幼态medusae并完成活饵摄食。

广告
   X   

Ranjith L|Raju Saravanan|Sobhana K.S|Jagadis I|Ramkumar S|Kalidas C|Linga Prabu D|Kavitha M|Nevathitha P|Mathan Babu A|Sarathapriya D|Loveson Edward L|Grinson George
图蒂科林区域站,ICAR-中央海洋渔业研究所,南海滩路,靠近罗什公园,图图库迪-628 001,泰米尔纳德邦,印度

摘要

倒挂的水母Cassiopea属(Scyphozoa: Rhizostomeae)具有包含水母体和息肉阶段的变质生命周期,其中ephyra阶段是中间阶段。本研究首次报道了在受控饲养系统中发现具有不同发育形态的野生Cassiopea ephyra。这些ephyra是从印度东南海岸图蒂科林湾的一个慢沙过滤器设施的主要定居单元中收集到的。分子分析显示,它们与Cassiopea xamachanaBigelow, 1892)具有高度相似性,COI基因序列的相似度为99.54%。新释放的ephyra具有独特的特征(1.4-2.5毫米),包括一个长manubrium(超过中央盘直径的一半)、16个铲形velar lappets以及32个向外弯曲的rhopalial lappets,其中zooxanthellae分布在mesoglea中。在受控实验室条件下,ephyra在3-4天内发育成幼年水母。这项研究揭示了ephyra能够轻易接受活饵,并在幼年水母中表现出显著的生长和形态变化。这些发现为了解C. xamachana的早期生活参数提供了重要见解,这对于理解其在野外的群集行为至关重要。

引言

变质是大多数Scyphozoa生命周期的常见特征,而只有少数物种表现出全浮游生命周期。所有Rhizostome水母都表现出典型的变质生命周期,包括三个主要阶段:无性繁殖的底栖息肉阶段、有性繁殖的浮游水母阶段以及连接这两个阶段的中间幼虫阶段(Straehler-Phol和Jarms, 2010; Morandini等人, 2017)。在这些生命周期阶段中,产生发育成可繁殖水母的ephyra对水母种群的数量动态起着至关重要的作用(Helm, 2018, Fuentes等人, 2011)。因此,对早期生活史特征的研究有助于了解水母种群的年际波动以及沿海和海洋生态系统中的季节性爆发(Ceh等人, 2015, Holst, 2012a, Holst, 2012b; Straehler-Phol和Jarms, 2010)。
历史上,只有少数Scyphozoa物种的生命周期被描述和记录(Kramp, 1970, Russell, 1970, Kramp, 1961, Stiasny, 1922, Mayer, 1910)。Tronolone等人(2002)指出,ephyra的形态特征相似性使得物种级别的鉴定变得复杂,目前只有少数形态学鉴定钥匙可用于识别ephyra(Holst, 2012a; Straehler-Phol和Jarms, 2010)。早些时候,Tronolone等人(2002)发现大约42种Scyphozoa物种的生命周期已被描述,而Rhizostomeae目包含92个已知物种(Daly等人, 2007)。
最近,Schiariti等人(2024)发现超过28种(占有效Rhizostome分类单元的31%)的生命周期已在实验室条件下被描述或完成,而Versurigidae和Bazingidae家族的生命周期目前尚无相关信息。一些已描述生命周期的物种包括Rhopilema verrilli(Calder, 1973, Cargo, 1971)、R. esculentum(Guo, 1990, Chen和Ding, 1984, Chen和Ding, 1983, Ding, 1981)、R. nomadica(Lotan等人, 1992)、Stomolophus meleagris(Calder, 1982)、Cotylorhiza tuberculata(Kikinger, 1992)、Phyllorhiza punctata(Lange和Kaiser, 1995, Rippingale和Kelly, 1995)、Catostylus mosaicus(Pitt, 2000)、Lychnorhiza lucerna(Schiariti等人, 2008)、Nemopilema nomurai(Kawahara等人, 2006)、Rhizostoma octopus(Holst等人, 2007)、R. pulmo(Fuentes等人, 2011)、R. luteum(Kienberger等人, 2018)和Stomolophus(Gómez-Salinas等人, 2021)。
倒挂的水母Cassiopea(Péron & Lesueur, 1810)属于Cassiopeidae科(Discomedusae; Rhizostomeae: Kolpophorae),常见于珊瑚礁、泻湖、海草床和红树林中。Cassiopea水母生活在沙质或泥质底部,口部附肢朝上,伞部朝下(Arai等人, 2017, Holland等人, 2004)。在Cassiopeidae科中,只有12个有效物种中的3个的生命周期被报道(Schiariti等人, 2024),所有这些物种都包括通过strobilation转变为ephyra的过程。Gohar和Eisawy(1961a, b)基于实验室诱导的strobilation和ephyra发育提供了Cassiopea的生活史特征、形态和发育生物学的详细描述。strobilation可以是多盘的,也可以是单盘的,但后者更为常见(Helm, 2018, Gohar和Eisawy, 1961b)。
特别关注Cassiopea xamachana,Bigelow(1900)首次对其解剖结构和发育过程进行了全面描述。后续研究者对Cassiopea进行了更多的发育研究(Medina等人, 2021, Ojimi等人, 2009, Hofmann和Hadfield, 2002, Martin和Chia, 1982, Gohar和Eisawy, 1961b, Smith, 1936),从而建立了在实验室条件下成功饲养ephyra的方法。然而,关于野外收集的Cassiopea ephyra的报道很少,有必要补充关于Cassiopea在野外和受控条件下的形态发育的现有知识。由于其复杂的变质生命周期,成年水母以外的阶段在野外往往难以观察到。因此,研究Cassiopea的形态发生和不同发育阶段对于理解其在沿海和海洋生态系统中的群集行为至关重要。
在印度海岸,Cassiopea物种的水母主要记录在印度湾和岛屿环境中(详细信息见Ranjith等人, 2025)。然而,关于野外幼虫阶段的报道很少,Prasade等人(2016)仅记录了印度库奇湾中的Cassiopea andromeda(Forsskal, 1775)的scyphistoma(息肉)。到目前为止,还没有研究在印度实验室条件下检查过Cassiopea ephyra或幼年水母的形态发育。本研究的区域发现了Cassiopea andromeda,但当前的工作旨在使用形态特征和分子分析来验证印度东南海岸曼纳尔湾中存在的物种。本研究还首次描述了C. xamachana ephyra和幼年水母在不同时间段的发育过程。

