杭州湾湿地一种原生动物的采集与描述【开题报告+文献综述+毕业设计】.Doc

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1、本科毕业论文系列开题报告生物技术杭州湾湿地23种原生动物的采集与描述形态学描述一、选题的背景与意义湿地为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。被称为“地球之肾”为人类提供大量食物、原料和水资源。且在维持区域生态平衡、保持生物多样性和珍惜物种资源,尤其在调节气候、水质净化、均化洪水等方面有不可替代的多样性。杭州湾湿地为华东重要的湿地之一,被列入中国重要湿地名录,位于钱塘江口杭州湾南岸慈溪市北郊,慈溪市北郊,是典型的滨海河口湿地。是整个杭州湾以及东海海岸带中,面积最大、保存湿地生态系统较为完整和湿地生

2、态环境质量最好的湿地区域,是我国14个全球迁徙候鸟栖息湿地区域之一。随着经济的发展、围垦造田以及工业化程度的加快,湿地面临着面积减少和严重的水污染问题。纤毛虫是水生生态系统的重要生物类群,对物质循环和能量流动起着调控作用。纤毛虫属于单细胞动物,具有比表面积大、对环境变化反应敏感等,因此作为指示生物。在多种污染物并存时,能通过反映生物群落特征的各级指标连续监测来综合表征环境质量状况,且具有直观性强、快速、灵敏度高和廉价等特点,可实现早期预报。纤毛虫它摄食细菌的能力强,因此可以在一定程度上进化水质。纤毛虫分泌粘多糖等物质可将颗粒物凝集成絮状沉淀等。因此在湿地保护中扮演重要角色。所以说对纤毛虫的生物

3、形态学研究是各类相关研究开展的基础,鉴于此,对杭州湾湿地内若干种异毛类纤毛虫的形态学做详细研究。二、研究的基本内容与拟解决的主要问题本实验主要对几种异毛类纤毛虫原生动物的形态学进行研究。定期对杭州湾湿地滩涂养殖和湿地保护区水体中的纤毛虫进行采集,样品带回实验室后,通过光学显微镜观察目标生物的活体形态,根据不同类群选择不同染色方法得到纤毛图式、银线系、核器等结构。主要染色方法包括蛋白银染色、氨银法、CHATTONLWOFF等方法。最后结合纤毛虫原生动物的活体形态与染色后得到的结构对其进行种类确定,了解其在水体中所扮演角色。通过活体形态学观察与现代银染方法,对杭州湾湿地水体中几种纤毛虫原生动物的分

4、类学做初步了解。掌握样品的采集方法,包括纤毛虫原生动物各种类群的采集,如浮游生类群、周丛生类群、底栖类群等;显微镜及影像采集系统的熟练运用,如相差法、微分干涉法等;初步掌握一种或两种现代银染方法,如蛋白银染色。知道研究纤毛虫原生动物所需要的基本步骤,最终取得锻炼动手力能及细心、细致工作方法的培养。三、研究的方法与技术路线采样点现场测定部分理化因子水温、盐度、PH、溶解氧浮游类群浮游生物网、水样采集器周丛类群PFU法、载玻片框法底栖类群挖取地质、沙子,捞取沉积物原位水样水样瓶密封样品采集样品室内处理理化因子测定氨氮、硝氮、磷酸盐、BOD纤毛虫分离、富集记录种类构成,优势种丰度/生物量形态学观测活

5、体观察、显微图像记录、形态学记录染色制片各种银染法获得纤毛图式、银线系等结构SPSS、PRIMER数据分析特征分析、数据统计处理种类鉴定绘图、数据处理信息整理四、研究的总体安排与进度2010年11月2010年12月1实验前的准备工作查找资料,对实验内容做初步的了解;2实验仪器和药品的准备;3取样;4完成开题报告及任务书。2011年11月2011年2月1撰写文献综述2翻译英文文献2011年2月2010年3月1撰写初稿。2010年4月2010年5月1初稿经指导老师指正后进行修改和完善;2毕业论文定稿,准备答辩。五、主要参考文献1高欣杭州湾湿地生物多样性及其保护沈阳师范大学学报J(自然科学版)第24

6、卷第1期。2胡坚杰杭州湾滨海湿地生态现状分析和保护宁波风景园林,20063。3宋微波等原生动物学专论青岛青岛海洋大学出版社M,1999。4沈韫芬微型生物监测技术北京中国建筑工业出版社M1990。5王亚宁,施心路等纤毛原生动物研究的经济意义生物学杂志M2009,12,26(6)。6张彤李宇原生动物在污水进化中的应用研究综述安徽农学通报2009,15(19)。7董俊刘炜炜等广东大亚湾六种海洋刺钩类纤毛虫的形态学研究水生生物学报2010,6,34(2)。8齐桂兰刘桂杰常见原生动物纤毛虫的采集、分离与培养生物学教学2008年(第33卷)7期毕业论文文献综述生物技术杭州湾湿地原生动物的采集与描述形态学研

