南海钙质海绵一新记录种——白银拟族海绵Uteopsis argentea(Poléjaeff,1883)*

初雁凌 龚 琳 李新正

(中国科学院海洋研究所 青岛 266071；中国科学院大学 北京 100049；青岛海洋科学与技术试点国家实验室 海洋生物与生物技术功能实验室 青岛 266071；中国科学院海洋大科学研究中心 青岛 266071)

拟族海绵属(UteopsisDendy&Row,1913)为单种属(Van Soestet al,2019),隶属于钙质海绵纲(CalcareaBowerbank,1864),钙质海绵亚纲(Calcaronea Bidder,1898),白枝海绵目(Leucosolenida Hartman,1958),该属原划分于毛壶科(Grantiidae Dendy,1893),族海绵属(UteSchmidt,1862),2000年Borojevic等根据领细胞室没有关节结构这一特点,将其划入詹金海绵科(Jenkinidae Borojevic,Boury-Esnault&Vacelet,2000)。詹金海绵科的主要特点包括：海绵壁较薄,内腔较大,骨架呈切向；领细胞室由亚内腔三辐和/或四辐骨针的无对生辐、少量小二辐骨针共同构成,没有关节结构；二辐骨针会突出于皮层,零散分布于皮层的三辐骨针会突出于领细胞室；不含大皮层四辐骨针或亚皮层拟羽状三辐骨针。

詹金海绵科包括6属14种(Borojevicet al,2002)：融合海绵属AnamixillaPoléjaeff,1883、布雷特海绵属BreitfussiaBorojevic,Boury-Esnault&Vacelet,2000、詹金海绵属JenkinaBrøndsted,1931、白丛海绵属LeucascandraBorojevic&Klautau,2000、宽沟海绵属PolejaeviaBorojevic,Boury-Esnault&Vacelet,2000、拟族海绵属。布雷特海绵属、融合海绵属、拟族海绵属的水沟系均为双沟型,布雷特海绵属的皮层很薄,仅仅由一至几层三辐骨针构成；融合海绵属和拟族海绵属的皮层较厚,皮层骨骼含有加固的结构；拟族海绵属由大二辐骨针加固；融合海绵属的骨架由切向的大三辐骨针加固,但大三辐骨针在领细胞室分散分布；宽沟海绵属、詹金海绵属、白丛海绵属的水沟系为复沟型或裂口,宽沟海绵属的领细胞室的骨针散乱分布,比皮层的骨针小且没有特定的位置；詹金海绵属和白丛海绵属的领细胞室骨架没有散乱分布的骨针,詹金海绵属的外形是小的独立管状,白丛海绵属则为大的网状分支的茎叶结构。

1 材料与方法

1.1 材料

共采集2份样品,均保存在75%乙醇中,存放于青岛中国科学院海洋研究所的海洋生物标本馆。(1)MBM180222,海区：南海,北部湾(位于南海西北部,是一个半封闭的海湾)；站位：6249(20°09′N,110°15′E)；采集时间：1960年4月14日；底质：泥壳砂；水深：35m,网型：AT。(2)MBM182095,海区：南海,琼州海峡(雷州半岛与海南岛之间,西至北部湾,东至南海北部)；站位：6167(20°15′N,107°30′E)；采集时间：1959年1月15日；底质：石珊瑚壳；水深：55m；网型：双刃网。

将编号为MBM180222的馆藏海绵标本进行外部形态描述,骨骼制备,骨针观察与测量,测量结果见表1。

表1 白银拟族海绵MBM180222骨针数据Tab.1 Measurements of spicules of Uteopsis argentea(Poléejaeff,1883)

1.2 方法

骨架的研究：制备骨架切片,取一小块海绵放入大小合适的容器中,加入足量的水使其完全覆盖样品,将其放入冰箱中冷冻,取出已经冻成冰块的样品,用锋利的小刀将其切成薄片,无水乙醇中脱水,将样品置于载玻片上,显微镜下观察。

骨针的研究：取一小块海绵置于培养皿中,待酒精挥发完全后,加入适量次氯酸钠溶液至完全包裹样品,室温放置,轻轻摇动培养皿骨针散开即为消化完全,在显微镜下观察并测量骨针。

使用具有微米目镜的光学显微镜,测量骨针从尖端到基部的长度和每个辐的宽度,记录每种骨针的测量范围,用立体显微镜(Zeiss Stemi 2000-c)和配备数码相机的光学显微镜(Nikon Eclipse Ni-U)拍摄照片,评估骨针的无对生辐和成对辐的长度差异。

2 形态描述

外部形态：

图1 白银拟族海绵整体图Fig.1 Uteopsis argentea(Poléjaeff,1883)

如图1所示,标本呈丛生薄管状,具有很多分叉的树枝状结构,独立的单管长达6.7cm,直径达0.3cm,且同一根独立的管分叉较少,粗细均匀,出水口处稍细(图2a),大量二辐骨针突出于出水口边缘。海绵表面坚硬且脆度大,一层大二辐骨针构成致密的骨架结构(图2b),且有少量骨针的辐伸出表面。标本在酒精中的颜色呈淡褐色,出水口处颜色稍浅。

图2 白银拟族海绵局部细节图Fig.2 Detail of Uteopsis argentea(Poléjaeff,1883)

骨针(图a—c)：

大二辐骨针和小二辐骨针,四种羽状三辐骨针,羽状四辐骨针。

大二辐骨针(图3a1)：光滑笔直,中间最宽,均匀地向两端逐渐变细,位于海绵皮层最外侧,首尾相连紧密排列构成一层致密的结构。长 565—2123—4748μm；宽 18—43—76μm。