研究区域和标本采集

图蒂科林湾,也称为Karapad湾(8.781011°N, 78.159936°E),位于印度东南海岸,面积约为0.29平方公里。在低潮时,大部分海湾区域会暴露出来,潮差约为1米(图1a)。海湾周围生长着红树林植被,基底主要由淤泥粘土和分解的海草叶片组成。盐度通常与海水相似;然而,在某些情况下会有淡水流入

Ephyra采集和环境参数

2020年2月至4月期间,在慢沙过滤系统的表面水中观察到了1500个ephyra。早晨,ephyra在表面活跃游动并强烈脉动,而中午时分则迁移到水下。5月份,在海水表面温度升高的情况下,PSU中没有检测到strobilation现象。从卫星观测中提取的SST数据见补充文件1。平均SST、盐度和pH值

确认印度水域中存在Cassiopea xamachana ephyra

在印度海岸,Cassiopea的记录主要限于印度湾和岛屿环境中的水母(Ranjith等人, 2025)。关于早期生活阶段的报道极为稀少,只有Prasade等人(2016)记录了印度库奇湾中的C. andromeda的scyphistoma。本研究首次在全球范围内记录了野生C. xamachana的ephyra,并提供了印度水域中这一阶段的第一个证据。通过记录ephyra的释放、发育和转变过程

结论

总之,本研究通过提供C. xamachana在印度水域的分子证据及其全球范围内的野生ephyra记录,解决了长期存在的分类学困惑。结合形态学、分子和生态学观察结果,加强了物种鉴定,揭示了早期发育过程,并强调了环境因素在生命周期中的作用。这些发现加深了我们对Cassiopea生物学的理解,并为此领域做出了贡献

伦理标准

本研究遵循了伦理标准,由于研究不涉及受保护的生物或敏感环境,因此不需要特定的伦理批准。

未引用的参考文献

(James和Fetzner, 1999, Steinworth和Martindale, 2025)

资助

本研究得到了印度农业研究委员会(ICAR)和印度政府农业研究及教育部的支持,通过ICAR-中央海洋渔业研究所(CMFRI)的项目代码MBD/JBD/32实施。

CRediT作者贡献声明

Linga Prabu Dhanasekaran:撰写 – 审阅与编辑、方法学、正式分析。Kalidas Chellappa:撰写 – 审阅与编辑、资源、方法学。Sarathapriya Dharmaraj:撰写 – 审阅与编辑、原始草稿、软件、调查、正式分析。Nevathitha Pasupathi:调查。Amarnath Mathanbabu:撰写 – 审阅与编辑、原始草稿、调查、数据管理。Kavitha Mookiah:撰写 – 审阅与编辑。Jagadis Iyadurai:撰写 – 审阅与

利益冲突声明

作者声明没有潜在的利益冲突。

致谢

作者感谢ICAR-中央海洋渔业研究所(CMFRI)所长的多方支持。同时感谢ICAR-CMFRI图蒂科林区域站的前负责人以及ICAR-CMFRI海洋生物多样性和环境管理部门的帮助。此外,也感谢巴西圣保罗大学的Andre Carrara Morandini博士和动物源食品技术系的Edgar Gamero Mora博士的研究支持

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有