7、究进展摘要本文介绍了什么是湿地以及湿地的特征,杭州湾湿地的地理位置及在生物多样性方面的重要性。随着经济的发展及围垦造田对杭州湾湿地的造成的破坏导致的后果。概述了什么是纤毛虫原生动物,这种生物的特点以及在湿地环境保护中的作用和重要性,所以说对纤毛虫的生物形态学研究是各类相关研究开展的基础。关键词杭州湾湿地;原生动物;纤毛虫;形态描述1杭州湾湿地的概况11湿地的定义湿地为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。被称为“地球之肾”,与森林,海洋并称地球上的三大生态系统,是处于陆地生态系统与水生生态系统之间

8、,为陆地与水域之间的过度地带。湿地不仅为人类提供大量食物、原料和水资源。且在维持区域生态平衡、保持生物多样性和珍惜物种资源,尤其在调节气候、水质净化、均化洪水等方面有不可替代的多样性1。12杭州湾湿地的情况杭州湾湿地为华东重要的湿地之一,被列入中国重要湿地名录,位于钱塘江口杭州湾南岸慈溪市北郊,慈溪市北郊,是典型的滨海河口湿地2。杭州湾海湿地的形成和发育受东海钱塘江口潮汐泥沙沉积、台风冲蚀、滩涂扩展和人类长期围垦的双重影响。慈溪素有“唐滩宋地”之说,自公元11世纪以来,历代筑堤赶海、围涂造地,寸土斗汗,先盐后垦,百里沧海终成沃野。因此杭州湾滨海湿地是在钱塘江河口滩涂本身不断的自然增长与人类持续

9、围垦的矛盾运动中,形成并保留下来的具有东亚太平洋西岸北亚热带滨海潮汐河口湿地特征意义的湿地。杭州湾湿地在温和湿润、雨量丰沛、四季分明的北亚热带南缘滨海季风气候和潮汐的水文条件下,发育了大面积的半咸水河口沼泽湿地植被,并成为从多野生动物的天然栖息地,是整个杭州湾以及东海海岸带中,面积最大、保存湿地生态系统较为完整和湿地生态环境质量最好的湿地区域,是我国14个全球迁徙候鸟栖息湿地区域之一3。由于湿地处在河口即陆域河川淡水与大洋咸水交汇过渡地带的自然地理和环境特征、湿地类型等方面的代表意义,杭州湾滨海湿地区域成为我国八大湿地区域之一,而位于该湿地区域的庵东滩涂湿地于2000年被列入国家重湿地名录(编

10、号64)。该湿地区域的核心地带庵东沼泽区(1989年面积约11平方公里)以迁徙雁鸭类和鸻鹬的重要驿站和越冬地为特征413杭州湾湿地的现状以及存在问题慈溪素有“唐滩宋地”之称,历代驻堤赶海、围涂造地。近年来随着产业结构的调整,水产养殖业的发展,各类开发区林立,使得海岸湿地面积大幅度减少。湿地声讨平衡破坏,湿地水生、底栖动物和湿地水鸟的栖息面积减少人口数量的大幅度增加和工业化程度的加快,给湿地水域环境带来了严重的污染。污染源主要来自钱塘江。据报道仅沪、杭、甬三市每年向海域的排污就达到了30X108T。它们直接影响了杭州湾的水质。此外,工业企业、港口船舶、捕捞作业所带来的油污然也十分严重。湿地污染不

11、仅使水质恶化,也对湿地生物多样性造成了严重危害。沿海海域日趋严重的海水富营养化使得渔业生物原来的栖息地受到影响,给渔业生产以及沿海养殖业带来巨大经济损失。2纤毛虫原生动物21纤毛虫的概述及特点纤毛虫属于原生动物界中的纤毛门,作为分化最复杂的一类。目前已知的有近万种。包括4700种自由生活和2500种营固着或寄生的虫种5它们的主要特征为大多数纤毛虫在生活史的某一个阶段有纤毛,以纤毛作为运动细胞器和捕食器;无性生殖为横二分裂;有性生殖为特殊的接合生殖;具有大核和小核,前者为多倍体司营养,后者为二倍体,司生殖和遗传;生活方式有自由生、共生、共栖以及寄生等6纤毛虫原生动物有较高的生物多样性,纤毛在虫体

12、表面有节律地顺序摆动,形成波状运动,加之纤毛在排列上稍有倾斜,因而推动虫体以螺旋形旋转的方式向前运动。虫体也可依靠纤毛逆向摆动而改变运动方向,向后移动等。在虫体的近前端有一明显的胞口,下接胞咽,后端有一个较小的胞肛。多数纤毛虫营自生生活,少数可寄生于无脊椎动物和脊椎动物的消化道内722纤毛虫在湿地环境保护中的作用和重要性根据水体受到污染的程度不同,污化系统中的污化带分为多污中污带、中污带、中污带和寡污带6。而在不同的污染带中生活着不同类型的纤毛虫。各种生物对环境要求不一。指示生物又叫生物指标物,就是指那些在一定地区范围内,能通过其特性、数量、种类和种群等变化,指示环境或某一环境因子特征的生物。

