多年来，在佛罗里达礁岛群、加勒比海和密克罗尼西亚的红树林中潜水的浮潜者一直报告一种奇怪而令人不快的情况。尽管他们小心翼翼地避开海床上散落的水母，但游泳者有时会感到一种似乎来自海水本身般的刺痛感。在研究这些水母时遇到刺痛的海水后，科学家们试图弄清这些“刺痒”海岸的真相。
令他们惊讶的是，他们发现这些水母分泌的粘液中充满了微小的、蠕动的细胞团，这些细胞团能让它们从远处发射刺痛物质。研究人员于 2 月 13 日在《传播学报》(Communications Biology) 杂志上报道了这些新发现的结构，并将其命名为“刺胞囊”。
“在我作为科学家的职业生涯中，这绝对是最令人震惊的日子之一，”论文合著者、日本仙台东北大学应用海洋生物学副教授 Cheryl Ames 说。“当你在下面潜水时，粘液非常显眼，但我们不知道粘液中有什么东西让我们感到刺痛。”
这类被称为倒立水母的水母有些不同寻常。它们不像它们的亲戚那样在水中漂浮，用长长的触手捕捉猎物。相反，它们会躺在海底，用短小的腕足整天在红树林、海草床和其他沿海栖息地挥舞。倒立水母通过细胞内共生的光合藻类获取部分营养。然而，它们也以它们喷入周围水中的粘液云中捕获的卤虫、线虫和其他不幸的生物为食。“就像你嘴唇上还沾着一团口水，然后又能把它吸回来一样，”Ames 说。
首次提及这种漂浮粘液可以追溯到 1908 年，当时佛蒙特大学的动物学家 H.F. Perkins 在倒立水母的粘液中发现了微小的、可移动的生物，他认为它们是寄生幼虫。一百多年来，它们的真实身份一直是个谜，潜水员、海军潜水员和水族馆的水母饲养员对这种刺痛的海水感到困惑。Ames 和她的同事们在佛罗里达礁岛群和加勒比海沿海水域收集倒立水母标本时，在没有防护装备的脸部和颈部感受到了这种刺痛感。
“你会感到一点刺痛，然后想，‘好吧，我能忍受，’但它不会消失，因为你还在水里，”她说。“后来就会变成‘我得走了’的程度，尤其是潮水退去，你的脸离这片巨大的倒立水母群越来越近。”
她和她的团队决定给圈养的水母喂食浮游生物零食，“释放”一些附着在它们身上的粘液，然后放在显微镜下观察。在粘液中，研究人员发现数百到数千个微小的、旋转的团块，它们能够自我推进，杀死碰到的任何卤虫，然后继续前进。“它们就像扫地机器人一样穿梭……覆盖了那片粘液区域的每一个角落，”Ames 说。
当他们在更高倍率下检查这些刺胞囊时，他们发现这些结构是爆米花形状的球体，由一层外层的刺细胞（通常在水母触手上发现的刺细胞）和用于将它们推过粘液的细丝组成，所有这些都包围着一个充满共生藻类的内层。从黏糊糊的家中被分离出来后，刺胞囊在培养皿中存活了 10 天。
研究人员还观察到，刺胞囊是在水母嘴周围皱边状腕足上的勺状附属物中产生的。然后，动物会将它们像“强力小手榴弹”一样释放到水中。
这种武器在水母中的普遍性还有待观察。在发现倒立水母Cassiopea xamachana 中的刺胞囊后，Ames 和她的同事们还在四种密切相关的物种中发现了这些结构。而一种关系较远的近亲——月亮水母，则没有任何刺胞囊。
未来，Ames 和她的同事们将继续在其他物种中寻找刺胞囊。通过识别哪些水母携带这些微小的武器，他们希望能够提醒潜水员、海军潜水员和水族馆工作人员，让他们知道何时需要采取额外预防措施。
尽管刺痛的海水可能很恼人，但这一切都是一个繁茂的红树林生态系统的一部分。“如果水母在那里，那就意味着水是健康的，这是一个很好的游玩场所，”Ames 说。“只需做好防护措施。”
