角毛藻屬于硅藻門、中心硅藻綱、盒形藻目、角毛藻科、角毛藻屬。
形態(tài)特征方面,角毛藻細(xì)胞呈扁橢圓形。其殼面通常為橢圓形,包括寬橢圓形或窄橢圓形,極少數(shù)呈圓形。殼面上的構(gòu)造極為微細(xì)精致,一般難以清晰觀察。殼面平坦、凸起或凹下,有的還有小刺。長軸帶面呈四角形,短軸帶面為長方形。細(xì)胞常借助角毛與鄰胞交接形成鏈狀,或靠殼面相互連接成鏈,少數(shù)種類為單細(xì)胞。色素體一到兩個,或多數(shù),大多呈顆粒狀,分布于細(xì)胞內(nèi)和粗大中空的角毛中。
角毛藻種類繁多且分布廣泛,是我國近海重要的浮游硅藻之一,在近岸浮游生物種群中占據(jù)重要地位。它們多生活在海水、半咸水中,極少數(shù)存在于淡水中。角毛藻能在10℃至39℃的環(huán)境中生長繁殖,最適宜的溫度范圍是25℃至35℃。相較于其他藻類,角毛藻生長速度較快,尤其在春夏季節(jié),常常成為浮游植物的優(yōu)勢類群。
角毛藻的繁殖方式包括形成復(fù)大孢子、休眠孢子和有性繁殖。在化石記錄中,常見的是其休眠孢子。
角毛藻在海洋浮游生物中具有重要地位,是許多海洋動物的餌料生物,因此其種類組成和細(xì)胞豐度對海洋生態(tài)系統(tǒng)中的其他生物以及海洋環(huán)境有著直接或間接的重要影響。然而,盡管角毛藻總體上是有益藻,但在某些情況下也可能對水質(zhì)或水生生物造成危害。例如,角毛藻的角毛上有倒刺,可能會刺傷魚鰓,從而對養(yǎng)殖魚類造成傷害;部分角毛藻還容易引發(fā)赤潮。
常見的角毛藻種類有:
- 洛氏角毛藻:群體鏈直而短,殼面狹橢圓形。殼環(huán)面觀為長方形,角尖。殼套大多高于細(xì)胞的三分之一,與殼環(huán)帶相交處有極明顯的凹隘。細(xì)胞間隙多角形或橢圓形。角毛較短、硬且直,與細(xì)胞鏈軸垂直或傾斜伸出。角毛基部交叉點短,比其他部分細(xì),自交叉點后變粗,橫斷面為四角形,有明顯的4個棱,棱上叢生一行小刺,兩棱間有發(fā)達(dá)的粗點紋布滿整條角毛,端角毛尤其明顯。常由2-5個細(xì)胞形成直鏈狀群體,每個細(xì)胞有4-10粒色素體。它是近岸性熱帶和溫帶種類,分布廣泛,經(jīng)常出現(xiàn)在暖海中,為我國四大海區(qū)的優(yōu)勢種之一。
- 窄細(xì)角毛藻:群體鏈直,殼面橢圓形,角毛自鏈軸垂直伸出,或逐漸彎向鏈端,端角毛粗大且彎曲呈鐮刀狀。殼環(huán)很窄,細(xì)胞間隙狹長。色素體大,通常1個,中央具一個蛋白核。這是一種沿岸廣溫性種類,分布于世界各海域,在我國沿海也較為常見。
- 牟氏角毛藻:細(xì)胞小型且壁薄,多數(shù)為單細(xì)胞,個別出現(xiàn)2、3個細(xì)胞組成的群體。殼面橢圓至圓形,中央略突起或稍平坦。殼環(huán)面呈長方形至方形,殼環(huán)帶不明顯。角毛細(xì)而長,末端尖,伸出方向與縱軸平行。殼面觀兩端的角毛以細(xì)胞體為中心,略呈S形。色素體一個,呈片狀。目前可進(jìn)行大量人工培養(yǎng),用作貝、蝦類等的良好餌料。
中國科學(xué)院海洋研究所陳楠生課題組的研究發(fā)現(xiàn),通過對膠州灣海域開展長時間序列采樣、高通量測序以及宏條形碼分析,顯示出宏條形碼分析方法的優(yōu)勢。該研究發(fā)現(xiàn)了25個角毛藻物種,其中包括10個在膠州灣未報道過的物種,如細(xì)胞較小的 Chaetoceros neogracilis 和突尼斯角毛藻(Chaetoceros tenuissimus)。同時,研究表明膠州灣多個常見角毛藻物種的鑒定需要修訂,比如扁面角毛藻(Chaetoceros compressus)應(yīng)該是與其形態(tài)相似的物種 Chaetoceros contortus,冕孢角毛藻(Chaetoceros diadema)應(yīng)該是與其形態(tài)特征相似的物種 Chaetoceros rosporus。分析得到的154個注釋為角毛藻的擴(kuò)增子序列變異(ASVs)中,超過一半的 ASVs(82個 ASVs)沒有注釋到已知角毛藻物種,代表尚未得到鑒定的角毛藻物種(Chaetoceros sp.),這表明膠州灣角毛藻的多樣性可能被嚴(yán)重低估。
在南美白對蝦的養(yǎng)殖中,角毛藻曾被用作蝦苗的開口料,但其對光照和溫度變化的適應(yīng)能力較弱,自身容易老化,若喂食過量,死亡的角毛藻會產(chǎn)生大量泡沫,影響蝦苗成活率并對水質(zhì)產(chǎn)生不可逆的影響。相對而言,海鏈藻對環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng),生長周期長且老化速度慢,對水體污染小,還能進(jìn)行人工培育,可作為投喂蝦苗的替代選擇。
總之,角毛藻作為海洋浮游硅藻的重要類群,對于海洋生態(tài)系統(tǒng)具有重要意義。深入研究其特性和生態(tài)作用,有助于更好地了解海洋生態(tài)平衡以及相關(guān)生物的生存和繁衍機(jī)制。同時,在實際應(yīng)用中,也需要注意合理利用角毛藻,避免可能帶來的負(fù)面影響。
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