了得網自然科學_中國淡水藻志第十六卷硅藻門橋彎藻科

編輯推薦

施之新主編的《中國淡水藻志（第16卷）·硅藻門：橋彎藻科》繫統、全面地記述了我國橋彎藻科11屬180種33變種，對每個分類單位均以我國的標本作出了科學的描述，並附有精美、正確的特征圖（或照片），對某些分類單位的分類問題進行了討論和解釋。同時，結合國內外對橋彎藻科植物研究的成果，對它們的細胞結構、形態特征、生殖過程、生態習性及繫統發育過程也作了較詳實的論述。

內容簡介

本書繫統、全面地記述了我國橋彎藻科11屬180種33變種，對每個分類單位均以我國的標本作出了科學的描述，並附有精美、正確的特征圖（或照片），對某些分類單位的分類問題進行了討論和解釋。同時，結合國內外對橋彎藻科植物研究的成果，對它們的細胞結構、形態特征、生殖過程、生態習性及繫統發育過程也作了較詳實的論述。

本書可供生物學、植物學、藻類學、水產科學、環境科學、地質學和地理學等領域的科研人員及高等院校有關專業的師生參考。

作者簡介

施之新

序
中國孢子植物志總序
《中國淡水藻志》序
前言
緒論
一、橋彎藻科植物的細胞結構和形態特征
二、橋彎藻科植物的生態習性及生活方式
三、橋彎藻科植物的生殖
四、橋彎藻科植物的研究的概況
五、橋彎藻科植物的繫統發育
橋彎藻科 CYMBELLACEAE
雙眉藻屬 Amphora Ehrenberg
擬橋彎藻屬 Cymbellopsis Krammer
舟形橋彎藻屬 Navicymbula(Krammer)Krammer序
中國孢子植物志總序
《中國淡水藻志》序
前言
緒論
一、橋彎藻科植物的細胞結構和形態特征
二、橋彎藻科植物的生態習性及生活方式
三、橋彎藻科植物的生殖
四、橋彎藻科植物的研究的概況
五、橋彎藻科植物的繫統發育
橋彎藻科 CYMBELLACEAE
雙眉藻屬 Amphora Ehrenberg
擬橋彎藻屬 Cymbellopsis Krammer
舟形橋彎藻屬 Navicymbula(Krammer)Krammer
擬內絲藻屬 Encyonopsis Krammer
內絲藻屬 Encyonema Kützing
優美藻屬 Delicata Krammer
彎肋藻屬 Cymbopleura(Krammer)Krammer
瑞氏藻屬 Reimeria Kociolek et Stoermer
橋彎藻屬 Cymbella Agardh emend.Krammer
非洲橋彎藻屬 Afrocymbella Krammer
擬楔橋彎藻屬 Gomphocymbellopsis Krammer
附錄I 屬、種的英文檢索表
附錄II 漢英術語對照表
參考文獻
中名索引
學名索引
圖版

在線試讀

緒論
一、橋彎藻科植物的細胞結構和形態特征
橋彎藻科植物均為單細胞，它們的細胞壁與其他硅藻一樣，含果膠質和大量的硅質，且由上、下兩個半殼合成。細胞內具一個細胞核和色素體。色素體呈“H”形，具一個蛋白核。細胞核和色素體的位置，在不同的屬中有所不同，主要有兩種方式：種是色素體位於細胞背側，細胞核位於腹側，如Cymbella；第二種正好相反，色素體位於細胞腹側，而細胞核位於背側，如Encyonema。同化產物主要是脂類，以油滴的方式存在於細胞內。
橋彎藻科植物的形態或多或少地呈新月形，具背腹之分。它按對稱面的不同可分三種不同的體型：①殼面觀上下對稱，但縱軸呈彎曲形，因而其左右呈不對稱狀；在橫切面觀上呈梯形，其貫殼軸呈直線，而其背面和腹面呈高低不對稱狀，但上下對稱，這是橋彎藻科中多數屬種的體型。②殼面觀上下對稱，但縱軸也呈彎曲形，因而其左右也呈不對稱狀；在橫切面觀上，其貫殼軸呈彎曲形，所以背面和腹面也明顯地不對稱，但上下對稱，橫切面呈彎腸形，如Amphora中有些種類的體型。③殼面觀上下、左右均不對稱，Krammer(2003 )認為它們的貫殼軸也呈彎曲狀，但無圖照證明，這僅為Afrocymbella和Gomphocymbellopsis中的體型(圖1)。
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A緒論

