我国底栖硅藻的两个新记录种

李 扬吕颂辉江 涛齐雨藻

(1. 华南师范大学生命科学学院, 广东省水产健康安全养殖重点实验室, 广东省高等学校生态与环境科学重点实验室,广州 510631; 2. 暨南大学生命科学与技术学院, 赤潮与海洋生物学研究中心, 广州 510632)

我国底栖硅藻的两个新记录种

李 扬1吕颂辉2江 涛2齐雨藻2

(1. 华南师范大学生命科学学院, 广东省水产健康安全养殖重点实验室, 广东省高等学校生态与环境科学重点实验室,广州 510631; 2. 暨南大学生命科学与技术学院, 赤潮与海洋生物学研究中心, 广州 510632)

硅藻形态分类学的发展与研究手段的不断进步紧密相关。最初的硅藻分类学研究方法主要是借助光学显微镜,根据所能观察到的部分形态学特征进行分类学研究。随着光学显微镜分辨率的不断提高, 人们能够逐渐观察到硅藻种类更加丰富的形态学特征。在 20世纪 50年代, 随着电子显微镜开始在硅藻分类学中的应用, 使得硅藻学者能够观察到更加细微而全面的形态学特征, 这些形态学特征的发现丰富了硅藻的分类依据, 导致硅藻分类系统发生了重大的改变, 对硅藻分类学起着积极的促进作用[1—5]。基于此, 一些新的分类单位和修订单位被报道[6,7]。

舟形硅藻是一大类海洋羽纹纲硅藻, 以规则的舟形壳面为显著特征。舟形硅藻种类繁多, 目前已有 1000多个分类单位[6,7], 但大部分种类的个体较小, 区别特征细微, 因此光镜下进行形态分类具有较大的难度。随着电镜技术在硅藻分类学研究中的不断引入, 一些新的、更加细微的形态学特征被报道, 并赋予重要的分类学价值, 如点纹的形状和排列方式、中壳缝和端壳缝的位置和形状,等等, 继而有一些新属被提出, 更加细化了舟形硅藻的分类系统[8—10]。本文报道了舟形硅藻的一个底栖属: 等列藻属Diadesmis (Kützing) D. G. Mann 1990, 及其两个新记录种: 目录等列藻 Diadesmis contenta (Grunow et Van Heurck) D. G. Mann和双鳞等列藻 Diadesmis biscutella Lange-Bertalot, 对其形态学特征进行了描述。

1 材料与方法

在广东省珠江口的潮间带采集表层泥样, 立即冷冻保存。带回实验室后, 取5 g泥样, 加入10 mL双蒸水, 混合均匀。然后加入等体积的浓硫酸(浓盐酸), 并在水浴中煮沸 15—20min左右, 具体时间可根据有机质含量的多少而定。然后加入蒸馏水多次水洗至中性。吸取适宜体积的浓缩水样, 滴加在 SEM 铜台上, 自然晾干后, 用溅射仪喷金, 然后即可在Philips XL-30 SEM下进行观察和拍照[11, 12]。

2 形态学描述

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

Kützing 1844, p.109; D. G. Mann in Round, et al. 1990, p. 530, p. 666; Poulíčková, Hašler 2007, p.191.

细胞单独生活, 或以壳面整体相接形成带状群体。壳面线形至披针形, 长轴多在20 μm以下。壳端钝圆。壳面平壳套宽, 略微隆起, 具有一排整齐排列的孔纹。有时壳套处也会有一排硅质突起, 为细胞间的连接结构。壳面点条纹为单列孔纹, 即每排点条纹只有一个孔纹组成, 条纹呈横向延长, 整齐分布在壳缝两侧。壳缝位于壳面中央,中壳缝和端壳缝均为直, 或与相邻的硅质凹陷构成“T”形结构。环面由若干开放环带构成。

本属种类多为淡水生活, 或潮湿的陆基表面, 如岩石、青苔等[6,13]。

目录等列藻 Diadesmis contenta (Grunow et Van Heurck) D. G. Mann (图版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; Poulíčková, Hašler 2007, p.192, figs 2: 8—10, figs 3: 26.

