動表生硅藻的中國新記錄種
——弱小楔菱藻*

李 朗，賴俊翔，孫 琳，梁君榮，陳長平**，高亞輝2,,4**

(1.廣西科學(xué)院,廣西北部灣海洋研究中心，廣西近海海洋環(huán)境科學(xué)重點實驗室，廣西南寧 530007；2.廈門大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院，福建廈門 361102；3.近海海洋環(huán)境科學(xué)國家重點實驗室(廈門大學(xué))，福建廈門 361102;4.濱海濕地生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室(廈門大學(xué))，福建廈門 361102)

0 引言

近年來，“動表生硅藻(Epizoic Diatom)”一詞經(jīng)常出現(xiàn)在海洋硅藻分類學(xué)的相關(guān)文獻中，國外已有不少學(xué)者針對這一特殊硅藻類群進行研究報道[1-3]，這些研究大多關(guān)注的是海洋橈足類和海龜上的動表生硅藻[4-6]，許多新的硅藻屬種已從這些海洋動物宿主體表被發(fā)現(xiàn)并描述，如太平洋假帶狀藻Pseudohimantidiumpacificum(Hustedt & Krasske)、胡氏原縫藻Protoraphishustedtiana(Simonsen)、著鯨藻屬EpiphalainaHolmes (Nagasawa & Takano)、海豚藻屬TursiocolaHolmes (Nagasawa & Takano)、短杵藻屬TripterionHolmes (Nagasawa & Takano)，等等[7-14]。在中國海區(qū)，目前已報道的動表生硅藻僅有3種：太平洋假帶狀藻、透明偽鐮刀藻Pseudofalculahyalina(Takano)Gómez，Wang & Lin、胡氏原縫藻[7,15,16]。因此，對我國動表生硅藻分類學(xué)和生態(tài)學(xué)的進一步研究將豐富我國的硅藻多樣性和區(qū)系分布信息。

楔菱藻屬GomphonitzschiaGrunow隸屬于硅藻門Bacillariophyta、羽紋綱Pennatae、雙菱藻目Surirellales、菱形藻科Nitzschiaceae，該屬的主要特征為細(xì)胞殼面觀和環(huán)面觀均呈楔形，在殼面的一側(cè)和另一殼面的對角一側(cè)各有1條管殼縫，營附著生活，有或無膠質(zhì)柄[17]。根據(jù)AlgaeBase網(wǎng)站的統(tǒng)計結(jié)果[18]以及Witkowski等[19]的研究報道，目前楔菱藻屬共有8個種類，主要分布在海洋中，個別種類可生活在淡水中。我國硅藻分類學(xué)家金德祥先生曾在《中國海洋底棲硅藻類：上卷》[17]中記錄1種，即中國楔菱藻G.chinensisSkvortzow，此后國內(nèi)再無本屬其他種類的報道。

筆者在對中國黃海水域中的動表生硅藻進行調(diào)查和種類鑒定時，發(fā)現(xiàn)中國硅藻的1個新記錄種——弱小楔菱藻G.exiguaSovereign。本研究以金德祥分類系統(tǒng)[20]為基礎(chǔ)，結(jié)合透射電子顯微鏡(TEM)的觀察結(jié)果，對該種的形態(tài)特征進行詳細(xì)描述，并討論該種的生態(tài)分布特點，以豐富我國海洋硅藻學(xué)研究的基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

本研究團隊于2017年12月至2018年1月搭載“東方紅2”綜合調(diào)查船在黃海水域采集動表生硅藻樣品，并于2017年12月22日在H26站點(33°58.652′N，124°02.573′E)采得1只隆背體壯蟹RomaleongibbosulumDe Haan。為了分離其體表的動表生硅藻，首先將蟹置于過濾(濾膜孔徑0.45 μm)后的海水中清洗，以去除污泥和雜質(zhì)；然后使用新牙刷將蟹體表的附著藻類刷下，現(xiàn)場用含5%(V∶V)福爾馬林的海水溶液固定；最后將樣品帶回實驗室做進一步處理。

實驗室內(nèi)，首先在試管中將固定后的藻類樣品與濃鹽酸(36%-38%)等體積混合；然后將試管轉(zhuǎn)移至沸水浴中加熱20 min，以去除樣品中的有機雜質(zhì)；試管冷卻至室溫后，加入蒸餾水，自然沉降24 h，吸去上清液，再次添加蒸餾水，反復(fù)清洗7-8次，直至樣品呈中性；最后吸取20 μL濃縮后的硅藻樣品，滴加至100目的碳膜銅網(wǎng)上，自然風(fēng)干后，將附有硅質(zhì)殼的銅網(wǎng)置于JEOL JSM-2100HC型透射電子顯微鏡(TEM)下觀察并拍照。

2 結(jié)果與分析

弱小楔菱藻GomphonitzschiaexiguaSovereign

Sovereign 1958,p.131,Ⅳ/41,42.

