水母使用高功率“注射器”将毒液注入皮肤

用“刺痛”这个词来形容与水母意外近距离接触时突然出现的痛苦实在是太过微妙了。疼痛就像剃刀一样割伤你，你的皮肤在被攻击的部位剧烈地红肿起来。幸运的是，绝大多数水母对人类并不致命，而且在大多数情况下，水母刺痛的残酷很快就结束了。

但是这些没有大脑的生物——真的，它们没有大脑——是如何造成如此大的痛苦的呢？水母属于刺胞动物门，该门包括水母、珊瑚和水螅等动物。大多数水母都有刺丝囊，刺丝囊基本上是胶囊，里面装有充满毒液的生物注射器，毒液可以高速射出它们的身体，刺穿甲壳类动物的外壳，刺穿鱼鳞，或刺穿人类的皮肤。

研究员乌里·沙维特在一份声明中表示：“由于环境的化学变化或物理接触，胶囊内部的压力会增加，针头会以每秒超过 50,000,000 米的巨大加速度弹出，相当于步枪子弹加速度的一百倍。”

沙维特与海法大学和以色列理工学院的同事一起设计了一项实验，以弄清这种针状装置如何在水中移动。他们于周四在《皇家学会界面杂志》上发表了他们的研究成果。

先前的研究表明，这种胶囊的力量可能来自于一种叫做渗透势的东西，这种微小的结构——直径只有 10 微米——利用了体外海水和体内水的不同化学性质，利用它们之间的差异以高速射出类似针状的武器。

然而，这项新研究发现，不仅仅是胶囊利用了渗透势，针状结构也利用了渗透势。在显微镜下，研究人员观察到游牧水母的刺丝囊在水中射入水中，然后射入油溶液中。油没有渗透势可供水母利用，针状结构移动的速度比在水中慢三个数量级。

这意味着针头不是像子弹一样从胶囊中射出，而是被针尖本身拉着在水中前行——你可以把它想象成一连串的疼痛。

了解水母刺伤的机制可以帮助生物学家了解其他动物抵御此类袭击的防御机制，甚至可以帮助我们提供更好的防御机制。

这篇论文的另一位作者、生物学家塔玛·洛坦 (Tamar Lotan) 正在积极寻找让水母刺伤对我们有利的方法——或者至少不是对我们不利的方法。她的一家初创公司 Nidaria 生产的防晒霜也旨在保护您免受水母的伤害。洛坦共同创立的另一家公司蒙特利湾实验室 (Monterey Bay Labs) 正在研发一种凝胶，该凝胶利用海葵中的刺丝囊进行药物输送，让您可以将注射剂涂抹在皮肤上，而不必用机械注射器刺破自己。

作者指出，对这些水母生物力学的研究还可以用于帮助构建渗透纳米管，这可以应用于医学领域，甚至可以用来发电。

与此同时，请留意水母。尽管它们的喷射注射器令人难以置信且技术实用，但您不会想近距离体验这种特殊的自然奇观。