13、在一定程度下,某些纤毛虫可作为指示生物判断水体的污染程度7纤毛虫是水生生态系统的重要生物类群,对系统中物质循环和能量流动起着重要的调控作用。纤毛虫属于单细胞动物,具有比表面积大、对外环境的变化反应敏感等特点,因此,常作为监测、评价和预报生态环境质量的指示生物。在多种污染物并存时,能通过反映生物群落特征的各级指标连续监测来综合表征环境质量状况,且具有直观性强、快速、灵敏度高和廉价等特点,可实现早期预报8。原生动物的丰度通常反应水体的营养情况,从寡营养向富营养的转化,原生动物的丰度也逐渐增加,当进入到高度富营养状态时,则丰度重新降低期间伴随群落结构的演替9,10不同种类的微生物对环境因子的反应不同

14、11原生动物在污水中有净化作用。纤毛虫在原生动物中是最高级的,它摄食细菌的能力更为复杂,其中有一些专门吃细菌的种类。如波豆虫属、屋滴虫属等。实验室条件下,活性污泥中没有纤毛虫出水中游离的细菌数量超过100百万个/毫升,接种了纤毛虫,水中游离细菌数量只有1百万个/毫升12在污水处理中起重要作用的是细菌和原生动物,在原生动物中纤毛虫占绝对优势,它们直接利用废水中的有机物质,研究表明原生动物的过氧化酶远高于细菌,利用细菌分解产生的氨基酸为氮源,参与氧化作用,使有机物、氨基酸、水溶性磷浓度下降13除了人工加以利用,纤毛虫本身对水体也有净化作用。当水体发生污染后,水体中的纤毛虫会分泌粘多糖等物质,将悬浮

15、的颗粒物凝集成絮状沉淀。纤毛虫,特别是寡毛类,是海洋微生物食物链中重要的一员,微生物食物环的一个组成部分,他们对营养和养分循环通量作出巨大贡献143历史研究现状与进展有关纤毛虫的研究可追溯到17世纪后期,1674年列文虎克用自制显微镜首次发现并描述了纤毛虫,至今已有300多年的历史15我国的纤毛虫研究始于本世纪20年代,至5060年代对各类自由生活以及海胆体内共栖的纤毛虫的分类学、分类学、地理分布以及生态学等领域,做了许多开拓性的工作。但出于某种原因,在随后的20年里出现了暂停,直到80年代又兴起。随着研究工具的进步国际上对纤毛虫的研究在60年代到70年代,由建立在活体观察水平上转为对纤毛虫的

16、超微结构以及分子生物学特征进行揭示16。目前我国在本领域的研究处于初步于起步的阶段,主要涉及形态分类学、系统学、细胞发生学、病害学等几门分支学科,但任有许多的领域是空白的。近年来,对于微型浮游动物的研究受到人们的重视,因为它和人们的生产和经济息息相关。所以对于形态学的研究意义是非常重大的,因为目前人们对湿地的保护意识很少,对杭州湾湿地地区的原生动物研究更是处于起步阶段,原生动物的采集与描述形态学研究是为相关领域的进一步研究提供基础性资料17。大致的技术路线为采样、室外测理化性质、室内鉴定、活体观察和染色观察18。目前纤毛虫原生动物形态学研究的常用方法有活体观察法、甲基绿派洛宁临时核器染色法、蛋

17、白银法、电镜扫描法等19。蛋白银染色法。在以往的各种描述方法中,许多工作都使用传统的方式进行只有很少一部分种类的形态在分子水平上被述过。只有大约一半用了银染方法20只有各种方法相互结合,相辅相成才能够得到一个完整的纤毛虫形态学描述。在研究纤毛虫系统发育上也采用了分子系统发育学21。参考文献1高欣杭州湾湿地生物多样性及其保护J沈阳师范大学学报(自然科学版,2006,2412蒋建绒,朱杰旦,房聪杭州湾湿地保护对策初探J安徽农学通报,2007131462633胡坚杰杭州湾滨海湿地生态现状分析和保护J宁波风景园林,2006,34浙江省林业局浙江林业自然资源(湿地卷)M中国农业科学技术出版社,20026

18、75陈琳纤毛虫的生物学基础与危害鱼类的常见种属J福建畜牧兽医,1999,2(2)45516范鑫鹏,林小凤,李继秋,陈相瑞,胡晓钟南中国海五种新记录纤毛虫的形态学研究J动物分类学报,2009,34(2)3293347宋微波原生动物学专论M青岛青岛海洋大学出版社,1999788沈韫芬微型生物监测技术M北京中国建筑工业出版社,1990329王娅宁,施心路,刘桂杰,齐桂兰,张志兵纤毛原生动物研究的经济意义J生物学杂志,2009,266727510李季秋,林小凤海水养殖水体周丛纤毛虫的群落结构及其对环境因子的响应J水生生物学,32(4)11龚循矩从原生动物变化看武汉东湖富营养化的发展J水生生物学报,19

