角毛藻屬于矽藻門、中心矽藻綱、盒形藻目、角毛藻科、角毛藻屬。
形态特征方面,角毛藻細胞呈扁橢圓形。其殼面通常爲橢圓形,包括寬橢圓形或窄橢圓形,極少數呈圓形。殼面上的構造極爲微細精緻,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,短軸帶面爲長方形。細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,少數種類爲單細胞。色素體一到兩個,或多數,大多呈顆粒狀,分布于細胞内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遊矽藻之一,在近岸浮遊生物種群中占據重要地位。它們多生活在海水、半鹹水中,極少數存在于淡水中。角毛藻能在10℃至39℃的環境中生長繁殖,最适宜的溫度範圍是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,常常成爲浮遊植物的優勢類群。
角毛藻的繁殖方式包括形成複大孢子、休眠孢子和有性繁殖。在化石記錄中,常見的是其休眠孢子。
角毛藻在海洋浮遊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胞豐度對海洋生态系統中的其他生物以及海洋環境有着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,從而對養殖魚類造成傷害;部分角毛藻還容易引發赤潮。
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。殼環面觀爲長方形,角尖。殼套大多高于細胞的三分之一,與殼環帶相交處有極明顯的凹隘。細胞間隙多角形或橢圓形。角毛較短、硬且直,與細胞鏈軸垂直或傾斜伸出。角毛基部交叉點短,比其他部分細,自交叉點後變粗,橫斷面爲四角形,有明顯的4個棱,棱上叢生一行小刺,兩棱間有發達的粗點紋布滿整條角毛,端角毛尤其明顯。常由2-5個細胞形成直鏈狀群體,每個細胞有4-10粒色素體。它是近岸性熱帶和溫帶種類,分布廣泛,經常出現在暖海中,爲我國四大海區的優勢種之一。
- 窄細角毛藻: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。殼環很窄,細胞間隙狹長。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,在我國沿海也較爲常見。
- 牟氏角毛藻:細胞小型且壁薄,多數爲單細胞,個别出現2、3個細胞組成的群體。殼面橢圓至圓形,中央略突起或稍平坦。殼環面呈長方形至方形,殼環帶不明顯。角毛細而長,末端尖,伸出方向與縱軸平行。殼面觀兩端的角毛以細胞體爲中心,略呈S形。色素體一個,呈片狀。目前可進行大量人工培養,用作貝、蝦類等的良好餌料。
中國科學院海洋研究所陳楠生課題組的研究發現,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勢。該研究發現了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)應該是與其形态相似的物種 Chaetoceros contortus,冕孢角毛藻(Chaetoceros diadema)應該是與其形态特征相似的物種 Chaetoceros rosporus。分析得到的154個注釋爲角毛藻的擴增子序列變異(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重低估。
在南美白對蝦的養殖中,角毛藻曾被用作蝦苗的開口料,但其對光照和溫度變化的适應能力較弱,自身容易老化,若喂食過量,死亡的角毛藻會産生大量泡沫,影響蝦苗成活率并對水質産生不可逆的影響。相對而言,海鏈藻對環境适應能力強,生長周期長且老化速度慢,對水體污染小,還能進行人工培育,可作爲投喂蝦苗的替代選擇。
總之,角毛藻作爲海洋浮遊矽藻的重要類群,對于海洋生态系統具有重要意義。深入研究其特性和生态作用,有助于更好地了解海洋生态平衡以及相關生物的生存和繁衍機制。同時,在實際應用中,也需要注意合理利用角毛藻,避免可能帶來的負面影響。
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Note:此圖片來源于https://x.com/umea_uni_marine/status/1649016239027527681?s=46