一、橋彎藻科植物的細胞結構和形態特征

橋彎藻科植物均為單細胞，它們的細胞壁與其他硅藻一樣，含果膠質和大量的硅質，且由上、下兩個半殼合成。細胞內具一個細胞核和色素體。色素體呈“H”形，具一個蛋白核。細胞核和色素體的位置，在不同的屬中有所不同，主要有兩種方式：種是色素體位於細胞背側，細胞核位於腹側，如Cymbella；第二種正好相反，色素體位於細胞腹側，而細胞核位於背側，如Encyonema。同化產物主要是脂類，以油滴的方式存在於細胞內。

橋彎藻科植物的形態或多或少地呈新月形，具背腹之分。它按對稱面的不同可分三種不同的體型：①殼面觀上下對稱，但縱軸呈彎曲形，因而其左右呈不對稱狀；在橫切面觀上呈梯形，其貫殼軸呈直線，而其背面和腹面呈高低不對稱狀，但上下對稱，這是橋彎藻科中多數屬種的體型。②殼面觀上下對稱，但縱軸也呈彎曲形，因而其左右也呈不對稱狀；在橫切面觀上，其貫殼軸呈彎曲形，所以背面和腹面也明顯地不對稱，但上下對稱，橫切面呈彎腸形，如Amphora中有些種類的體型。③殼面觀上下、左右均不對稱，Krammer(2003 )認為它們的貫殼軸也呈彎曲狀，但無圖照證明，這僅為Afrocymbella和Gomphocymbellopsis中的體型(圖1)。

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圖1 橋彎藻科的體形類型

1―3. 種體形類型，以Cymbella為例：其中1. 殼面觀，其縱軸(A)呈彎曲狀，呈明顯的背腹不對稱狀；2. 呈梯形的橫

切面觀(切頂面觀)，其貫殼軸(P)呈直線，但兩側呈高低不對稱狀；3. 帶面觀，呈對稱狀。4―6. 第二種體形類型，僅Amphora

中有些種類為此體形：其中4. 殼面觀，其縱軸(A)也呈彎曲狀，也呈明顯的背腹不對稱狀；5. 橫切面觀(切頂面觀)，其貫

殼軸(P)呈彎曲狀，背腹兩側呈明顯的不對稱狀，但橫軸(T)呈直線，上下呈對稱狀，橫切面呈彎腸形；6. 帶面觀，呈對稱

狀。7. 第三種體形類型，以Gomphocymbellopsis為例：殼面觀上下、左右均不對稱。圖中A 為縱軸(即長軸或頂軸，apical

axis)，P 為貫殼軸(pervalvar axis)，T 為橫軸(即切頂軸或短軸，transapical axis)。(引自Müller，1895, 有修改)

橋彎藻科植物的硅質細胞壁的形態與結構是它們主要的分類特征，除了具有雙殼縫目硅藻的共同特征外，本科植物殼壁的形態結構有其特殊性，具體描述如下。

(一)線紋

線紋(striae，striation )是硅藻殼面主要的紋飾，在橋彎藻科中也不例外。近幾十年來，由於電子顯微技術的日益臻善盡美，對橋彎藻科的線紋特征進行了較深入的研究，對其形態結構有了較深入的了解。以下就掃描電子顯微鏡(SEM)的觀察資料，對線紋的形態結構進行較全面的闡述。

1. 線紋的剖面結構

從殼面剖面觀察，橋彎藻科的線紋結構較為復雜。就目前所掌握的資料來劃分，它可分為三種類型：種類型為復雜；第二種類型次之；第三種類型為簡單(圖2)。

圖2 橋彎藻科常見的三種線紋剖面圖

A―C. 種線紋類型：其中A. 立體圖；B. 縱切面；C. 橫切面；D. 第二種線紋類型；E. 第三種線紋類型。

圖中1. 長室孔；2. 窩孔；3. 窩孔壁；4. 表面孔(孔口)；5. 孔唇；6. 篩膜；7. 橋樁；8. 橋架；10. 橫肋；11. 內肋；

12. 間肋。(引自Krammer，1986)

