水蛭是环节动物门环带纲蛭亚纲的一类动物,又称蚂蝗。水蛭与包括蚯蚓在内的寡毛类动物密切相关,像蚯蚓一样,它们有柔软的、肌肉分节的身体,可以伸长和收缩。这两类都是雌雄同体,都有阴蒂,但水蛭体外无毛,而且体腔的结缔组织更密集,因此身体更结实。其特征是身体的前后端有吸盘。
物种学史
发现与命名
。惠特曼于1886年最初对
宽体金线蛭(Whitmania pigra)进行了命名。
水蛭在圣经《箴言》中作为贪得无厌的原型出现。 “水蛭”英文“leech”一词用于描述一个不给予而索取,以牺牲他人为代价生活的人。
下级分类
水蛭传统上分为两个亚纲,棘蛭亚纲(Acanthobdellidea)和真蛭亚纲(Euhirudinea)。真蛭亚纲(Euhirudinea)分为有吻蛭目(Rhynchobdellida)和无吻蛭目(Arhynchobdellida)。
2019年,一项基于DNA序列的分子分析的水蛭及其环节近亲的系统发育树表明,
多毛纲(Polychaeta)和
寡毛纲(Oligochaeta)都是副群系,鳃蛭类(Branchiobdellida)是蛭类(Hirudinida)的姊妹群,与传统的水蛭亚纲大致对应。水蛭的主要分支是有吻蛭目(Rhynchobdellida)和
无吻蛭目(Arhynchobdellida),而棘蛭属(Acanthobdella)是这两个分支的姊妹群。
水蛭相关分类:
蛭类(Hirudinida)
棘蛭类(Acanthobdellida)
真蛭类(Euhirudinea)
- 吻蛭目(Rhynchobdellida)
- 无吻蛭目(Arhynchobdellida)
- 吸血蛭形亚目(Hirudiniformes)
- 石蛭形亚目(Erpobdelliformes)
形态特征
外部形态
体型体色
宽体金线蛭是一种大型水蛭,通常呈纺锤状,前部较尖,后部较宽,体长在60~130毫米之间,宽度在13~20毫米之间,而最大的个体长度可达到250毫米,宽度可达40毫米。它们的身体背部呈暗绿色,具有五条纵向的黑色斑纹,夹杂着淡黄色的斑点,其中最中央的一条黑色斑纹最宽且最深。
身体
包括宽体金线蛭在内的真蛭亚纲(Euhirudinea)动物,身体分为五个部分,包括头部、颈部、腹部、肛门部和尾吸盘。整个身体由34个体节组成,其中头部6节、颈部6节、腹部12节、肛门部3节和尾吸盘7节。但是,构成尾吸盘的7个体节在外观上很难区分,因此通常只考虑身体部分的27个体节。每个体节都被横向的横沟分隔成若干个体环,大多数体节被分为3环或5环,少数被分为2环、12环或24环。在宽体金线蛭身上,身体分为107个环,前端和后端的体节环数较少,被称为“不完全体节”。而从两端向中间看,体节的环数逐渐增多,形成了“完全体节”,其环数相等。每个体节的前后环上通常没有或只有少量黄色斑点,而其余三个环上则有大的圆形淡黄色斑点,或者在两侧中环上斑点不太明显。
宽体金线蛭的头部具有5对眼点,它们排列在身体的第2、3、4、6和9个环上。头部的前吸盘相对较小,口孔位于它的后缘的前面。口内有一种称为颚的器官,颚上有两行钝的齿板,虽然这些齿板能够刺破皮肤,但宽体金线蛭并不吸血。尾吸盘也相对较小,通常直径不到最大体宽的一半。肛门位于躯体的最后一个环的背中,紧靠着尾吸盘的位置。
环节
宽体金线蛭身体的不同部分分为许多环,其中第Ⅶ体节的背面有4个环,而腹面只有3个环。但是在体的中部,每个完全的体节都有5个相等的环。生殖带位于环的第24~第42之间,共有15个环。雄性生殖孔通常较小,位于第33和第34环的沟槽上,有时会伸出细长的阴茎。而雌性生殖孔位于第38和第39环的沟槽上,通常较大,并且具有唇状边缘。每个体节上的感觉器相对较小且不太明显,背面每个节上通常有3对感觉器。
内部结构
消化系统
宽体金线蛭的消化系统包括口腔后的咽头肌肉,位于体节Ⅶ~Ⅸ之间。其食道相当长,延伸自体节Ⅸ~ⅩⅢ,总共有5个体节长,每个体节内有5对侧盲囊。食道的末端连接着薄壁的嗉囊,而嗉囊的后端与球形胃相连。肠道相对较短而直,其壁较厚,从肛门口向外延伸。消化管内部有纵向和螺旋形的皱褶。
生殖系统
宽体金线蛭的生殖系统位于身体的后段。雄性的精巢位于体节ⅩⅢ/ⅩⅣ~体节ⅩⅩⅢ/ⅩⅩⅣ的腹中线两侧,有9~11对。输精管向前伸至体节Ⅺ/Ⅻ之间,然后连接到相对较小的贮精囊的前端。射精球呈细长弯曲状,向内延伸出射精管,而贮精囊通常附在其下方。射精管连接到附有前列腺的阴茎囊基部。阴茎囊非常粗大,在两个体节的长度范围内,位于第11个神经体节后方,向外开口。雌性的卵巢位于第12个神经体节之后,与总输卵管合并成细长的总输卵管。总输卵管的前端外侧有两个椭圆形的蛋白腺。阴道囊的中部膨大成梨形,前端尖细,后端通过细管开口在第12个神经体节之后。
