龍 波,于 潘,王全喜,尤慶敏
(上海師范大學生命科學學院,上海 200234)
硅藻是一類營光合作用的單細胞真核生物[1],通過光合作用釋放氧氣,制造有機物,是水環(huán)境中的初級生產力,并為水生生物提供餌料,在水生態(tài)系統(tǒng)中起著重要作用[2-3].硅藻通過生活方式可以分為浮游硅藻和著生硅藻.著生硅藻主要是通過硅藻細胞產生的膠質柄和膠質管或膠質團著生在石頭、水草、絲狀藻等基質上的[4].
微殼藻屬(Nanofrustulum)隸屬于硅藻門十字脆桿藻目(Staurosirales)十字脆桿藻科(Staurosiraceae),該屬是ROUND于1999年建立的,目前世界上報道有微殼藻屬硅藻9種[5](含變種),中國記錄有1種,為LI等[6]在香港林區(qū)潮間帶報道的施氏微殼藻[Nanofrustulum shiloi(Lee,Reimer &McEnery)Round,Hallsteinsen&Paasche].該屬主要特征:殼面均較小,圓形或卵圓形,殼緣有一圈刺可形成短鏈狀群體,殼面有中軸區(qū),寬窄不一,線形或披針形,兩側有排列的孔紋,中軸區(qū)兩端有一個多孔區(qū)或有一個較小的孔紋.殼套處也分布有孔紋,位于殼緣刺的下方.
馬雅美藻屬隸屬于硅藻門舟形藻目(Naviculales)舟形藻科(Naviculaceae),該屬是LANGEBERTALOT[7]于1997年建立的,目前世界上報道的馬雅美藻屬硅藻36種(含變種),中國記錄有10種,分布于西藏、吉林、福建等地[8].該屬主要特征:殼面較小,橢圓形,末端寬圓形,中軸區(qū)加厚,殼縫絲狀,近縫端向同一邊偏斜,遠縫端向同一邊偏斜呈鐮刀狀,與近縫端方向相反,線紋多單列,少數(shù)由雙列孔紋組成,孔紋為圓形[9].
于2019年在上海康健園采集藻類樣品,利用光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡對著生樣品進行觀察、鑒定,發(fā)現(xiàn)了2個硅藻中國新記錄種,對其形態(tài)特征做了詳細描述,并給出了生境特征及國外分布情況.
康健園(31°162'—31°165'N、121°419'—121°425'E)位于上海市徐匯區(qū),東起柳州路,南至冠生園路,西至桂林路,北臨漕河涇港,占地9.57 hm2,水面面積為8 658 m2,處于亞熱帶季風氣候[10-11].2019年1月,對康健園主要水體進行硅藻標本采集,采樣基質包括石塊、枯木、沉水植物(苔蘚)、絲狀藻類等.用牙刷或鑷子刮取基質表面的硅藻標本,裝入容量瓶中,用4%(體積分數(shù))的甲醛溶液固定.標本帶回實驗室后用美國CEM-MARS型微波消解儀進行消解處理,用Naphrax膠制作成永久封片,使用Olympus BX53光學顯微鏡(LM)觀察,并用Olympus DP 80型顯微攝影數(shù)碼相機拍照,使用日本日立電子SU8010型掃描電子顯微鏡進行觀察拍照,用Photoshop CC 2015.5軟件對光學顯微鏡和掃描電子顯微鏡拍攝的照片進行編輯處理,并制成硅藻圖版[12].種類鑒定見參考文獻[6-8,13-15].
Nanofrustulum sopotensisMorales,Wetzel,Novais,Buczkó,Morais & Ector(2019).Established and new diatom taxa related toFragilaria schulziiBrockmann,Limnologica 23,p.67,fig.6:a-p.
殼面較小,呈圓形或卵圓形.殼面長4.5~7.5 μm,寬4.0~6.5 μm.殼面有中軸區(qū),線性或披針形,兩側有排列的線紋,線紋每10 μm內有13~19條.