19、86,10(4)34035212张彤,李宇原生动物在污水进化中的应用研究综述J安徽农学通报,2009,15(19)13李江平,李文指示生物及其在环境保护中的应用J云南环境科学,2001,20(1)54154914XUD,SONGW,ALANW,DAVER,HUXRDESCRIPTIONSOFTWOMARINEPLANKTONICCILIATESFROMCHINA,PARASTROMBIDIUMFAUREIKAHL,1932MAEDA,1986ANDSTROMBIDIUMCAPITATUMLEEGAARD,1915KAHL,1932CILIOPHORA,OLIGOTRICHEAJEUROPEAN

20、JOURNALOFPROTISTOLOGY,2007,43273515李琦路,宁应之土壤生态环境中的研究与应用J西北师范大学学报(自然科学版),2008,44(3)828716宋微波,马洪刚我国海洋纤毛虫原生动物的研究进展J生物学通报,2000,517季道德,宋微波四种缘毛目纤毛虫的超微结构观察J中国海洋大学学报2005,3,35219920518冯建社白洋淀的纤毛虫调查与水质调查J云南环境科学,2005,24(增刊)12712919宋微波,徐奎栋纤毛虫原生动物形态学研究的常用方法J海洋科学,1994,66920SHAOC,SONGW,HUX,MAH,ZHUM,WANGMCELLDIVISIO

21、NANDMORPHOLOGYOFTHEMARINECILIATE,CONDYLOSTOMASPATIOSUMOZAKIANDYAGIUCILIPHPRA,HETEROTRICHIDABASEDONACHINESEPOPULATIONJEUROPEANJOURNALOFPROTISTOLOGY,2006,4291921余育娥纤毛虫分子系统发育学的研究进展J动物学杂志,2002,37(1)6771本科毕业设计(20_届)杭州湾湿地一种原生动物的采集与描述目录1引言11湿地的定义512杭州湾湿地的情况513杭州湾湿地的现状及存在的问题62纤毛原生虫动物的概述21纤毛虫的概述及特点622纤毛虫在湿地环

22、境保护中的作用和重要性73历史研究现状与进展74纤毛虫的采集分离与培养41采集842分离843培养85活体观察方法96染色法61蛋白银法962银氨染色法107实验结果与讨论71耳状偏喇叭虫的的形态描述1172与一些相似种的比较11结论21参考文献22致谢23附录24摘要杭州湾湿地为华东重要的湿地之一,位于钱塘江口杭州湾南岸慈溪市北郊,是典型的滨海河口湿地近年来随着产业结构的调整,水产养殖业的发展,各类沿海开发区的建立,使得海岸湿地面积大幅度减少。湿地生态平衡遭到严重破坏,水生、底栖动物和水鸟的栖息面积显著减少。对杭州湾湿地的保护迫在眉睫,主要体现在生态环境及生物多样性保护与治理等。纤毛虫原生动

23、物作为优良的指示生物,在环境监测中扮演重要角色。而对该类生物的形态学研究是各类相关研究开展的基础。鉴于此,对杭州湾湿地内纤毛虫的生物多样性做了详细的调查研究。该文采用现代银染等方法,对耳状偏喇叭虫(CONDYLOSTENTORAURICULATUS)的形态学及纤毛图示做了详细的研究和描述。关键词杭州湾湿地;纤毛虫原生动物;形态描述ABSTRACTHANGZHOUBAYWETLANDISONEOFTHEIMPORTANTWETLANDSINEASTCHINAITISATYPICALRIVERCOSTALWETLANDWHICHISLOCATEDINTHESOUTHBANKOFHANGZHOUBA

24、YINTHERECENTYEARS,WITHTHEADJUSTMENTOFINDUSTRIALSTRUCTURE,THEDELELOPMENTOFAQUACULTUREINDUSTRY,THECONSTRUCTIONOFVARIOUSTYPESOFECONOMICCOASTALZONE,WHICHREDUCESTHEAREAOFWETLANDANDDESTROYSTHEECOLOGYOFWETLANDTHEPROTECTIONOFHANGZHOUBAYWETLANDISINTHEFACE,ESPECIALLYTHEECOLOGICALENVIRONMENTANDBIODIVERSITYPROT

25、ECTIONTHECILIATEPROTOZOAASBIOLOGICALINDICATORSINENVIRONMENTALMONITORINGHASANIMPORTANTROLETHEMORPHOLOGICALSTUDYOFTHECILIATESISTHEBASISOFVARIOUSSTUDIESCARRIEDOUTINVIEWOFTHIS,HEREISTHEINVESTIGATIONABOUTTHECILIATEDBIODIVERSITYOFHANGZHOUBAYWETLANDTHISARTICLEDESCRIBEDAHETEROTRICHOUSCILIATESNAMEDCONDYLOSTE

26、NTORAURICULATUS,USINGLIVINGOBSERVATIONANDPROTAGOLIMPREGNATIONKEYWORDSHANGZHOUBAYWETLANDSCILIATEPROTOZOAMORPHOLOGY1引言湿地为陆生生态系统和水生生态系统之间的过渡性地带,在维持区域生态平衡、保持生物多样性和珍惜物种资源,尤其在调节气候、水质净化、均化洪水等方面有不可替代的作用。杭州湾湿地为华东重要的湿地之一,被列入中国重要湿地名录,位于钱塘江口杭州湾南岸慈溪市北郊,是典型的滨海河口湿地。是整个杭州湾以及东海海岸带中,面积最大、保存湿地生态系统较为完整和湿地生态环境质量最好的湿地区域,