栖息环境
大多数淡水水蛭生活在池塘、湖泊和缓慢流动的溪流边缘的浅层植被区;很少有物种能忍受湍急的水流。在它们喜欢的栖息地,它们可能以非常高的密度出现;在有机污染物含量高的有利环境中,伊利诺伊州岩石下每平方米记录到一万多只个体(每平方英尺930多只)。一些物种在干旱期间会夏眠,将自己埋在沉积物中,可以减掉高达90%的体重,但仍然存活。淡水水蛭包括舌蛭科,这是一种背腹扁平的动物,主要寄生在海龟等脊椎动物身上,在环节动物中是独一无二的,既能孵化卵子,也能将幼崽带到身体下方。
宽体金线蛭在自然环境中有着很强的栖息环境选择性,它们喜欢选择石块较多、底质和岸边较坚硬的水域,同时也倾向于选择水草和藻类较为丰富的水田和河流。这是因为它们依靠吸盘固着和运动来获取食物,而这样的环境有利于它们的摄食行为和提供隐蔽处。
生活习性
节律行为
季节性节律
宽体金线蛭是变温动物,对环境温度十分敏感。当水温低于10℃时,它们停止摄食,而在5℃以下的低温下,它们会选择在泥土中蛰伏越冬。一旦水温达到10℃,它们开始活动,但运动能力相对较弱。当水温超过13℃时,它们的运动能力会增强。宽体金线蛭适宜生长的温度范围为15~25℃,超过30℃时,它们可能会表现出烦躁不安或试图逃跑的行为。
日节律
宽体金线蛭表现出昼伏夜出的行为习性,对光线极为敏感。除了拥有5对眼睛外,它们的体表还散布着许多光感受器,因此对光的反应非常敏锐,并具有避光的倾向。这种行为使它们在白天更倾向于藏身于石块、土壤和草丛下不动;而在日落时,光线减弱,它们则会活跃起来,常常附着在水草等物体上,或者在潮湿的岸边草丛中活动。
觅食行为
宽体金线蛭和医蛭不同,属非吸血水蛭,不吸食人或其他脊椎动物血液,主要吸食无脊椎动物的体液或腐肉,如蚌类、螺类、水生昆虫、蚯蚓和水蚤等。它们尤其喜欢吃螺和蚌,有时也会吸食水面或岸边的腐殖质。
运动方式
宽体金线蛭的体壁肌肉发达,它有三种主要的运动方式:游泳、尺蠖式运动和蠕动。 游泳是为了快速逃离或追捕食物,尤其适用于水中。而在陆地或其他附着物上爬行时,它会采用尺蠖式运动和蠕动,这样可以离开水体。蠕动适合于在缝隙中钻行和在土壤中穿行,而尺蠖式运动则更适合快速地从水中逃走。通常,它们会交替使用尺蠖式运动和蠕动。这两种后面的运动方式都涉及到交替使用前后的吸盘来固定和移动,只是尺蠖式运动更快,而蠕动则更慢。
分布范围
水蛭分布广泛,除南极洲外,水蛭在世界各地都有发现,在北半球的温带湖泊和池塘中最为丰富。
宽体金线蛭主要分布于日本,在中国主要分布于吉林、辽宁、河北、内蒙古、宁夏、甘肃、陕西、山西、山东、江苏、安徽、浙江、江西、湖北、贵州等多个省市。
生长繁殖
生长特性
宽体金线蛭在卵茧中孵化并发育,孵化后即可开始摄食。刚孵化出来的小蛭呈黄褐色,背部有7条细的紫灰色纵纹。随着它们的成长,这些纵纹会逐渐演变,形成5条纵纹,这些纵纹由两种不同的斑纹交替排列。幼蛭的体型较为宽大,背部的纵纹非常明显,且可以清晰地看到。幼蛭经历两年成熟,寿命在5年以上。
繁殖方式
宽体金线蛭是雌雄同体动物,但它们的雌雄生殖腺发育不同步。因此,它们需要进行异体交配来完成受精过程。
交配
宽体金线蛭的繁殖季节主要在春季。当春季水温达到约10℃时,它们开始从冬眠状态中苏醒并活动起来。在越冬后,雄性生殖腺逐渐发育成熟。
宽体金线蛭是二龄性成熟动物,通常体重达到15克以上时进入繁殖期。一旦水温稳定在14℃以上,宽体金线蛭就开始发情并进行交配,通常发生在清晨。
交配时,两个个体相对头尾紧贴在一起,进行精液交换,整个过程持续1~2小时。为确保受精成功,交配期间需要保持环境安静,避免干扰导致交配失败。
产卵
交配约30天后,雌性生殖腺发育成熟,宽体金线蛭会进入土层中的产卵场。它们通过排放粘液形成粘液管,并排出成熟的卵细胞。随着宽体金线蛭逐渐后退,卵细胞在粘液管中受精。随后,宽体金线蛭离开后,粘液管就会形成卵茧。整个产卵过程大约需要30分钟,每条宽体金线蛭每次能产4~5个卵茧。受精卵在卵茧中直接发育,经过16~25天。每个卵茧可以孵化出约13~35条幼蛭,平均约20条。
近种区别
主要价值
宽体金线蛭是环境中污染指示种类。根据中医药学的理论,宽体金线蛭被认为是一种带有小毒性的中药,被收录在《中国药典》中作为水蛭的一种。它在中药材中是重要的来源之一。经过处理加工成中药饮片后,它具有破血通经、逐瘀消肿等功效,可用于血瘀经闭,癥瘕痞块,中风偏瘫,跌扑损伤等疾病。