我國底棲硅藻的兩個新記錄種

李 揚(yáng)呂頌輝江 濤齊雨藻

(1. 華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 廣東省水產(chǎn)健康安全養(yǎng)殖重點實驗室, 廣東省高等學(xué)校生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點實驗室,廣州 510631; 2. 暨南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 赤潮與海洋生物學(xué)研究中心, 廣州 510632)

我國底棲硅藻的兩個新記錄種

李 揚(yáng)1呂頌輝2江 濤2齊雨藻2

(1. 華南師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院, 廣東省水產(chǎn)健康安全養(yǎng)殖重點實驗室, 廣東省高等學(xué)校生態(tài)與環(huán)境科學(xué)重點實驗室,廣州 510631; 2. 暨南大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 赤潮與海洋生物學(xué)研究中心, 廣州 510632)

硅藻形態(tài)分類學(xué)的發(fā)展與研究手段的不斷進(jìn)步緊密相關(guān)。最初的硅藻分類學(xué)研究方法主要是借助光學(xué)顯微鏡,根據(jù)所能觀察到的部分形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行分類學(xué)研究。隨著光學(xué)顯微鏡分辨率的不斷提高, 人們能夠逐漸觀察到硅藻種類更加豐富的形態(tài)學(xué)特征。在 20世紀(jì) 50年代, 隨著電子顯微鏡開始在硅藻分類學(xué)中的應(yīng)用, 使得硅藻學(xué)者能夠觀察到更加細(xì)微而全面的形態(tài)學(xué)特征, 這些形態(tài)學(xué)特征的發(fā)現(xiàn)豐富了硅藻的分類依據(jù), 導(dǎo)致硅藻分類系統(tǒng)發(fā)生了重大的改變, 對硅藻分類學(xué)起著積極的促進(jìn)作用[1—5]?；诖? 一些新的分類單位和修訂單位被報道[6,7]。

舟形硅藻是一大類海洋羽紋綱硅藻, 以規(guī)則的舟形殼面為顯著特征。舟形硅藻種類繁多, 目前已有 1000多個分類單位[6,7], 但大部分種類的個體較小, 區(qū)別特征細(xì)微, 因此光鏡下進(jìn)行形態(tài)分類具有較大的難度。隨著電鏡技術(shù)在硅藻分類學(xué)研究中的不斷引入, 一些新的、更加細(xì)微的形態(tài)學(xué)特征被報道, 并賦予重要的分類學(xué)價值, 如點紋的形狀和排列方式、中殼縫和端殼縫的位置和形狀,等等, 繼而有一些新屬被提出, 更加細(xì)化了舟形硅藻的分類系統(tǒng)[8—10]。本文報道了舟形硅藻的一個底棲屬: 等列藻屬Diadesmis (Kützing) D. G. Mann 1990, 及其兩個新記錄種: 目錄等列藻 Diadesmis contenta (Grunow et Van Heurck) D. G. Mann和雙鱗等列藻 Diadesmis biscutella Lange-Bertalot, 對其形態(tài)學(xué)特征進(jìn)行了描述。

1 材料與方法

在廣東省珠江口的潮間帶采集表層泥樣, 立即冷凍保存。帶回實驗室后, 取5 g泥樣, 加入10 mL雙蒸水, 混合均勻。然后加入等體積的濃硫酸(濃鹽酸), 并在水浴中煮沸 15—20min左右, 具體時間可根據(jù)有機(jī)質(zhì)含量的多少而定。然后加入蒸餾水多次水洗至中性。吸取適宜體積的濃縮水樣, 滴加在 SEM 銅臺上, 自然晾干后, 用濺射儀噴金, 然后即可在Philips XL-30 SEM下進(jìn)行觀察和拍照[11, 12]。

2 形態(tài)學(xué)描述

等列藻屬 Diadesmis (Kützing) D. G. Mann 1990

Kützing 1844, p.109; D. G. Mann in Round, et al. 1990, p. 530, p. 666; Poulí?ková, Ha?ler 2007, p.191.