Basionym: Navicula contenta Grunow et Van Heurck

细胞单独生活。壳面线形、棒状, 两端钝圆, 横轴处略微缢缩。壳缝直, 位于壳面中央。中壳缝直, 末端未见明显膨大。端壳缝直, 两侧最末端长室孔之间有一条线形凹陷, 与端壳缝构成“T”形结构。壳面分布有长室孔, 每排点条纹由一个长室孔组成, 与横轴平行, 长室孔密度为10 μm内40—45条。长室孔的长度存在一定的变化范围, 但并未达到壳缝和壳缘处, 因此壳缝两侧的无纹区明显。横轴区域并未有长室孔分布。壳套明显, 也分布有一环长室孔, 密度与壳面长室孔相近。

生境: 在淡水中生活, 或分布于潮湿的陆基, 如青苔、地衣、草地、岩石或土壤表面。

生态分布: 本种采自珠江口潮间带的表层沉积物(2008年8月)。曾记录于澳大利亚[14]、苏格兰[15]、美国[16,17]、捷克[18], 除了采自以上地区的淡水生境中(包括青苔、潮湿的岩石和土壤表面), 还曾采自地衣表面[19]。

双鳞等列藻 Diadesmis biscutella Lange-Bertalot (图版Ⅰ-5—7)

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

细胞单独生活。壳面线形、棒状, 两端钝圆, 横轴处略微缢缩。壳缝直, 位于壳面中央。中壳缝和端壳缝均为直, 未见膨大或“T”形结构。壳面分布有长室孔, 每排点条纹由一个长室孔组成, 与横轴平行, 长室孔密度为10 μm内40—45条。长室孔的长度到达壳缘, 但并未连接壳缝。横轴区域也分布有平行排列的长室孔。壳套明显, 也分布有一环长室孔, 密度与壳面长室孔相近。在壳面大部, 壳套长室孔与壳面长室孔的位置是一致的, 中间被壳缘硅质分隔开。

生境: 在淡水中生活, 或分布于潮湿的陆基, 如青苔、岩石或土壤表面。

生态分布: 本种采自珠江口潮间带的表层沉积物(2008年8月)。曾记录于美国和法属玻里尼西亚的湿地公园[13]。

3 讨论

等列藻属是一类淡水生活的微型硅藻(个体小于20 μm),通常分布在潮湿的陆基表面, 如青苔、岩石的表面。Li, et al.曾于云南记录了该属的一个种类 D. confervacea Kützing[20], 是该属在我国的首次记录, 但该文并未提供该属和该种的文字描述和图片资料。在此, 本文将该属的特征也一并描述和讨论。本属与其他舟形硅藻之间的显著区别特征是壳面的长室形点纹, 且每排点条纹仅有一个孔纹; 而其他舟形硅藻的点纹多为圆孔状或裂缝状, 每排点条纹由多数点纹组成。本属种类全球广泛分布, 一些种类具有多变的形态学特征, 增加了形态学鉴定的难度[21—23]。因此由于 LM 的限制, 本属的种类多样性被低估。在扫描电镜(SEM)的应用之后, 一些新的种类不断被报道。Moser, et al.曾报道了14个种类[24], 之后又有9个新种被陆续发现[13,25,26], 目前本属的种类多样性已增加至30余种。本属与同样具有长室孔的羽纹藻属Pinnularia在形态上有相似之处, 但在细胞大小上显著不同, 前者为微型种类, 多在 20 μm以下, 而羽纹藻属的个体较大,多在 50 μm 以上; 此外, 两者在生境上也截然不同, 前者多生活在潮湿的陆基表面, 后者多为淡水底栖生活。

目录等列藻与双鳞等列藻在形态学较为接近, 两者的主要区别特征是: 前者壳面横轴区域没有长室孔分布,后者则有; 前者长室孔相对较短, 并未连接壳缘和壳缝,因此长室孔两侧伴随有明显的无纹区, 后者的长室孔较长, 到达壳缘。另外, 目录等列藻与拟目录等列藻 D. paracontenta在形态学上也极为相似, 主要区别在于壳面点条纹密度, 前者的密度较高, 约为10 μm内40条, 后者相对较低, 为10 μm内25—30条[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 [黄成彦, 刘师成, 程兆第, 等. 中国湖相化石硅藻图集. 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,高亚辉, 刘师成. 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 [李扬, 赵秋兰, 吕颂辉. 我国沿海线形亚属海链藻的形态学研究. 水生生物学报, 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 Hermannshöhle bei Kirchberg/Wechsel (Niederösterreich) [J]. Verhandlungen der Zoologisch-Botanischen Gesell Schaft in österreiich, 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] Poulíčková A, Hašler 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)

新记录种; 珠江口; 等列藻属; 目录等列藻; 双鳞等列藻

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

图版Ⅰ PlateⅠ

Q949.27

A

1000-3207(2014)01-0193-04

10.7541/2014.27

2012-07-30;

2013-05-08

国家自然科学基金(31370235); 广东省自然科学基金(S2012010008456); 水体富营养化与赤潮防治广东省高校重点实验室开放课题(J201303)资助

李扬(1978—), 男, 副研究员, 博士; 主要从事藻类分类学和系统学研究。E-mail: liyang@scnu.edu.cn