形態(tài)特征：殼面楔形，長8.4-10.0 μm，寬1.8-2.1 μm，從基部到頂部寬度逐漸增加(圖1)。管殼縫偏心，船骨突10 μm內(nèi)14-15個。點條紋由大小不一的近圓形點紋組成，平行排列，10 μm內(nèi)24-26條。

圖1 弱小楔菱藻(透射電子顯微鏡照片)

生態(tài)習(xí)性：淡水或海水中生活，可在動物體表生活，也可在淡水水體中發(fā)現(xiàn)。

地理分布：本種首次記錄于美國俄勒岡州的火山湖(Crater Lake)。本研究中的樣品采自中國黃海，為中國首次記錄。

3 討論

弱小楔菱藻最初由Sovereign[21]在1958年發(fā)表，發(fā)現(xiàn)地為美國俄勒岡州的火山湖。該種與阿格瑪楔菱藻G.agma(Hohn & Hellerman)、昂氏楔菱藻G.ungeri(Grunow)較為相似，但仍存在一些形態(tài)上的差異，主要差異點：(1)在細(xì)胞大小方面，弱小楔菱藻的細(xì)胞較小(長8.4-10.0 μm，寬1.8-2.1 μm)，而阿格瑪楔菱藻和昂氏楔菱藻的細(xì)胞較大(前者長24.8 μm，寬3.1 μm；后者長28.0-35.0 μm，寬4.0-5.0 μm)；(2)在船骨突密度方面，弱小楔菱藻的船骨突密度較高(10 μm內(nèi)14-15個)，而阿格瑪楔菱藻和昂氏楔菱藻的船骨突密度較低(前者10 μm內(nèi)8-9個；后者10 μm內(nèi)10個)；(3)在點條紋密度方面，弱小楔菱藻的點條紋密度較高(10 μm內(nèi)24-26條)，而昂氏楔菱藻的點條紋密度較低(10 μm內(nèi)20條)[22,23]。

本研究中采自中國黃海的弱小楔菱藻種群與其美國火山湖模式種群在細(xì)胞大小、點條紋密度和船骨突密度等方面相符(Sovereign[21]記載為長11-13 μm，寬2.7-3.2 μm，船骨突10 μm內(nèi)10-13個，點條紋10 μm內(nèi)26-30條)，因此可以確定本研究中的標(biāo)本就是弱小楔菱藻。但兩個種群之間仍存在細(xì)微差異，根據(jù)Sovereign[21]的手繪圖，美國種群的硅質(zhì)殼基部有延伸特征，而中國種群的硅質(zhì)殼基部沒有延伸。

動表生硅藻即生活在動物體表的硅藻。根據(jù)已有的研究結(jié)果，生活在脊椎動物上的動表生硅藻種類和數(shù)量一般要比無脊椎動物上的多，且兩類宿主上的動表生硅藻形態(tài)有著明顯的差異，如在脊椎動物上發(fā)現(xiàn)的動表生硅藻新屬種主要是雙殼縫的海洋異極硅藻，而在無脊椎動物上發(fā)現(xiàn)的動表生硅藻新屬種都是無殼縫類硅藻[8,11-14,24,25]。這一現(xiàn)象是偶然的還是必然的，需要進一步深入研究和比較分析。在本研究中，弱小楔菱藻為生活在隆背體壯蟹上的動表生硅藻。但是根據(jù)Sovereign[21]的描述，作者無法確定該種的模式標(biāo)本是否營附著生活。此外，弱小楔菱藻的模式標(biāo)本發(fā)現(xiàn)于淡水中，但是本研究的標(biāo)本采自海洋，因此可初步確定該種存在淡水種群和海水種群。本研究擴大了弱小楔菱藻的記錄分布范圍，并且豐富了該種的生態(tài)習(xí)性類型。