颗石藻颗石粒形态的原子力显微观测方法: 以赫氏艾密里藻为例

颗石藻(coccolithophore)作为一种模式生物, 在重建古海洋气候和环境以及预测未来全球气候变化中起着很重要的作用, 赫氏艾密里藻(Emiliania huxleyi)是颗石藻最为典型的代表种。钙质颗石粒(coccolith)是颗石藻形态分类的主要依据, 有着非常精细和复杂的结构, 在样品收集过程中很容易遭到破坏, 这是颗石藻鉴定中经常遇到的一个技术问题。国际上还没有统一的颗石藻定量采样和样品分析方法。本文采用原子力显微方法(atomic force microscopy, AFM)对赫氏艾密里藻的颗石粒形态进行了超显微观察研究, 获取不同扫描范围的高度图(height image)和形貌图(deflection image)以观测其形态结构, 并建立了针对颗石藻的原子力显微样品制备方法。通过离心与膜过滤两种方法收集赫氏艾密里藻, 比较后得出了一种简单、快速的适合于观测颗石藻在大气环境成像的样品处理、制备和图像采集方法: 3,000-4,000 rpm, 20℃离心5 min, 收集颗石藻, 去除有机杂质后取白色沉淀, 将沉淀物悬浮于0.05 M NH₄HCO₃溶液中, 悬浮液滴加于盖玻片表面, 20℃晾干后于样品台在AFM接触模式(contact mode)下原子级扫描, 扫描范围50 µm, 频率1 Hz, 可以得到优质的颗石粒形态图像, 有助于颗石藻的分类鉴别。该方法可用于室内不同环境梯度或参数下的颗石粒形态结构及颗石藻藻华的检测与研究。     

长江三角洲DY03孔颗石藻及沉积环境浅析

本文研究了上海奉贤DY03孔的颗石藻化石。钻孔60.8-2m深度产颗石藻化石,涵盖上更新统的川沙组、南汇组,全新统的娄塘组、上海组和青浦组。颗石藻化石赋存于灰色泥、泥质粉砂或粉细砂中,但化石种类贫乏。群落面貌以Gephyrocapsa oceanica占绝对数量,Braarudosphaera bigelowii,Helicosphaera hyalina和Heli-cosphaera wallichii等偶现,属典型的单种类组合。研究依据颗石藻定量统计,划分出两个海相层:第一海相层,孔深61-40m,属上更新统川沙组和南汇组,颗石藻丰度低,属种单一,代表了海侵过程中的潮上带环境;第二海相层,孔深24.8-2.0m,属全新统娄塘组、上海组和青浦组,颗石藻化石丰度较高,并有数个属种共生,反映当时的滨岸潮上带-河口滨海-浅海近岸海湾的环境演化过程。综合前人的研究成果,认为长江三角洲全新世海侵之强度和范围都超过晚更新世发生的海侵。此外,本文仔细讨论了Gephyrocapsa oceanica的生态特征,显示其为一个盐度适应能力较强、分布广泛的暖水种。     

南海ODP1143站晚中新世以来颗石形态变化及其钙化作用

对南海ODP1143站约9 Ma以来颗石形态变化进行了测量分析,并借此讨论了颗石藻的钙化作用及其环境控制因素。结果显示,无论是颗石形态和钙化作用均存在4个明显的变化阶段:8.9-6 Ma, 4-3 Ma,2-1 Ma和1-0 Ma。其中在8.9-6 Ma期间,颗石形态学参数包括长度、厚度和重量所指示的钙化作用较强,6 Ma时颗石的长度达到最高,但厚度和重量均较低。随后颗石的三个形态学参数均逐渐升高,但在4 Ma时降至最低。三个形态学参数在2 Ma时存在波动,1Ma以来钙化作用加强。晚中新世以来颗石藻钙化作用的变化主要受大气CO_2浓度的影响,同时,颗石藻属种演化也可能是影响钙化作用的因素。     

海洋中的精灵海灵——颗石藻

正当恐龙称霸的时期,在海洋中生活着一类奇特的微体生物——颗石藻。颗石藻是海洋中重要的单细胞浮游植物类群,通常具有碳酸钙的外壳(称之为颗石粒,下文有详解),藻体整体多为椭球形,少数物种呈现梭形等其他形态,大小多介于2～20μm,少数大于20μm;但碳酸钙外壳具有多种形态,这也是形态学鉴定的主要依据。现已知最早的颗石藻化石大约出现在距今2.2亿年左右,自那时起,颗石藻适应了当时的海洋环境,通过进化产生了由体内向体外     

中国近海今生颗石藻物种多样性初步研究

本文统计了中国近海97种今生颗石藻的记录,分别隶属于4个目,11个科,44个属.其中条结藻属(Syracosphaera)包含物种数最多,达20种.本文记录的中国近海5个今生颗石藻新记录种是:莱卡曲球藻(Cyrtosphaera lecaliae)、戏剧条结藻(Syracosphaera histrica)、突筋科球藻...     

