陸佳微 吳 波 羅永婷
(上海師范大學(xué)環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院,上海 200234)
多棘扁甲輪在中國(guó)的新記錄及對(duì)扁甲輪屬的評(píng)論
陸佳微吳波羅永婷
(上海師范大學(xué)環(huán)境與生命科學(xué)學(xué)院,上海 200234)
相對(duì)于西方而言,古北區(qū)的東側(cè),輪蟲(chóng)的研究資料非常缺乏[3]。中國(guó)現(xiàn)存的很多輪蟲(chóng)資料也已經(jīng)非常陳舊[4—6],當(dāng)然,近年也有一些論文相繼報(bào)道了這一淡水系統(tǒng)中非常重要的浮游動(dòng)物類(lèi)群[7—12],其中不乏涉及分子方法研究輪蟲(chóng)分類(lèi)[13]和輪蟲(chóng)的生態(tài)研究[14]。但是從已有的資料可以發(fā)現(xiàn),很多已知的輪蟲(chóng)分布大多集中在武漢、海南、洞庭湖、西藏等地,我們可以看到一個(gè)很顯然的現(xiàn)象,即只有中國(guó)的這些地方被較為詳細(xì)地研究過(guò),我國(guó)地域廣闊,地形起伏,氣候復(fù)雜,水域多樣,全國(guó)范圍內(nèi)輪蟲(chóng)的分布、多樣性,還是值得進(jìn)一步研究的。尤其是中國(guó)北方區(qū)域,有關(guān)輪蟲(chóng)的報(bào)道比較少,最近蒙古地區(qū)的輪蟲(chóng)研究說(shuō)明這個(gè)區(qū)域具有較豐富的輪蟲(chóng)資源[15],因此,為了進(jìn)一步了解該地的浮游生物分類(lèi)分布,上海師范大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院的生態(tài)研究所在2013年7月開(kāi)展了一系列較大規(guī)模的內(nèi)蒙古大興安嶺淡水浮游生物采樣活動(dòng),隨著分類(lèi)鑒定的進(jìn)行,許多稀有輪蟲(chóng)被發(fā)現(xiàn)[16]。這里我們將對(duì)稀有種多棘扁甲輪進(jìn)行報(bào)道,我們?cè)谥袊?guó)內(nèi)蒙古大興安嶺地區(qū)安達(dá)部落的一個(gè)池塘發(fā)現(xiàn),這是多棘扁甲輪在中國(guó)的首次記錄。同時(shí),我們對(duì)扁甲輪屬進(jìn)行了探討。
室外:采用孔徑為50 μm 的浮游網(wǎng),對(duì)內(nèi)蒙古不同水域水面以下約0.5 m 處進(jìn)行“∞”形掃撈,尤其注重選擇沿岸地帶水生植物豐富的區(qū)域。采集的水樣立刻用4%福爾馬林固定,密封保存,帶回實(shí)驗(yàn)室。
室內(nèi):在解剖鏡(Olympus SZX16)下初步鑒定和挑選蟲(chóng)體,保存入甘油,等待蟲(chóng)體舒展后轉(zhuǎn)到顯微鏡(Olympus BX53)下觀察和測(cè)量。蟲(chóng)體的繪圖是在連接描繪器的顯微鏡下完成的,照片則是用連接顯微鏡的照相機(jī)(Olympus DP73)拍攝而成。輪蟲(chóng)用商業(yè)次氯酸鈉分解獲取口器,反復(fù)用蒸餾水清洗口器至沒(méi)有鈉鹽殘留,然后自然干燥一夜。液體的滴加與移除、輪蟲(chóng)的挑取都是使用毛細(xì)管完成??谄鲊娊鸷筮M(jìn)行電鏡(JEOL-JSM-6380LV)掃描觀察和拍攝。另外,多個(gè)蟲(chóng)體制作成永久封片保存在上海師范大學(xué)(SHNU)生態(tài)研究所內(nèi)。
本研究在安達(dá)部落的草原15號(hào)樣點(diǎn)的一個(gè)水塘(面積約50 m×150 m)內(nèi)發(fā)現(xiàn)較多的多棘扁甲輪,而其他樣點(diǎn)并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。該樣點(diǎn)(圖1)地處N 43°05′24.5″,E 116°03′03.3″,海拔1302 m,水生植物繁茂,采集時(shí)間2013年7月18日,pH 8,水溫29.2℃。
多棘扁甲輪蟲(chóng)(圖2)與絕大多數(shù)臂尾輪科的輪蟲(chóng)相似,被甲較硬而透明,頭孔和足孔都具有棘刺,但是我們還是可以通過(guò)三個(gè)假分節(jié)的足和口器來(lái)進(jìn)行區(qū)分。
被甲光滑,由背甲和腹甲組成,背甲(圖3a)沒(méi)有龜紋,背甲前端即頭孔的枕側(cè)具有4個(gè)較大的棘刺,背甲后端兩側(cè)具有2個(gè)較大的棘刺,正中即足孔的背側(cè)具有一個(gè)尖刺; 腹甲(圖3b)前端即頭孔腹面具有6個(gè)較低矮的尖刺,腹甲后端足孔兩側(cè)具有2個(gè)尖刺,足孔呈現(xiàn)半圓形。從側(cè)面(圖3c)和橫切面(圖3d)可以看出,該種的被甲很厚,中央隆起,橫切面呈三角形。
圖1 15號(hào)樣點(diǎn)的生態(tài)環(huán)境Fig. 1 Ecological environment of sample No.15
