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什麼是放射蟲

原生動物門輻足綱中的等輻骨亞綱稀孔亞綱和多囊亞綱原生動物的通稱。因偽足和骨骼大都呈輻射狀而得名。

放射蟲種類多,數量大,死亡後沉積海底所形成的軟泥佔現代海底面積的2~3%(僅次於有孔蟲)。成蟲有單體或羣體,大小相差懸殊,由幾微米至數毫米,某些羣體的直徑可達數米,但絕大多數是單細胞的個體。

形態

放射蟲體可分為柔軟和堅硬兩部分。

柔軟部分

主要是活的細胞質體,包括中央囊和囊外細胞質層。中央囊是細胞生命中心,與生殖和感覺關係密切(圖1),

什麼是放射蟲

中央囊一般有囊膜,膜上有穿孔,內、外細胞質可由孔透過。中央囊有內質和核。核的形狀和數目有不同,一般幼年期是單核,老年期多核。此外,中央囊還包含有許多非細胞結構的物質,如蟲黃藻(共生藻類)、類脂球(既能使放射蟲身體比重減輕而又是貯藏的富養物質)、色素體、結晶體和凝塊等。囊外細胞質層主要包括5個部分:

(1)膠泡,一種呈蜂窩結構的膠狀物,能伸縮運動,使細胞水分內滲或外滲,是調節放射蟲上下浮沉的細胞器;

(2)外質基層,覆蓋在中央囊外並與囊內內質相連的粘液質層,放射蟲所需要的絕大部分營養由它供應;

(3)膠泡內網,連接外層基質和膠泡表網之間的一層分枝狀網,與運動有關;

(4)膠泡表網,覆蓋在膠泡最外面的網,其功能與放射蟲骨骼的形成和造型有關;

(5)偽足,分膠偽足和軸足兩種。偽足能伸縮運動,是攝食和運動的胞器。等輻骨蟲類還有肌絲,能調節膠泡體積的大小。囊外細胞質層的非細胞結構物有蟲黃藻、類脂球、色素體。在稀孔蟲類中還有一種稱為“phaeodium”的黑色素體,其機能尚未明瞭。

堅硬部分

即骨骼。等輻骨蟲類的骨骼成分是硫酸鍶(SrSO4),這類骨骼易水解,因此沒有化石。泡沫蟲和罩籠蟲類骨骼成分是二氧化硅(SiO2),放射蟲的化石大部分是這種骨骼的遺骸(圖2)。稀孔蟲類的骨骼成分複雜,由二氧化硅和碳酸鹽構成或純為碳酸鹽構成。在地層中僅有極少量稀孔蟲類的化石。

什麼是放射蟲 第2張

各類放射蟲的骨骼結構差別很大,等輻骨蟲類每個個體的骨骼是由20根骨針構成,其中可分為 4根赤道針、8根迴歸針和8根極針。其他各類放射蟲的骨骼結構形式十分複雜,但大致可分為針型、球型、盤型、籠型、介殼型等。這些結構與放射蟲的棲息環境有關,也是維持在一定深度水層生活的一種適應。此外,骨骼有支撐體形與防禦的功能。

生殖

放射蟲的生活史目前還不清楚。以二分裂法行無性生殖是存在的,復分裂或出芽生殖在泡沫蟲類和等輻骨蟲類中有過報道。泡沫蟲類的羣體在分裂期間產生重複分裂,以增加自身的體積並把身體拉長,在一定的距離處發生內縊,構成一個有節的圓筒體。最後,縊縮處分離形成多個子羣體。生殖期間,中央囊內的核破裂成小顆粒。但這些小顆粒隨後的發展,目前還不知道。孢囊的形成是等輻骨蟲的一種生殖方式,孢囊是由中央囊膜增厚、殼內外骨針被溶解而構成。大多數孢囊呈長筒形,其下方有一開口。孢囊在形成後期產生孢子,孢子外逸後,孢囊隨着萎縮。蜂湧子過去被認為是放射蟲有性生殖過程中的一種配子,現在還有不同的看法,雖然在實驗室通過對放射蟲的培養可以觀察到它的產生,但仍不能證明這種具鞭毛的蜂湧子是配子,對它的進一步發育也不瞭解。

生態

放射蟲是浮游生物生態系的一個重要組分。它們大量地生活在色素層之下攝食細菌、懸垂體和有機體,而本身又是大型浮游動物和游泳動物的餌料。放射蟲的棲息密度在赤道水域最大,上升流或温帶水域次之,南極水域更次。放射蟲密度最低的地方是大洋環流中央的寡營養區。從種類來説,赤道水域的種類最豐富,向兩極遞減。暖流中的種類較鄰近水域多,例如東海黑潮暖流區的種類就較其鄰近水域為多。