小二辐骨针(图3a2)：发丝状,细且长,易弯曲,易折断,常与大二辐骨针呈切向伸出表面,出水口处也含有大量的小二辐骨针。长248—466—1746μm；宽2μm。

三辐骨针类型一(图3b1)：羽状,无对生辐从轴心笔直辐射向外,成对辐略弯曲辐射向外,成对辐略粗于无对生辐,单个骨针无对生辐最长可达12倍长于成对辐,成对辐长 43—143—650μm；无对生辐长 152—389—873μm；宽5—6—11μm。分布于内腔表面或领细胞室(成对辐位于皮层内侧,无对生辐指向内腔)。

三辐骨针类型二(图3b2)：羽状,无对生辐从轴心笔直辐射向外,成对辐弯曲辐射向外,弯曲程度大,两个弯曲点到轴心间的连线的夹角接近120°,但是成对辐顶端连线与无对生辐几乎垂直,无对生辐稍长于成对辐,成对辐长86—169—268μm；无对生辐长 69—234—423μm；宽 5—8—9μm。位于内腔表层或者皮层内侧。

三辐骨针类型三(图3b3)：羽状,成对辐最长可达4.5倍长于无对生辐,骨针都可能存在略微变形,成对辐长 94—156—281μm；无对生辐长 43—76—155μm；宽5—7—10μm。位于内腔表层或皮层内侧。

三辐骨针类型四(图3b4)：羽状,两个成对辐几乎在同一条垂直于无对生辐的直线上,成对辐略粗于无对生辐,成对辐长69—117—150μm；无对生辐长 69—104—139μm；宽 5—8—8μm。多分布于出水口处,构成规则的边缘线。

四辐骨针(图3c)：羽状,辐长度、宽度与三辐骨针无明显差异,四辐骨针量少且易折断,由于顶辐垂直于基辐平面指向上,所以测量结果偏短。根据基辐的类型分布同三辐骨针。成对辐长83—123—174μm；无对生辐长72—140—215μm；顶辐长51—60—71μm；宽 5—7—9μm。

图3 白银拟族海绵骨针图Fig.3 Spicules of Uteopsis argentea(Poléjaeff,1883)

骨架(图b—c,图a—c)：

如图2b—c和图4a—b所示,紧密排列的大二辐骨针构成一层致密且坚硬的结构,覆盖在海绵表面,有少量小二辐骨针和三辐骨针会突出于大二辐骨针结构。内部是小二辐骨针、羽状三辐骨针、羽状四辐骨针构成的领细胞室,领细胞室呈椭圆形且没有关节结构,较薄,主要由羽状三辐骨针和少量四辐骨针的无对生辐构成。

内腔表面骨架(图2d,图4c)由羽状四辐骨针、羽状三辐骨针和小二辐骨针构成。三种骨针零散分布,略微重叠,不太规则,形成均匀分布的多边形结构,四辐骨针的顶辐会突出于内腔面指向皮层或内腔。

3 讨论

图4 白银拟族海绵骨架结构图Fig.4 Skeleton of Uteopsis argentea(Poléjaeff,1883)

拟族海绵属由Poléejaff于1883年建立,主要特点为水沟系为双沟型,皮层很厚且含有大二辐骨针构成的致密网络结构,领细胞室由亚内腔骨针的无对生辐构成,没有关节结构。印度尼西亚海域记录的白银拟族海绵标本将骨针分为7种：皮层大二辐骨针长 1200—2170.0—3600μm,宽 36—60.6—78μm；小二辐骨针长 105—211.0—360μm,宽 1.5—3.4—8μm,皮层三辐骨针无对生辐长96—104.7—126μm,宽 6—6.1—6.5μm,成 对 辐 长 60—75.2—93μm,宽6—6.7—7μm；领细胞室三辐骨针无对生辐长252—430.4—576μm,宽 5—7.8—11μm,成 对 辐 96—180.6—258μm,宽 5—8.6—9μm；内腔三辐骨针无对生辐长 99—121.2—135μm,宽 4—5.1—7μm,成对辐长142—155.3—165,宽6—7.0—9μm；领细胞室四辐骨针无对生辐长 250—301.7—384μm,宽 8—8.1—8.5μm,成 对 辐 126—159.0—181μm,宽 6—8.3—11μm，顶辐长45—58μm，宽6μm；内腔四辐骨针无对生辐 96—185.3—312μm， 宽 5—5.7—6μm,成对辐长 96—114.0—129μm,宽 5—6.7—8μm,顶辐长20—24μm,宽4μm。馆藏标本与印度尼西亚海域记录的白银拟族海绵模式标本相比较,骨架结构、骨针类型及其分布基本一致,骨针大小稍有所不同,因而认为该馆藏标本即为白银拟族海绵。

该种此前报道的分布区域为南澳大利亚图佛德湾(Poléejaff,1883)、 印 度 尼 西 亚(Van Soestet al,2015)、菲律宾的萨马岛(Burton,1930)、太平洋海区(Burton,1930)(1°42′5 S,130°47′5 E)和新西兰(Kellyet al,2009)。

4 结论

白银拟族海绵是中国海域詹金海绵科下首个新记录种,新记录种的发现,将分布于中国的钙质海绵纲物种提升至 10种(黄宗国,1994；刘瑞玉,2008),丰富了中国钙质海绵纲的物种多样性,而且进一步为中国钙质海绵地理区系方面的研究增补了信息,使用显微成像对标本细节的重新描述,为后续的相关研究提供了新的资料。