27、是我国14个全球迁徙候鸟栖息湿地区域之一。随着经济的发展、围垦造田以及工业化程度的加快,湿地面临着面积减少和严重的水污染问题。纤毛虫是水生生态系统的重要生物类群,对物质循环和能量流动起着调控作用由于纤毛虫对环境变化反应敏感,因此可作为指示生物在湿地保护中扮演重要角色。而对纤毛虫的生物形态学研究是各类相关研究开展的基础,鉴于此,对杭州湾湿地内若干种异毛类纤毛虫的形态学做详细研究。11湿地的定义和功能湿地为天然或人工、常久或暂时性的沼泽地、湿原、泥炭地或水域地带,带有或静止或流动、或为淡水、半咸水或咸水水体,包括低潮时水深不超过六米的水域。湿地是世界上生产力最高的生态环境之一1,被称为“地球之肾”

28、,与森林,为生物多样性的摇篮。海洋并称地球上的三大生态系统,是处于陆地生态系统与水生生态系统之间,为陆地与水域之间的过度地带。湿地不仅为人类提供大量食物、原料和水资源。且在维持区域生态平衡、保持生物多样性和珍惜物种资源,尤其在调节气候、水质净化、均化洪水等方面有不可替代的多样性2。主要包括三角洲湿地、滨岸沼泽、淤泥质海岸、红树林沼泽、海岸潟湖、砂质海岸湿地等几种主要湿地类型3,从水质上可分为海岸湿地,淡水湿地,也可从存在时间的长短上分为长久性湿地和海潮,洪水形成的季节性湿地等。12杭州湾湿地的情况杭州湾湿地为华东重要的湿地之一,为钱塘江口延伸的河口湾,是喇叭形的河口湾,处在亚热带季风区,被列入

29、中国重要湿地名录,位于钱塘江口杭州湾南岸慈溪市北郊,是典型的滨海河口湿地4。杭州湾海湿地的形成和发育受东海钱塘江口潮汐泥沙沉积、台风冲蚀、滩涂扩展和人类长期围垦的双重影响。慈溪素有“唐滩宋地”之说,自公元11世纪以来,历代筑堤赶海、围涂造地,寸土斗汗,先盐后垦,百里沧海终成沃野。因此杭州湾滨海湿地是在钱塘江河口滩涂本身不断的自然增长与人类持续围垦的矛盾运动中,形成并保留下来的具有东亚太平洋西岸北亚热带滨海潮汐河口湿地特征意义的湿地。杭州湾湿地在温和湿润、雨量丰沛、四季分明的北亚热带南缘滨海季风气候和潮汐的水文条件下,发育了大面积的半咸水河口沼泽湿地植被,并成为从多野生动物的天然栖息地,是整个杭

30、州湾以及东海海岸带中,面积最大、保存湿地生态系统较为完整和湿地生态环境质量最好的湿地区域,是我国14个全球迁徙候鸟栖息湿地区域之一5。由于湿地处在河口即陆域河川淡水与大洋咸水交汇过渡地带的自然地理和环境特征、湿地类型等方面的代表意义,杭州湾滨海湿地区域成为我国八大湿地区域之一,而位于该湿地区域的庵东滩涂湿地于2000年被列入国家重湿地名录(编号64)。该湿地区域的核心地带庵东沼泽区(1989年面积约11平方公里)以迁徙雁鸭类和鸻鹬的重要驿站和越冬地为特征6。13杭州湾湿地的现状以及存在问题近年来随着产业结构的调整,水产养殖业的发展,各类开发区林立,使得海岸湿地面积大幅度减少。湿地声讨平衡破坏,

31、湿地水生、底栖动物和湿地水鸟的栖息面积减少人口数量的大幅度增加和工业化程度的加快,给湿地水域环境带来了严重的污染。污染源主要来自钱塘江。据报道仅沪、杭、甬三市每年向海域的排污就达到了30X108T。它们直接影响了杭州湾的。此外,工业企业、港口船舶、捕捞作业所带来的油污然也十分严重7。湿地污染不仅使水质恶化,也对湿地生物多样性造成了严重危害。沿海海域日趋严重的海水富营养化使得渔业生物原来的栖息地受到影响,给渔业生产以及沿海养殖业带来巨大经济损失。2纤毛原生虫动物的概述21纤毛虫的概述及特点纤毛虫属于原生动物界中的纤毛门,他们特化程度最高,最为复杂的一大类群。它们的整个细胞或者部分表面具有纤毛。目