這三種類型的形態結構大致相似，隻是復雜程度不同，但不管哪種類型都具有長室孔(alveoli )、窩孔(areolae )、表面孔(foramina )這三個基本結構。長室孔位於殼面的內表面，是由兩個橫肋相隔而形成的一個凹形溝槽，它們可以由橋架(bridge *)或橋樁(stump *)分隔開；窩孔位於長室孔的下面，由窩孔壁(areola-wall *)、橫(端)肋(transcosta *)和間肋(intercosta *)相隔，形似一個“窩”，故取名為“窩孔”(或網孔)；表面孔(孔口)位於殼面的外表面，表面形態簡單而多樣(下面具體述之)。孔口的表面，有一層膜(velum )或篩膜(sieve-membrane *)(圖3)，但是在處理過的硅藻中是難以見到的。其孔口的內表面有孔唇(foramen-lip *)狀結構。

* 凡有星號“*”的英文名均是由德文轉化而來，妥否可以討論。這些德文原名依次分別為：B.lkchen、Ballkenstumpt、Areolenwand、Transapikalrippen、Interkostalrippen 、Siebmembranen 、Foramenlippen 。中名是根據它們的形態而取的，妥否也是可以討論的。

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圖3 線紋的組成及在外殼面的形態

圖中除14 為雙列型線紋外，其他的均為單列型線紋。1. “X”形；2. 不規則形；3. 小方塊形；4. 縱長橢圓形；5. 點形；

6. 橫短線形；7. 波形；8. 水滴形；9. 花形；10. 肋紋與線紋交替排列，線紋的表面孔在肋紋下面，呈圓形或橢圓形；11. 橫

長紋；12. 圓形；13. 線紋表面孔排列不連續；14. 雙列型線紋；15. 表面孔的篩膜(sm 所示)；16. 縱短線紋或縱裂縫形。

比例尺：15=1μm，其餘的=2μm。(引自Krammer，1986，1997，2002，2003)

2. 線紋的組成形式

橋彎藻科的線紋是由點孔呈線狀排列而成的，其排列形式有兩種：①單列型，線紋由單列點孔組成，該科中的絕大多數種類為單列型線紋。②雙列型，線紋由雙列點孔組成，該科中隻有極少數種類為雙列型線紋(圖3)。

3. 線紋在外殼面的形態

(1)膜(velum )或篩膜(sieve-membrane )結構，它是在孔口表面的一層膜狀結構，但是多數硅藻經過處理後是難以觀察到的(圖2 和圖3)。

(2)表面孔，它是線紋在外殼面的開口狀結構，形態較為簡單，主要是以它開口處的具體形狀來決定，但非常多樣，主要有下列幾種形態：“X”形、不規則形、小塊形、縱短線形或縱裂縫形、點形、橫線形、波形、水滴形、縱長橢圓形，圓形、花形、橫長紋等，還有兩種形態在一起呈混合型。此外，在Amphora 屬中，有些種類，在外殼面其

肋紋與線紋交替排列，線紋的表面孔在肋紋下面(圖3)。

4. 線紋在內殼面的形態

從線紋的剖面可知，它在殼面內側(包括內殼面)結構很復雜，其基本結構是由長室孔形成的長凹槽。長室孔有的可被橋架或橋樁分隔，有的不被分隔而形似肋紋，加上窩孔和其他結構而組合成復雜而多種多樣的形態，這些形態可隨著放大倍數的不同和觀察角度的不同而不同。它們的形態主要有以下幾種：橫方形(或橫長方形)、縱長方形或矩圓形、圓形或橢圓形、縱裂縫形、串珠形、橫肋形、圓形但具紐扣狀蓋等(圖4)。

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圖4 線紋在內殼面的形態

1. 橫方形或橫長方形；2. 縱矩圓形；3. 圓形或橢圓形；4. 縱裂縫形；5. 串珠形；6. 橫肋形；7. 圓形具紐扣狀蓋。

比例尺：3=2μm，其餘的=1μm。(引自Krammer，1997，2002，2003)