圖2 多棘扁甲輪蟲(chóng)的照片F(xiàn)ig. 2 Photograph of Plationus polyacanthus
圖3 多棘扁甲輪蟲(chóng)的手繪圖Fig. 3 Drawings of Plationus polyacanthusa. 背部,b. 腹部,c. 側(cè)視,d. 正面(標(biāo)尺:50 μm)a. dorsal,b. ventral,c. lateral,d. front view(Scale bar:50 μm)
具有典型的槌型口器(圖4)。砧基(Fulcrum)短,砧枝(Rami)相對(duì)延長(zhǎng),有成行的小齒; 槌鉤(Unci)上有大的融合齒; 槌柄(Manubria)由一個(gè)寬的端部和一個(gè)伸長(zhǎng)的短柄組成。雌性(n=10,xˉ ):體長(zhǎng)(232 μm),體寬(165 μm),高度(142 μm)。與多棘扁甲輪在同一個(gè)池塘采集出來(lái)的其他輪蟲(chóng)列于表1。從表1可以看出采樣點(diǎn)的輪蟲(chóng)具有很高的多樣性,這點(diǎn)也可以通過(guò)采樣點(diǎn)照片看出。采樣點(diǎn)環(huán)境十分適合輪蟲(chóng) 生長(zhǎng):茂盛的水生高等植物,pH 8(中性偏堿),29.2℃。
圖4 多棘扁甲輪蟲(chóng)口器電鏡照片(背側(cè))Fig. 4 Trophus SEM of Plationus polyacanthus(dorsal)
對(duì)于扁甲輪的歸屬,其實(shí)歷史上爭(zhēng)論比較多,有學(xué)者[17—19]把它們放在臂尾輪屬,理由是它們的被甲都比較厚,具有眼點(diǎn),還具有末端位的足孔,而有些觀點(diǎn)[20—23]則認(rèn)為應(yīng)該把它們歸入平甲輪屬,原因是它們除了具有相似的被甲,還都具有分成3個(gè)假節(jié)的足。后來(lái),Segers等[2]仔細(xì)研究了它們的口器,發(fā)現(xiàn)這些外形相似的輪蟲(chóng)口器結(jié)構(gòu)不同,尤其是槌柄結(jié)構(gòu)的明顯不同,因此主張另外建立一個(gè)新的扁甲輪屬。臂尾輪屬(Brachionus)、扁甲輪屬(Plationus)和平甲輪屬(Platyias)的區(qū)別列表歸納在了表2中。
此外,在采樣的過(guò)程中,本論文發(fā)現(xiàn)扁甲輪屬和平甲輪屬只有在水質(zhì)較為純凈、水生高等植物茂盛的生態(tài)環(huán)境中可以發(fā)現(xiàn),而臂尾輪屬則很常見(jiàn),很多污染水體的臂尾輪可達(dá)驚人數(shù)量。我們據(jù)此推測(cè)前兩個(gè)屬可能具有優(yōu)質(zhì)環(huán)境的指示性,希望對(duì)后續(xù)研究有一定參考價(jià)值。
目前,扁甲輪屬有3個(gè)已經(jīng)確定的種[24]:
表1 存在多棘扁甲輪蟲(chóng)池塘中的其他輪蟲(chóng)Tab. 1 Rotifer fauna co-occurring with Plationus polyacanthus in the locality
表2 臂尾輪屬、扁甲輪屬和平甲輪屬的區(qū)別與聯(lián)系Tab. 2 The differences and links among Brachionus,Plationus and Platyias
其中十指扁甲輪蟲(chóng)Plationus patulus(Müller,1786)是非常多見(jiàn)的種,尤其是在水生高等植物豐富的沿岸水域,在我國(guó)的許多淡水水域也經(jīng)常被報(bào)道,其典型特征就是頭部具有十個(gè)指狀突起。不過(guò)該種的種內(nèi)變異情況很多,主要表現(xiàn)在棘刺的長(zhǎng)度變化上,所以目前把它們歸為一個(gè)群,稱(chēng)為patulus群,例如Plationus patulus macracanthus和Plationus patulus patulus; 而扁甲輪屬中的另一個(gè)跟十指扁甲輪蟲(chóng)相似的種是Plationus felicitas(Wulfert,1956)[25],它們的不同主要表現(xiàn)在背甲表面的紋飾上,前者背部具有2個(gè)上下排列的龜紋面,下方一個(gè)是明顯的五邊形,而后者背部只有一個(gè)延長(zhǎng)的龜紋。所以對(duì)P. patulus和P. felicitas的區(qū)分需要仔細(xì)觀察被甲背部的紋飾。而我們這次報(bào)道的P. polyacanthus跟上述的2個(gè)種具有比較明顯的區(qū)別,首先它被甲的前端沒(méi)有顯著的十指狀突起,而是類(lèi)似臂尾輪的尖刺狀棘刺; 其次P. patulus和P. felicitas都具有比較粗糙的被甲,而P. polyacanthus的被甲光滑透明。以往對(duì)于這個(gè)種的報(bào)道并不多,主要是在歐洲和美洲有過(guò)記錄,這次在中國(guó)是首次被發(fā)現(xiàn),而把它歸入扁甲輪屬,主要依據(jù)是口器的形態(tài),研究口器結(jié)構(gòu)作為輪蟲(chóng)分類(lèi)的依據(jù)由來(lái)已久,最近的分子生物學(xué)的研究證明也是非??尚诺摹?/p>