垂直分佈

V.黑克爾把放射蟲的垂直分佈分為表層區(水錶面到水下46米)、中層區(46~3656米)和深海區(3656米以上)。表層區多是等輻骨蟲和泡沫蟲類,次為罩籠蟲類,深海區大部分是稀孔蟲類,中層區兼有表層和深海種類。1908年,黑克爾基於稀孔蟲類主要種所居的水深,把水層分為膠蟲層(0~50米)、篩殼蟲層(50~400米)、深洋蟲層(400~1500米)和咽蟲層(1500~5000米)。列雪特尼亞克1955年依據千島-堪察加海溝的放射蟲垂直分佈分為:表層種類(0~50米)、次表層種類(50~200米)、中層種類(200~1000米)、次深層種類(1000~2000米)和深層種類(4000~8000米),並指出這個區域的放射蟲垂直分佈可分廣深性和狹深性兩大類。

水平分佈

世界各大洋有不同種類組成的放射蟲分佈區系,各個區系往往有本區系的地方種。各個區系的劃分與大洋環流、沿岸水系、上升流和水團等水文情況有關。極地分佈呈現為單極的或兩極的,兩極分佈的種類往往在赤道水層深處也能找到,這表明分佈由南到北是連續的。這種馬鞍形的分佈現象被稱為“赤道沉降”。熱帶和温帶的放射蟲區系沒有超過南極輻合線區。在南極印度洋熱帶水域有一個顯著的過渡帶,南極輻合線中有一個顯著的區系分裂帶。

放射蟲的垂直分佈與水平分佈密切相關,兩者均受水文條件的制約,諸如季節性水團的移動與海洋的入侵和生物因子(蟲黃藻、捕食放射蟲者或被食者)等。例如,東海等輻骨蟲類的數量分佈是夏多、分佈廣;冬少、分佈狹,其分佈受到黑潮、黃海冷水團和長江徑流等季節性變化的影響。

地質分佈

幾乎各個地質時期的沉積巖中都可以找到放射蟲的化石。前寒武紀地層存在的放射蟲化石被認為不可靠。古生代地層所發現的放射蟲化石不如中生代和新生代的多。中國湖南的泥盆紀地層,美國的奧陶紀、志留紀和泥盆紀地層,西西里的石炭紀、二疊紀地層都發現有古生代的放射蟲化石。中生代地層的放射蟲化石在中國的西藏、南歐的阿爾卑斯山、意大利的西西里、日本、美國的加利福尼亞、印度尼西亞的爪哇和加裏曼丹等地都可以找到。新生代的放射蟲化石從世界各大陸以至各大洋洋底地層均有發現。加勒比海的巴巴多斯島是著名的放射蟲產地。在現代沉積物中,太平洋裏多處海底有放射蟲軟泥。在南海,靠近黃巖島附近海區就有這種軟泥。

意義

根據對不同地層放射蟲種類的發展演化的研究,分析放射蟲的進化譜系,對原生動物的演化有許多啟示。另一方面,由於在世界各大洋深海鑽探獲得大量巖心,對世界大洋洋底地層,自侏羅紀到第四紀各地質時期放射蟲的丰度都有了記錄,許多放射蟲的沉積層序都保存得很好,並且找到了放射蟲在地層中的初現和絕滅時限。因而,利用放射蟲進行生物地層劃帶的工作最近有了迅速的發展,其中新生代的劃帶工作進展最快。與此同時,基於放射蟲建立的古地磁地層劃帶工作,首先在南極地區開展,現在已擴大應用到赤道太平洋和北大西洋兩水域的海底地層。古地磁方法認為放射蟲的絕滅種類與地磁倒轉相應,但對古地磁方法的有效性,學者們仍有不同的意見。此外,不少學者指出放射蟲的分佈與水團的邊界相應,某些放射蟲成為某些水團的地方種,因此,有人認為放射蟲可以作為水團的指示種。至於用放射蟲解釋古氣候、作為古氣候指標,也是近年來對放射蟲應用的發展。放射蟲是海洋環境生活的原生動物,淡水環境絕無生存,因此,它又是海相的指示生物。在大陸架地區,觀察它的數量變化規律,可以探究該地區海進與海退的演替。

標籤: 放射
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