32、前已知的有近万种。按生活方式,可分为固着型和游泳型2种8。它们的主要特征为大多数纤毛虫在生活史的某一个阶段有纤毛,以纤毛作为运动细胞器和捕食器;无性生殖为横二分裂;有性生殖为特殊的接合生殖;具有大核和小核,前者为多倍体司营养,后者为二倍体,司生殖和遗传;生活方式有自由生、共生、共栖以及寄生等9。纤毛在虫体表面有节律地顺序摆动,形成波状运动,加之纤毛在排列上稍有倾斜,因而推动虫体以螺旋形旋转的方式向前运动。虫体也可依靠纤毛逆向摆动而改变运动方向,向后移动等。在虫体的近前端有一明显的胞口,下接胞咽,后端有一个较小的胞肛。多数纤毛虫营自生生活,少数可寄生于无脊椎动物和脊椎动物的消化道内。纤毛虫,特别

33、是寡毛类,是海洋微生物食物链中重要的一员,微生物食物环的一个组成部分,他们对营养和养分循环通量作出巨大贡献10。22纤毛虫在湿地环境保护中的作用和重要性根据水体受到污染的程度不同,污化系统中的污化带分为多污带中污带、中污带、中污带和寡污带11。而在不同的污染带中生活着不同类型的纤毛虫。各种生物对环境要求不一。指示生物又叫生物指标物,就是指那些在一定地区范围内,能通过其特性、数量、种类和种群等变化,指示环境或某一环境因子特征的生物。在一定程度下,某些纤毛虫可作为指示生物判断水体的污染程度12。纤毛虫是水生生态系统的重要生物类群,对系统中物质循环和能量流动起着重要的调控作用。纤毛虫属于单细胞动物,

34、具有比表面积大、对外环境的变化反应敏感等特点,因此,常作为监测、评价和预报生态环境质量的指示生物。在多种污染物并存时,能通过反映生物群落特征的各级指标连续监测来综合表征环境质量状况,且具有直观性强、快速、灵敏度高和廉价等特点,可实现早期预报13。原生动物在污水中有净化作用。纤毛虫在原生动物中是最高级的,它摄食细菌的能力更为复杂,其中有一些专门吃细菌的种类。如波豆虫属、屋滴虫属等。实验室条件下,活性污泥中没有纤毛虫出水中游离的细菌数量超过100百万个/毫升,接种了纤毛虫,水中游离细菌数量只有1百万个/毫升14。在污水处理中起重要作用的是细菌和原生动物,在原生动物中纤毛虫占绝对优势,它们直接利用废

35、水中的有机物质,研究表明原生动物的过氧化酶远高于细菌,利用细菌分解产生的氨基酸为氮源,参与氧化作用,使有机物、氨基酸、水溶性磷浓度下降15。除了人工加以利用,纤毛虫本身对水体也有净化作用。当水体发生污染后,水体中的纤毛虫会分泌粘多糖等物质,将悬浮的颗粒物凝集成絮状沉淀163历史研究现状与进展有关纤毛虫的研究可追溯到17世纪后期,1674年列文虎克用自制显微镜首次发现并描述了纤毛虫,至今已有300多年的历史我国的纤毛虫研究始于本世纪20年代,至5060年代对各类自由生活以及海胆体内共栖的纤毛虫的分类学、分类学、地理分布以及生态学等领域,做了许多开拓性的工作。但出于某种原因,在随后的20年里出现了

36、暂停,直到80年代又兴起。随着研究工具的进步国际上对纤毛虫的研究在60年代到70年代,由建立在活体观察水平上转为对纤毛虫的超微结构以及分子生物学特征进行揭示17。目前我国在本领域的研究处于初步于起步的阶段,主要涉及形态分类学、系统学、细胞发生学、病害学等几门分支学科,但任有许多的领域是空白的。近年来,对于微型浮游动物的研究受到人们的重视,因为它和人们的生产和经济息息相关。所以对于形态学的研究意义是非常重大的,因为目前人们对湿地的保护意识很少,对杭州湾湿地地区的原生动物研究更是处于起步阶段,原生动物的采集与描述形态学研究是为相关领域的进一步研究提供基础性资料18。大致的技术路线为采样、室外测理化

37、性质、室内鉴定、活体观察和染色观察。目前纤毛虫原生动物形态学研究的常用方法有活体观察法、甲基绿派洛宁临时核器染色法、蛋白银法、电镜扫描法等。只有各种方法相互结合,相辅相成才能够得到一个完整的纤毛虫形态学描述。在研究纤毛虫系统发育上也采用了分子系统发育学19。4纤毛虫的采集分离与培养41采集于2011年3月从杭州湾湿地采集纤毛虫原生动物,并现场测定部分理化因子,如水温、盐度、PH、溶解氧等。42分离因采集后虫体处于一个非正常的、高度浓缩了的群落结构中,为避免所获种类消亡,应在数小时内对其进行分离处理。分离于解剖镜下进行,根据虫体的大小而选用不同口径的微吸管将所需虫体挑选至已备好的培养皿或多孔凹玻

38、片内对于虫体数量不多时推荐后者。当用多孔凹玻片分离虫体时,为防止干涸,分离后的玻片即应置于潮湿房内。分离后应立即对分离标本进行编号,通常采用的编号方法为年月日序号如20113151,同时还应在同一张记录纸上记录采集人、采集地及主要生境特征如温度、盐度等等。如不能立刻分离时,则建议加培养水或清洁水至样品内至少等量加以稀释,并置于低于原水环境510的培养箱内保存但此保存期不应超过24小时。分离时应注意为获得“纯”的个体,并避免由于微吸管沾附而带来的污染,所取个体应先至少转入一中间水体中,经此前再次“分离”而建立最后的培养,其间所用吸管可吸取热水60数次以清除管内杂混种类。分离后,从次日起应每日对所