致謝:
感謝上海師范大學(xué)水生生物研究所的同事們?cè)谘芯窟^(guò)程中給予的幫助與支持。
[1]Ehrenberg C G. Die Infusionsthierchen Als Vollkommene Organismen [M]. Berlin:Leipzig. 1838,385—547
[2]Segers H,Murugan G,Dumont H J. On the taxonomy of the Brachionidae:description of Plationus n. gen.(Rotifera,Monogononta) [J]. Hydrobiologia,1993,268:1—8
[3]Segers H. Annotated checklist of the rotifers(phylum Rotifera),with notes nomenclature,taxonomy and distribution [M]. Zootaxa 1564,Auckland:Magnolia Press. 2007,82
[4]Fontaneto D,Márcia Barbosa A,Segers H,et al. The ‘rotiferologist' effect and the other global correlates of species richness in rotifers [J]. Ecography,2012,35(2):174—182
[5]GEE N. Some Chinese rotifers [J]. Lingnan Agriculture Review,1927,4:43—53
[6]Wang J J. Fauna of Freshwater Rotifera of China [M]. Beijing:Science Press. 1961,288 [王家楫. 中國(guó)淡水輪蟲(chóng)志. 北京:科學(xué)出版社. 1961,288]
[7]Gong X J. The Rotifera from the high plateau of Tibet[A]. In:Jiang X Z,Shen Y F(Eds.),F(xiàn)reshwater Invertebrates from Tibet [C]. Beijing:Science Press. 1983,335—442 [龔循矩. 西藏高原的輪蟲(chóng). 見(jiàn):蔣燮治,沈韞芬,龔循矩. 西藏水生無(wú)脊椎動(dòng)物. 北京:科學(xué)出版社. 1983,335—442]
[8]Segers H,Wang Q. On a new species of Keratella(Rotifera:Monogononta:Brachionidae) [J]. Hydrobiologia,1997,344:163—167
[9]Segers H,Su R. Two new species of Keratella(Rotifera:Monogononta:Brachionidae) from Inner Mongolia,P.R.China [J]. Hydrobiologia,1998,382:175—181
[10]Zhuge Y,Huang X F. Rotifera from Donghu Lake,with the description of a new species,Keratella wangi [J]. Acta Hydrobiologia Sinica,1997,21(Suppl.):29—40 [諸葛燕,黃祥飛. 洞庭湖湖口的輪蟲(chóng)及—新種描述. 水生生物學(xué)報(bào),1997,21(增刊):29—40]
[11]Zhuge Y,Huang X F,Koste W. Rotifera recorded from China,1893—1997,with remarks on their composition and distribution [J]. International Review of Hydrobiology,1998,83(3):217—232
[12]Luo Y,Wang Q,Segers H. A peculiar case of intraspecific variability in the Chinese Notholca dongtingensis(Rotifera:Monogononta:Brachionidae) [J]. Zootaxa,2012,3532:37—44
[13]Xiang X,Wen X,Zhang J,et al. Spatial patterns of genetic differentiation in Brachionus calyciflorus species complex collected from East China in summer [J]. Hydrobiologia,2010,638:64—83
