【水母基因解碼】中大發現水母生長激素 助破解大量繁殖之謎

水母遍布各大海洋。中大一項研究破解2種亞洲水域常見水母的基因組，包括可食用的赤月水母（海蜇），首次發現一直被科學家認為只有昆蟲等節肢動物才有的生長激素，亦存在於水母體內；有關發現能助解開水母進化過程、生態及大量繁殖的謎團。研究結果已刊載於國際頂尖科學期刊《自然通訊》（Nature Communications）。

從淺水區到深海都有水母的蹤影，其亦是海洋食物鏈的重要組成部分，如人類愛食的「海蜇」亦是水母的一種。不過，隨着近年氣候變化、海洋優養化等問題，令水母頻繁地大量繁殖，引致每年有成千上萬游泳人士被水母的毒觸鬚刺傷，以及水母群會阻塞發電站的冷卻系統及損毀捕魚設備。

面對有着不同特徵和形態的水母，如有些會發光、有些可以「重生」、有些可進行無性及有性繁殖等，科學家一直不太了解牠們是如何在成長過程中做到轉換形態。為了解牠們隱藏的生物學特徵，中大生命科學學院許浩霖教授領導的研究團隊，對2種在亞洲以至香港水域常見的水母進行基因組測序，分別是天草水母 （Sanderia malayensis） 和俗稱「海蜇」的赤月水母 （Rhopilema esculentum）。

{{hket:inline-image name="6667.jpg"}}{{/hket:inline-image}}

天草水母是印度太平洋海域的原生品種。（中大提供）

續研水母發育機制 探討新法應對氣候變化威脅

團隊利用測序技術成功重組該2種水母的基因組，透過基因比對，首次發現水母能夠製造「倍半萜類激素」的基因。許教授解釋，「倍半萜類激素」是昆蟲幼蟲調控變態的重要化學物質，例如蠶蟲會在結蛹後分泌蛻殼激素及鞣化激素，調節其蛻殼行為及翅表皮的生長。由於水母也會經歷類似的變態過程，由水螅形態轉化為傘狀形態，故該發現有助了解水母的發育機制，及生命周期內繁殖方式的變化。

許教授更指出，水母這類刺細胞動物與包括人類在內的兩側對稱動物，一樣擁有明顯的同源異型框基因組織。該基因決定生物的身體構造，如兩側對稱動物通常有3個胚層，即皮膚和神經系統、腸，及肌肉；而刺細胞動物（如水母）則只有2個胚層。團隊在是次研究的2種水母中，發現了同源異型框基因組織，只是當中的排序不同；意味刺細胞動物及兩側對稱動物的共同祖先已有這些基因，只是在過去的6億年經歷不同的演化過程。

許教授表示，未來將進一步研究水母的進化和發育機理，了解新發現的激素在刺胞動物變態及繁殖中擔當甚麼功能，並就水母大量繁殖及氣候變化所帶來的威脅，探討新的應對方法。

撰文：胡靜嫻
責任編輯：陳浩義