39、分离虫体进行检查,以了解其存活情况,同时在必要时进行剔除杂质及其他混入生物、转移培养水体、补充饵料或进一步分离纯化等操作。分离后的原始水样应力求较长时间地保存,目的在于发现其他数量较少而尚未被发现的种类,故也应每日镜检12次,对此水样在必要时应做稀释(如高污染或过富水样)或适当的降温处理(如原来水体如此)。43培养根据所要培养虫体的单一程度可将培养类型分为三种,粗培养,纯培养和克隆培养,而本次试验我们选用的是粗培养。粗培养直接用毛细管吸取原采集样至培养皿中,解剖镜下去除大型后生动物及多余的沉积物,加适量米粒或剪开的麦粒和原采集地的水以致富细菌水较富时也可不加。通常每天检查12次,以除掉一些不需

40、要培养却快速繁殖的种,且每天需要更新大约原来一半数量的培养水20此种培养对于不易建立纯培养的种类或小型种类特别值得提倡。此外当培养水体中种类较丰富而个体数量总数量不大时,均可采取此方法以达到富集虫体且最大限度地保存各种的目的。此方法由于虫体生活在原来的水环境内,较之纯培养更易于全面地检获和保存标本,因此也更多地应用于对某生境所有种类的构成研究上。5活体观察活体观察在纤毛虫形态学研究中占有重要的地位。通过活体观察可以获取纤毛虫活体细胞大小、外形、运动、纤毛器、伸缩泡、食物泡、内质颗粒及射出体等一些经银染后无法获得的分类学特征。但是其很难获得大多数纤毛器和纤毛图式等方面的细节,故纤毛虫形态的全面描

41、述需通过活体观察与银染法两种方法的结合才能进行。具体步骤解剖镜下用毛细吸管吸一小滴虫体,液量以将盖玻片压至极限而水不至于从四边溢出为度;然后置于载玻片上,加盖玻片四周涂以少许凡士林以避免直接压在虫体上;先在低倍镜下观察,至少选取大、中、小三个不同个体以得到虫体变幅的信息,记录虫体的大小、外形,观察个体间的外形差异,同一个体的外形变化,运动特征,然后于中倍镜下观察轻压盖玻片至虫体略微变形但仍可运动,记录纤毛及纤毛器长度,分布和排列特征等,伸缩泡位置/数目以及形成过程,排空间歇时间,有无收集管等、内质情况有无特殊的油球、空泡、结晶体、食物泡数目/分布特征等、色素体的有无及体色;最后可于油镜下观察,

42、轻压盖玻片至虫体完全无法运动为止,此时应特别注意细胞的表膜结构、纤毛特征、射出体的有无/分布/形态、伸缩泡的形成及变化过程、食物泡和内质/表膜下颗粒分布特点等分类学特征21。活体观察采用的显微镜为光学显微镜,必要时也可采用微分干涉显微镜,需边观察边拍照。6染色法本次实验中用到一种染色方法蛋白银染色法。在以往的各种描述方法中,许多工作都使用传统的方式进行只有很少一部分种类的形态在分子水平上被述过。只有大约一半用了银染方法22。61蛋白银染色法蛋白银染色技术最早为一组织染色法,BODION1937年首先将之应用于原生动物上,传统染色液的配制是在蛋白银溶液内放入金属铜23。经过几十年来不断的改进,已

43、成为纤毛虫纤毛图式显示的最重要和最基本的方法。本方法对大部分纤毛虫的染色效果极佳,但对于咽膜类、肾形类及篮环目等类群则常常不够理想。其主要用以显示虫体的皮层及内部结构,如纤毛下器、毛基体、核器及各种表膜下纤维系统等,而银线系统则不被染色。具体步骤1将培养皿中的虫体用微吸管吸至含有BOUIN液和饱和升汞HGCL2的胚胎皿固定510MIN;2用蒸馏水洗34次BOUIN液水洗至无色为止;3用最细微吸管小心将虫体“吹”至胚胎皿中心;4用微吸管吸取0102的次氯酸钠NACLO或次氯酸钾KCLO微量直接供至虫体处以漂白至“透明”约12MIN。5蒸馏水洗24次以清洗完全为度,同步骤(2);6滴加浓度控制在约

44、05的蛋白银,加盖,然后在90的加热板上保持3050MIN视不同种类的嗜染状况及虫体大小而调整时间;7室温下用0102的显影液显影15MIN或更短;8镜检后用5的硫代硫酸钠NA2S2O3定影约5MIN;9蒸馏水洗一次此时应清洁虫体,将虫体转入已涂有等量蛋白胶的载玻片上,混匀,用眉毛笔调体位在必要时,如需腹面朝上等,除去余液,至加热板上烘片约10MIN;10常规脱水封片70酒精起809095100100无水酒精和二甲苯混合液11二甲苯二甲苯,以上过程每步约25MIN,其中在无水酒精中每步应不少于5MIN,以确保彻底脱水。又名碳酸银染色法。此染色法的突出特点是快速简便,显示功能强,应用得当时可在十