[14]Wen X,Xi Y,Qian F,et al. Comparative analysis of rotifer community structure in five subtropical shallow lakes in East China:role of physical and chemical conditions[J]. Hydrobiologia,2011,661:303—316
[15]Jersabek C D,Bolortsetseg E. Mongolian rotifers(Rotifera,Monogononta) - a checklist with annotations on global distribution and autecology [J]. Proceedings of the Academy of Natural Sciences of Philadelphia,2010,159:119—168
[16]Luo Y,Segers H. The genus Mytilina in China,with description of a new species(Rotifera:Monogononta:Mytilinidae) [J]. Zootaxa,2014,3846(4):561—568
[17]Koste W. Rotatoria [M]. Die R?dertiere Mitteleuropas. Borntraeger,Berlin,Stuttgart. 1978,673
[18]Koste W,Shiel R J. Rotifera from Australian Inland Waters. Ⅱ. Epihanidae and Brachionidae(Rotifera:Monogononta) [J]. Invertebrate Taxon,1987,7:949—1021
[19]Turner P. The rotifer genus Platyias Harring(1913) in the neotropics [J]. Acta Limnologica Brasiliensia,1990,3:741—756
[20]Ahlstrom E H. A revision of the rotatorian genera Brachionus and Platyias with description of one new species and two new varieties [J]. The Bulletin of the American Museum of Natural History,1940,77:143—184
[21]Barto? E. Vifnici-Rotatoria [M]. Fauna SR 15,Praha. 1959,969
[22]Rudescu L. Rotatoria [M]. Fauna Rep. Pop. Rom.,Trochelminthes. Ⅱ. Acad. R.P.R. 1960,119
[23]Kutikova L A. Kolovratki Fauna USSR [M]. Fauna USSR 104,Academia Nauk. 1970,744
[24]Segers H. A global checklist of the rotifers(Phylum Rotifera) [J]. Zootaxa,2007,1564:1—104
[25]Wulfert K. Revision der Rotatorien-Gattung Platyias Harring 1913 [J]. Limnologica,1965,3:41—64
NEW RECORD OF PLATIONUS POLYACANTHUS WITH REMARKS ON THE GENUS PLATIONUS
LU Jia-Wei,WU Bo and LUO Yong-Ting
(College of Life and Environment,Shanghai Normal University,Shanghai 200234,China)
生物多樣性;分類(lèi);扁甲輪屬;中國(guó)新記錄種
Biodiversity; Taxonomy; Plationus; New record species in China
Q959.18
A
1000-3207(2016)05-1083-04
10.7541/2016.140
2015-06-19;
2016-01-28
上海師范大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目A-9103-14-007115資助 [Supported by Shanghai Normal University Students' Innovative Project(A-9103-14-007115)]
陸佳微(1995—),女,安徽人; 本科在讀; 研究方向?yàn)檩喯x(chóng)分類(lèi)學(xué)。E-mail:ljw64832@gmail.com
羅永婷(1971—),女,上海人; 博士; 研究方向?yàn)檩喯x(chóng)分類(lèi)學(xué)。E-mail:lyt@shnu.edu.cn