掃描電鏡下觀察:殼緣有一圈明顯的刺,殼緣刺的末端呈鋸齒狀,細胞依靠殼緣刺可形成短鏈狀群體,殼面線紋由孔紋組成,孔紋形狀多變,圓形或延長成長條形,從殼面中間向殼緣處孔紋逐漸增大,輻射狀排列,孔紋內有窗紋狀結構.內殼面中軸區(qū)兩端各有2個較小孔紋.
生境:采自上??到@,水溫9.1℃,pH=8.1,附著于石壁上.
國外分布:歐洲(西班牙、荷蘭、波蘭、波斯尼亞和黑塞哥維那、法國),南美洲(阿根廷).
微殼藻屬模式種施氏微殼藻(Nanofrustulum shiloi)為海洋種,殼面圓形或卵圓形,直徑2~6 μm,殼面中央區(qū)或有一些疣狀突.索波特微殼藻形態(tài)與Nanofrustulum trainori(Morales)Morales較為相似,區(qū)別是在電鏡下N.sopotensis線紋相比于N.trainori(每10 μm線紋20~25條)較稀疏[15].
圖版Ⅰ索波特微殼藻(Nanofrustulum sopotense(Witkowski&Lange-Bertalot)Morales,Wetzel&Ector).1~11光鏡照片;12~16掃描電鏡照片:12細胞間的連接方式,13連接方式放大,14內殼面孔紋,15外殼面整體觀,16內殼面整體觀
圖版Ⅱ小型馬雅美藻(Mayamaea ingenua(Hustedt)Lange-Bertalot&Hofmann).17~26光鏡照片;27~31掃描電鏡照片:28外殼面頂端
Mayamaea ingenuaHofmann,Werum&Lange-Bertalot(2013).Die Diatomeenflora des Flu?-systems der Weser im Gebiet der Hansestadt Bremen.Abhandlungen der Naturwissenschaftlichen Verein zu Bremen 34(3):181-440,1pl.
殼面披針橢圓形,末端微延伸,呈窄圓形.殼面長5.5~8.5 μm,寬3.0~4.5 μm.中軸區(qū)窄,披針形,中央區(qū)呈不對稱蝴蝶形,一側較小,另一側明顯寬大,兩側基本延伸至殼緣.線紋呈輻射狀排列,每10 μm內有19~24條.
掃描電鏡下觀察:線紋由較大孔紋組成.外殼面觀,遠縫端兩末端彎向殼面同側,或直;近縫端末端直,略膨大呈小圓形.
生境:采自上??到@,水溫9.1℃,pH=8.1,附著于石壁上.
國外分布:歐洲(英國、德國、荷蘭、法國),北美州(美國),大洋洲(澳大利亞).
馬雅美藻的模式種細柱馬雅美藻(Mayamaea atomus)殼面小,中軸區(qū)明顯,中央區(qū)對稱,線紋為輻射狀排列.小型馬雅美藻形態(tài)與本屬中其他種類差異較大.相比于本屬內其他種,該種具有明顯的不對稱的中央區(qū).
本次發(fā)現(xiàn)的兩種硅藻中國新記錄種索波特微殼藻(Nanofrustulum sopotensis)和小型馬雅美藻(Mayamaea ingenua)個體均較小(小于10 μm),通常僅依靠光鏡的觀察是難以分辨的,需要借助掃描電子顯微鏡輔助鑒定,比如Nanofrustulum sopotensis和Nanofrustulum trainori在光鏡中形態(tài)相似,但在電鏡中很容易發(fā)現(xiàn)殼緣刺的區(qū)別.
康健園是上海市內公園,水體為公園水體,靜水,受人為活動干擾較多.這兩個種類均采自石壁上,水體溫度9.1℃,pH=8.1,總氮(質量濃度)為2.8 mg·L-1,總磷(質量濃度)為0.11 mg·L-1,化學需氧量(COD)為14.7 mg·L-1,表現(xiàn)為富營養(yǎng)水體.馬雅美藻屬是在富營養(yǎng)水域中被首次發(fā)現(xiàn),在受污染的棲息地有很高的豐富度,與本次采集發(fā)現(xiàn)的小型馬雅美藻生境類似.我國首次報道的施氏微殼藻屬于近岸性分布種,主要分布在熱帶和亞熱帶海域,本文報道的索波特微殼藻是我國首次在淡水中發(fā)現(xiàn)微殼藻屬的分布.