(二)孤點

在有的橋彎藻科植物的中央區，具1 至多個孤點(stigma，isolated punctum )。在不同的屬中，孤點的位置也不同，為分屬的一個特征。從孤點的形態和位置來判斷，可以看出它們與組成線紋的點孔很相似，這在較原始的孤點中反映得尤其明顯。因此，孤點很可能是由線紋末端的點孔分化而來的。在橋彎藻科中，孤點在外殼面和內殼面的形態是不同的，以下分別述之。

(1)孤點在外殼面常見的形態為圓形或橢圓形，另外，還有少見的橫線形和橫波形(圖5)。

(2)孤點在內殼面常見的形態為不規則的溝槽形，其周邊具許多不規則的齒狀凸

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起，此外，還有六角花形和線縫形(包括長線形、短線形和裂縫形)。從孤點在內殼面的形態來判斷，線縫形的孤點明顯地與線紋的點孔形態較為相似，而且聯繫密切，是線紋的延長部分，因此，這可能是較早期分化的孤點；而溝槽形的孤點，雖然有的與線紋有一定的聯繫(有的已相互分開而沒有聯繫了)，但形態非常不同於線紋，因此，溝槽形的孤點其分化程度高(圖5)。

在有些屬中，沒有典型的孤點，但在外殼面具似孤點的特征，而在內殼面無特化的孤點結構，這被稱為偽孤點(pseudostigmoid)(圖5)。

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圖5 孤點形態圖

1―4. 為孤點在外殼面的形態：其中1. 圓形或橢圓形；2. 橫線形；3. 橫波形；4. 外殼面具孤點形態的偽孤點；5―8. 孤點在內殼面的形態：5. 圖4 的內殼面(無孤點的結構)；6. 不規測溝槽形(周邊具不規則的齒狀凸起)；7. 六角花形；8. 線縫形。“↓”示孤點。比例尺：3=2μm，7=3μm，其餘的=1μm。(引自Krammer，2002，2003)

(三)頂孔區

在橋彎藻科植物中，有些屬在細胞兩端具明顯的頂孔區(apical pore field，APF)。頂孔區可以分泌膠質而形成膠柄或膠質管，以適應它們的附著生活。在掃描電子顯微鏡下觀察其形態與結構，可以看到頂孔區的紋飾與線紋很相似，有的幾乎一樣(但在排列上明顯地細而緊密)；有的雖不同，但可以看到從線紋轉化為頂孔紋的變化過程。因此，這可

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以證明頂孔區是由線紋特化而來的(圖6)。反之，在沒有頂孔區的屬中，其的線紋與其他部位的線紋形態完全一樣。在有些屬中，具似頂孔區(similar to apical pore field)的結構(圖6)，它們在外殼面具頂孔區的特征，但是內殼面沒有頂孔區的特征。這是否是線紋特化為頂孔區過程中的過渡類型，值得進一步研究。

在橋彎藻科中，其頂孔區的形態有以下幾種。

(1)在外殼面的形態有短線形、圓孔形和細點形(圖6)。

(2)在內殼面大多數規則排列呈線形，罕見規則排列呈蜂窩狀(圖6)。

圖6 頂孔區與似頂孔區的形態

1―7. 頂孔區形態。1―5. 外殼面：其中1. 呈圓形且頂孔區與線紋形態相似，僅排列更細小緊密而已；2. 短線狀；3. 圓形且規則排列呈蜂窩狀；4. 細點狀較規則排列；5. 圓形規則排列呈線形。6―7. 為內殼面：其中6. 蜂窩狀；7. 線形。8―9. 似頂孔區的形態：8. 在外殼面具頂孔區的特征；9. 在內殼面無頂孔區的特征。比例尺：2、7、8、9=1μm，1、3、4、5、6=2μm。(引自Krammer，2002，2003)

(四)殼縫

殼縫(raphe )是硅藻中的一個重要特征。在橋彎藻科中，其殼縫的走向、形態與結構是它重要的分類特征，下面分別敘之。

1. 剖面結構殼縫實際上是殼壁上的一條裂縫，其橫切面大多形似“V”形，也有呈“S”形。裂

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