45、几分钟内得到高质量的类似蛋白银的染色效果。这对于许多不易用蛋白银染色的种类如大部分咽膜目类,肾形目类及篮环目类尤其突出。7实验结果与讨论71耳状偏喇叭虫活体通常有250UM长,体长和体宽的比例为21,形状多变,但多为圆锥形,倒钟形或喇叭形,甚至在某些纤长的个体中可以呈“T”型(图1EG。虫体的前部分有时候很宽大,且在口围带边缘形成了一个很深的前庭腔图1A,EG箭头所示,前庭腔在腹面上的深凹槽处中断,与细胞咽有清晰的界限图1A,箭头指示出。虫体的后末端逐渐变窄并形成一对细圆型的尾端图1EG。在虫体的表面有浓密的纤毛覆盖,并且呈现很好地、有规律的排列,呈纵向并形成条纹状图1H。表皮遍布许多深灰色的

46、呈椭圆形的皮质颗粒,大约有115微米长,密集排布于两排纤毛列之间(图1BD。细胞质无色或者浅灰色,由于食物泡、食物颗粒等内含物的存在,以及较厚的细胞膜,所以通常使虫体看上去是不透明的。食物泡内通常含有硅藻或其它有机碎屑。并没有观察到有伸缩泡的存在。大核呈现念珠状,通常有1734个结节,在虫体前部呈现弯曲,整串大核呈“J”字形。在用蛋白银染色方法处理后,每个大核的结节处看上去充满了卵圆形的核仁。不能够观察到小核的存在。虫体通常通过后末端固着在基质上,但是当受到惊吓时会容易游动和离开。当在水体中游动的时候,细胞沿着身体主轴慢慢旋转游动。图1A,4AE显示的是口器。口缘膜明显且有200片小膜组成,纤

47、毛有大约30UM长。口围带沿着围口沿几乎封闭,但是在伸入前庭腔之前被腹面上的一个深裂口截断。在前庭腔之内口围带又进一步旋转了一圈半(图1A箭头)。口围带的末端部分的膜瓣的基部大约有1015微米长且明显长于近端部分的那些。每个小膜通常由三排动体,两长一短。口侧膜十分明显且在结构上是双向的外层部分由许多成对的动体组成且里面部分由许多密集单位。大约有1928前庭动体密集得沿前庭腔上壁排列,但在前庭腔底部或中部地区没有动体。大约有80120列有双动基体组成的动基列。所有的动基列在背部几乎延伸整个体长,在腹面有些动基列明显缩短,形成一条缝合线。动基列排布对比区十分明显。72相似物种的比较基于耳状偏喇叭虫

48、的一般形态,其与另外一海洋种王氏突口虫,十分相似。王氏突口虫的活体形态及图文描述由王家辑在1934年提出,但该种一直以来都缺少纤毛图示的信息。但是该种仍然可以与耳状偏喇叭虫清楚地区别开来。因为该种的体内存在有大量的共生绿藻(ZOOCHLORELLAE),它使细胞在活体时呈深绿色(相比较之下,耳状偏喇叭虫体内不存在有共生绿藻)(王1934)。根据其一般形态,我们可以推断王氏突口虫很有可能是偏喇叭虫属于中的一个种,但因为缺少详细的纤毛图示的信息,所以我们不能确定该推断是否正确。另外一些与耳状偏喇叭虫形态相似的应该作比较的种包括STENTORAURICULAKENT,1881,STENTORMULT

49、IFORMISMLLER,1786EHRENBERG,1838,STENTORMUELLERIEHRENBERG,1831,STENTORCAUDATUSDRAGESCO,1970,STENTORPOLYMORPHUSMLLER,1773EHRENBERG,1830,STENTORCOERULEUSPALLAS,1766EHRENBERG,1831,ANDSTENTORINTROVERSUSTARTAR,1958其中STENTORAURICULA与耳状偏喇叭虫在体型和海中栖息地最相似,尽管它不同之处是在后面有一个球状和耳状偏喇叭虫念珠状相比较的话大核KENT1881,FOISSNER和WLFL1994)。STENTORMULTIFORMIS,从海洋和淡水栖息地中均有报道,与耳状偏喇叭虫的不同之处在于所含的动体器列较少(3445VS80120,口器完全不同,一个球形的(与耳状偏喇叭虫的念珠状相比较)大核。耳状偏喇叭虫可以通过以下综合的特征中从相似的喇叭虫属中分离出来在活体时的形态,细胞尺寸,动体器列数目,围口纤毛的纹路和生境。8结论海洋纤毛虫的物种多样性及典型环境中的区系研究是当前国际原生动物学领域的热点之一,该类生物在生态系统微食物网、环境监测与修复、以及水产养殖等领域中扮演着重要角色。滨海湿地作为少数几个物种多样性极其丰富的生态系统之一,

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