南海北部和西菲律宾海颗石藻种群特征及差异

本文对南海北部SCS-N站(116°E,18°30′N,2016年5月)和菲律宾海西部PAC-ST02-34站(129°59.7′E,17°29.7′N,2016年1月)真光层中颗石藻种群结构进行了对比。总体而言,南海北部真光层颗石藻丰度高于西菲律宾海,而物种多样性指数低于西菲律宾海,这与南海北部真光层中营养盐浓度高于同纬度西菲律宾海有关;两个海域颗石藻丰度极大值都出现在次表层,但在南海北部出现的深度要浅于西菲律宾海,这是由于南海北部真光层营养盐、温、盐跃层较西菲律宾海更浅。Florosphera profunda是两个海域颗石藻种群的主要优势种,南海北部次级优势种为Emiliania huxleyi和Gephyrocapsa oceanica,而西菲律宾海次级优势种则为Umbellosphaera irregularis。颗石藻属种的垂直分布构成在两个海域具有相似的特征,其中F.profunda主要分布在真光层中深层(80m);G.oceanica和Gladiolithus flabellatus也主要出现在真光层中深层;Umbellosphaera irregularis,Syracosphaera pulchra,Helicosphaera carteri和Discosphaera tubifera等则主要分布在100m以浅;E.huxleyi和Calcidiscus leptoporus在南海北部主要分布在100m以浅,但在西菲律宾海则出现在深层(150m附近)。     

颗石藻Pleurochrysis carterae抗捕食特征

颗石藻Pleurochrysis carterae是沿海水域中常见钙化微藻,易形成高密度水华,也是养殖环境致害种之一。抗捕食防御能力可能是其种群增殖优势的一个重要原因。以卤虫作为捕食者,分析了颗石藻P.carterae抗捕食现象,以及在捕食压力下的重要生理生化响应特征,以期为颗石藻P.carterea抗捕食机制研究及其高密度增殖机理提供参考。研究结果显示:(1)当颗石藻P.carterae比例增加时,卤虫对微藻的摄食率显著降低,且存活率显著下降,显示该藻具抗捕食能力。(2)以卤虫饵料微藻球等鞭金藻(Isochrysis galbana)为对照,比较研究发现,相同的捕食压力下,饵料金藻的叶绿素荧光参数(电子传递速率ETR和最大量子产率Fv/Fm)显著降低,但颗石藻P.carterae的ETR和Fv/Fm没有显著变化,显示颗石藻P.carterae对卤虫抗捕食作用。(3)相对于没有捕食压力的对照组,捕食压力下,饵料金藻I.galbana的脂类组成没有显著差异。但是,颗石藻P.carterae的脂类组成则发生了显著变化,主要表现在对细胞叶绿体有重要作用的单半乳糖甘油二酯(MGDG),双半乳糖甘油二酯(DGDG),磷脂酰甘油二酯(PG)含量上升,与促细胞分裂相关的二酰甘油(DAG)和磷脂酰肌醇(PI)也上升。这些脂类代谢物的变化可能在其种群水平上抵抗捕食并实现种群增殖中发挥作用。(4)培养介质中磷的状态对颗石藻P.carterae细胞二甲基巯基丙酸(Dimethyl sulfonio propionate,DMSP)含量有显著影响,且影响颗石藻P.carterae对卤虫的致害效应:缺磷条件下生长的颗石藻P.carterae首先使卤虫受害。当培养液中仅以ATP为磷源时,颗石藻P.carterae的卤虫致害效应则降低。研究证明,颗石藻P.carterae具有抗捕食能力,细胞的脂类代谢物质以及DMSP可能在抗捕食防御中发挥作用。     

一种颗石藻水华种的特征界定

颗石藻是一类海生或咸水生光自养单细胞鞭毛藻,可通过光合作用利用CO2合成有机物,又可通过生物矿化作用在细胞表面形成典型的以CaCO3为主要成分的颗石层,在全球碳沉降中起到重要作用[1]。颗石藻增殖和形成水华过程中可以释放大量挥发性的二甲基硫(DMS)和丙烯酸,是影响气候、特别是区域性环境效应的重要物质[2—4]。暴发颗石藻水华时大量的CaCO3颗石粒形成强烈的反光层[5],使底部生物的光照受到限制;另一方面,在围塘和内湾环境中易形成恶性水质的种类,则可以通过暴发增殖形成对海域环境、区域性气候、环境生态等方面造成影响。具有毒性的颗石藻同样影响到海水养殖业和人类安全[6],因此,颗石藻成为海洋环境科学研究的重要对象之一[7]。同时,作为一种具有多领域利用价值的资源生物,颗石藻又引起广泛重视,是生物矿化基础研究[8,9]的良好材料,也是作为以人类食用或养殖动物饵料为目标进行研究和应用的对象[10—12]。因此,对区域性原生颗石藻种类的特征界定有重要的意义。虾塘养殖模式下,常出现一种水面浮沫的长期恶性水质,但对其中浮游植物原因种的研究相对缺乏。2004年11月间,浙江省象山港虾塘中出现维持时间很长的浮沫状恶性水质,导...     

南海北部莺歌海盆地上第三系黄流组钙质超微化石

钙质超微化石(Calcareous nannofossils)是某些金褐色浮游单细胞海藻——一般归属于金藻门(Chrysophyta)颗石藻纲(Coccolithophyceae)——产生的胳架遗骸.这类化石包括颗石粒(coccoliths),以及与它有关的盘星石粒(discoasters)两种类型.自早侏罗世至第四纪的海洋沉积物中,钙质超微化石以及现代海洋中的颗石藻,其数量之多,要用天文数字来表示.由于这类化石极其细微(大小范围2-30微米),容易保存;加之演化迅速,形态差异显著;因此,对有关地层的划分和洲际对比有着很重要作用.本文的研究材料是海南岛西南莺歌海盆地莺六井的岩芯样品,层位属于黄流组.本文仅将已描述的黄流组钙质超微化石的属、种作一报道,并初步分析其所在层位的地质时代.     

山东胜利油田第四系微体浮游藻类及其环境意义

对山东胜利油田第四系2个钻孔300余块样品进行了分析,发现沟鞭藻、颗石藻、绿藻和疑源类等微体浮游藻类化石。简要报道了藻类化石的分布情况和组合特征。结合介形虫和有孔虫资料,探讨了该区第四纪沉积环境的变迁,进一步证实该区自中更新世以来发生过4次较大规模的海进海退。