細(xì)胞單獨生活, 或以殼面整體相接形成帶狀群體。殼面線形至披針形, 長軸多在20 μm以下。殼端鈍圓。殼面平殼套寬, 略微隆起, 具有一排整齊排列的孔紋。有時殼套處也會有一排硅質(zhì)突起, 為細(xì)胞間的連接結(jié)構(gòu)。殼面點條紋為單列孔紋, 即每排點條紋只有一個孔紋組成, 條紋呈橫向延長, 整齊分布在殼縫兩側(cè)。殼縫位于殼面中央,中殼縫和端殼縫均為直, 或與相鄰的硅質(zhì)凹陷構(gòu)成“T”形結(jié)構(gòu)。環(huán)面由若干開放環(huán)帶構(gòu)成。

本屬種類多為淡水生活, 或潮濕的陸基表面, 如巖石、青苔等[6,13]。

目錄等列藻 Diadesmis contenta (Grunow et Van Heurck) D. G. Mann (圖版Ⅰ-1—4)

D. G. Mann in Round, et al. 1990, p. 530, p. 666, fig. g; Lange-Bertalot, Werum 2001, p. 6, figs 58, 59; Poulí?ková, Ha?ler 2007, p.192, figs 2: 8—10, figs 3: 26.

Basionym: Navicula contenta Grunow et Van Heurck

細(xì)胞單獨生活。殼面線形、棒狀, 兩端鈍圓, 橫軸處略微縊縮。殼縫直, 位于殼面中央。中殼縫直, 末端未見明顯膨大。端殼縫直, 兩側(cè)最末端長室孔之間有一條線形凹陷, 與端殼縫構(gòu)成“T”形結(jié)構(gòu)。殼面分布有長室孔, 每排點條紋由一個長室孔組成, 與橫軸平行, 長室孔密度為10 μm內(nèi)40—45條。長室孔的長度存在一定的變化范圍, 但并未達(dá)到殼縫和殼緣處, 因此殼縫兩側(cè)的無紋區(qū)明顯。橫軸區(qū)域并未有長室孔分布。殼套明顯, 也分布有一環(huán)長室孔, 密度與殼面長室孔相近。

生境: 在淡水中生活, 或分布于潮濕的陸基, 如青苔、地衣、草地、巖石或土壤表面。

生態(tài)分布: 本種采自珠江口潮間帶的表層沉積物(2008年8月)。曾記錄于澳大利亞[14]、蘇格蘭[15]、美國[16,17]、捷克[18], 除了采自以上地區(qū)的淡水生境中(包括青苔、潮濕的巖石和土壤表面), 還曾采自地衣表面[19]。

雙鱗等列藻 Diadesmis biscutella Lange-Bertalot (圖版Ⅰ-5—7)

Lange-Bertalot in Moser, et al. 1998, p.138; Lange-Bertalot, Werum 2001, p. 4, figs 4—10, 65-77.

細(xì)胞單獨生活。殼面線形、棒狀, 兩端鈍圓, 橫軸處略微縊縮。殼縫直, 位于殼面中央。中殼縫和端殼縫均為直, 未見膨大或“T”形結(jié)構(gòu)。殼面分布有長室孔, 每排點條紋由一個長室孔組成, 與橫軸平行, 長室孔密度為10 μm內(nèi)40—45條。長室孔的長度到達(dá)殼緣, 但并未連接殼縫。橫軸區(qū)域也分布有平行排列的長室孔。殼套明顯, 也分布有一環(huán)長室孔, 密度與殼面長室孔相近。在殼面大部, 殼套長室孔與殼面長室孔的位置是一致的, 中間被殼緣硅質(zhì)分隔開。

生境: 在淡水中生活, 或分布于潮濕的陸基, 如青苔、巖石或土壤表面。

生態(tài)分布: 本種采自珠江口潮間帶的表層沉積物(2008年8月)。曾記錄于美國和法屬玻里尼西亞的濕地公園[13]。

3 討論

等列藻屬是一類淡水生活的微型硅藻(個體小于20 μm),通常分布在潮濕的陸基表面, 如青苔、巖石的表面。Li, et al.曾于云南記錄了該屬的一個種類 D. confervacea Kützing[20], 是該屬在我國的首次記錄, 但該文并未提供該屬和該種的文字描述和圖片資料。在此, 本文將該屬的特征也一并描述和討論。本屬與其他舟形硅藻之間的顯著區(qū)別特征是殼面的長室形點紋, 且每排點條紋僅有一個孔紋; 而其他舟形硅藻的點紋多為圓孔狀或裂縫狀, 每排點條紋由多數(shù)點紋組成。本屬種類全球廣泛分布, 一些種類具有多變的形態(tài)學(xué)特征, 增加了形態(tài)學(xué)鑒定的難度[21—23]。因此由于 LM 的限制, 本屬的種類多樣性被低估。在掃描電鏡(SEM)的應(yīng)用之后, 一些新的種類不斷被報道。Moser, et al.曾報道了14個種類[24], 之后又有9個新種被陸續(xù)發(fā)現(xiàn)[13,25,26], 目前本屬的種類多樣性已增加至30余種。本屬與同樣具有長室孔的羽紋藻屬Pinnularia在形態(tài)上有相似之處, 但在細(xì)胞大小上顯著不同, 前者為微型種類, 多在 20 μm以下, 而羽紋藻屬的個體較大,多在 50 μm 以上; 此外, 兩者在生境上也截然不同, 前者多生活在潮濕的陸基表面, 后者多為淡水底棲生活。

目錄等列藻與雙鱗等列藻在形態(tài)學(xué)較為接近, 兩者的主要區(qū)別特征是: 前者殼面橫軸區(qū)域沒有長室孔分布,后者則有; 前者長室孔相對較短, 并未連接殼緣和殼縫,因此長室孔兩側(cè)伴隨有明顯的無紋區(qū), 后者的長室孔較長, 到達(dá)殼緣。另外, 目錄等列藻與擬目錄等列藻 D. paracontenta在形態(tài)學(xué)上也極為相似, 主要區(qū)別在于殼面點條紋密度, 前者的密度較高, 約為10 μm內(nèi)40條, 后者相對較低, 為10 μm內(nèi)25—30條[23,27]。

[1] Hasle G R. The morphology of Thalassiosira fluviatilis from the polluted inner Olsofjord [J]. Nytt Magasin for Botanikk, 1962, 9(2): 151—154

[2] Hasle G R. Three Cyclotella species from marine localities studies in the light and electron microscopes [J]. Nova Hedwigia, 1962, 4(3-4): 299—307.

[3] Hasle G R. Thalassiosiraceae, a new diatom family [J]. Norwegian Journal of Botany, 1973, 20(1): 61—69

[4] Hasle G R. Validation of the names of some marine planktonic species of Nitzschia (Bacillariophyceae) [J]. Taxon, 1974, 23(2/3): 425—428

[5] Huang C Y, Liu S C, Cheng Z D, et al. Atlas of Fossil Diatoms from Chinese Lakes [M]. Beijing: Ocean Press. 1998, 164 [黃成彥, 劉師成, 程兆第, 等. 中國湖相化石硅藻圖集. 北京: 海洋出版社. 1998, 164]

[6] Round F E, Crowford R M, Mann D G. The Diatoms, Bio-logy, Morphology of the Genera [M]. Cambridge: Cambridge University Press. 1990, 747

[7] Hasle G R, Syvertsen E E. Marine diatoms [A]. In: Tomas C R (Eds.), Identifying marine phytoplankton [C]. San Diego: Academic Press. 1997, 5—386.

[8] Simonsen R. The diatom plankton of the Indian Ocean Expedition of R/V Meteor 1964-5 [J]. “Meteor” Forsch.-Ergebnisse Reihe D, 1974, 19(1): 1—107

[9] Cox E J. Taxonomic studies on the diatom genus Navicula. V. The establishment of Parlibellus gen. nov. for some members of Navicula sect. microstigmaticae [J]. Diatom Research, 1988, 3(1): 9—38

[10] Mann D G. Auxospore formation, reproductive plasticity and cell structure in Navicula ulvacea and the resurrection of the genus Dickieia (Bacillariophyta) [J]. European Journal of Phycology, 1994, 29(3): 141—157

[11] Cheng Z D, Gao Y H, Liu S C. Nano-planktonic Diatoms in Fujian Coast [M]. Beijing: Ocean Press. 1993, 91 [程兆第,高亞輝, 劉師成. 福建沿岸微型硅藻. 北京: 海洋出版社. 1993, 91]

[12] Li Y, Zhao Q L, Lü S H. Morphological studies of Thalassiosira species with linear areola array from China’s coastal waters [J]. Acta Hydrobiologica Sinica, 2013, 37(1): 70—81 [李揚(yáng), 趙秋蘭, 呂頌輝. 我國沿海線形亞屬海鏈藻的形態(tài)學(xué)研究. 水生生物學(xué)報, 2013, 37(1): 70—81]

[13] Lange-Bertalot H, Werum M. Diadesmis fukushimae sp. nov. and some other new or rarely observed taxa of the subgenus Paradiadesmis Lange-Bertalot H, Le Cohu [J]. Diatom, 2001, 17(1): 3—19

[14] Schagerl M. Die Algen der Lampenflora in der Hermannsh?hle bei Kirchberg/Wechsel (Nieder?sterreich) [J]. Verhandlungen der Zoologisch-Botanischen Gesell Schaft in ?sterreiich, 1991, 128(1): 83—106

[15] Carter J R. Diatoms from the Devil’s Hole Cave, Fife, Scotland [J]. Nova Hedwigia, 1971, 21(3-4): 657—681

[16] St. Clair L L, Rushforth S R. The diatom flora of Timpanogos Cave National Mounment, Utah [J]. American Journal of Botany, 1976, 63(1): 49—59

[17] Dayner D M, Johansen J R. Observations on the algal flora of Seneca Cavern, Seneca County, Ohio [J]. Ohio Journal of Science, 1991, 91(2): 118—121

[18] Poulí?ková A, Ha?ler P. Aerophytic diatoms from caves in central Moravia (Czech Republic) [J]. Preslia, 2007, 79(2): 185—204

[19] Lakatos M. Lange-Bertalot H, Büdel B. Diatoms living inside the thallus of the green algal lichen Coenogonium linkii in neotropical lowland rain forests [J]. Journal of Phycology, 2004, 40(1): 70—73

[20] Li Y L, Gong Z J, Shen J. Freshwater diatoms of eight lakes in the Yunan Plateau, China [J]. Journal of Freshwater Ecology, 2007, 22(1): 169—171

[21] Granetti B. Variazioni morfologiche, strutturali e biometriche dei frustuli di Navicula gallica (W. Smith) Van Heurck coltivata in vitro per alcuni [Morphologic, structural and biometric variations in frustules of Navicula gallica cultivated in vitro for a few years] [J]. Giornary Botany of Italy, 1977, 111(4-5): 227—261

[22] Granetti B. Struttura di alcune valve teratologiche di Navicula gallica (W. Smith) Van Heurck [Structure of some teratologic valves of Navicula gallica] [J]. Giornary Botany of Italy, 1978, 112(1-2): 1—12

[23] Werum M, Lange-Bertalot H. Diatoms in spring from Central Europe and elsewhere under the influence of hydrogeology and anthropogenic impacts [J]. Iconographia Diatomologica, 2004, 13(1): 1—126

[24] Moser G, Lange-Bertalot H, Metzeltin D. Insel der Endemiten. Geobotanisches Phaenomen Neukaledonien. Bibliotheca Diatomologica 38 [M]. Stuttgart: Gebrüder Borntraeger Verlag. 1998, 464

[25] Lange-Bertalot H, Genkal S I. Diatoms from Siberia I. Islands in the Arctic Ocean (Yugorsky Shar Strait). Iconographia Diatomologica 6 [M]. Stuttgart: Grantner Verlag. 1999, 273

[26] Rumrich U, Lange-Bertalot H, Rumrich M. Diatomeen der Anden. Von Venezuela bis Patagonien/Feuerland. Iconographia Diatomologica 9 [M]. Stuttgart: Grantner Verlag. 2000, 649

[27] Van de Vijver B, Frenot Y, Beyens L. Freshwater diatoms from Ile de la Possesion (Crozet Archipelago, Subantarctica). Bibliotheca Diatomologica 46 [M]. Stuttgart: Gebrüder Borntraeger Verlag. 2002, 411

TWO NEW RECORDED BENTHIC DIATOM SPECIES FOR CHINA

LI Yang1, Lü Song-Hui2, JIANG Tao2and QI Yu-Zao2
(1. Guangdong Provincial Key Laboratory of Healthy and Safe Aquaculture, Key Laboratory of Ecology and Environmental Science in Guangdong Higher Education, College of Life Science, South China Normal University, Guangzhou 510631, China; 2. Research Center for Harmful Algae and Aquatic Environment, College of Life Science and Technology, Jinan University, Guangzhou 510632, China)

新記錄種; 珠江口; 等列藻屬; 目錄等列藻; 雙鱗等列藻

New record; Pearl River Estuary; Diadesmis (Kützing) D. G. Mann; Diadesmis contenta (Grunow et Van Hewck D. G. Mann; Diadesmis biscrtella Lange-Bertalot)

圖版Ⅰ PlateⅠ

Q949.27

A

1000-3207(2014)01-0193-04

10.7541/2014.27

2012-07-30;

2013-05-08

國家自然科學(xué)基金(31370235); 廣東省自然科學(xué)基金(S2012010008456); 水體富營養(yǎng)化與赤潮防治廣東省高校重點實驗室開放課題(J201303)資助

李揚(yáng)(1978—), 男, 副研究員, 博士; 主要從事藻類分類學(xué)和系統(tǒng)學(xué)研究。E-mail: liyang@scnu.edu.cn