夜光藻与赤潮.ppt

夜光虫与赤潮 王 敏 黄 烯 张 薇 姚秀林 何 静 孝 文 北京师范大学生命科学学院03级 前 言 赤潮已经成为影响海洋环境的一个重要因素，因此研究赤潮形成的原因及影响赤潮的因素成为一种必要。随着对原生动物的研究的不断深入，现在已经认识到某些原生动物与赤潮的形成有着密切关系。在这片文章中我们就将通过对夜光虫的生理及生活习性的分析来讨论夜光虫与赤潮形成的联系。 赤潮的定义 所谓赤潮是指海洋中某些微小的浮游生物在一定条件下爆发性的急剧增殖而引起海水（海域）变色的一种有害的生态异常现象。 赤潮生物 能形成赤潮的浮游生物称为赤潮生物，全世界已记录的赤潮生物有300种左右。 夜光虫是亚热带和热带海区发生赤潮的主要生物之一，也是我国赤潮发生频率较高的种类。作为我国沿海低盐海域浮游生物群落的主要组成者之一，夜光虫在近海，河口附近水域均可大量被采集到。 早在1952年，费鸿年就报道过黄河口的一次夜光虫赤潮。随后，沿海各地陆续有夜光虫潮的报道。 夜光虫 夜光虫是一类生活在海水中的原生动物，在分类学上隶属于鞭毛纲、腰鞭毛目,因在夜间由于海水波动的刺激能发光而得名。 夜光虫的形态 夜光虫的身体为圆球形，胶状透明，直径为1mm左右，成体横沟不明显，仅在腹面留下一点痕迹，颜色发红，细胞质密集于球体的一部分，其内有核，其他部分由细胞质放散成粗网状，在网眼间充满液体。它有两根鞭毛，一根较大，称为触手，另一根较小。触手的缓慢运动使虫体在水中旋转并捕获食物，而较细小的鞭毛，能摆动帮助摄食。 夜光虫的营养方式 夜光虫摄食小型浮游动物（包括鱼卵），也摄食硅藻和其它浮游植物。 夜光虫是尚残留有自养性质的低等异养生物，又可视为向异养化进化的自养生物。 夜光虫的发光机制 夜光虫是简单的细胞内发光，发光的颗粒是一种拟脂蛋白质，常呈粉红色，散布于细胞质中，从口沟附近的原生质团向细胞周围做丝状排列，约占整个细胞的12％。当细胞受到刺激时，发光颗粒收缩而产生淡蓝色闪光。当夜光虫密度达到1000－2000个/升时，将引起剧烈海发光。 夜光虫的繁殖 繁殖为出芽和分裂法两种。 出芽生殖时，母体表面生出的很多小的个体在脱离母体后发育成新的个体。 不均等分裂时，虫体触手吸收，胞口消失，不能进食，但分裂中的两个细胞均含有食物泡，而且细胞虽然在分裂时停止摄食，但并不需要先将食物完全消化后再进行分裂，从而保证了两个新细胞一旦完全分裂，甚至在整个分裂过程中都能获得营养供应。 正是由于夜光虫存在不均等分裂和分裂过程中可含有食物泡的现象，使夜光虫种群在特定条件下能迅速繁殖，当达到一定数量时，就会在外部物理因素作用下累积形成赤潮。 夜光虫的大量繁殖必须有先期丰富的硅藻为营养基础，而海水富营养化（包含丰富分氮、磷、硅微量元素及维生素等）促进了夜光虫的食饵（硅藻、甲藻等）能迅速增长。在异常丰富食物的情况下，只要遇上适宜的盐度（24－28）和海水表层温度（19－22℃），浮游在表层的夜光虫便会出现难以想象的高速度增殖。而这些营养源主要取决于海域的上升流和垂直混合的作用，将海底的富营养物质翻升到表层。 赤潮生物的分裂公式 赤潮的大面积爆发危害很大，来势也很凶猛。其中一个原因就是如夜光虫这样的赤潮生物在适宜的环境条件下有很高的分裂增殖速度，当环境条件较差时，速度减慢，甚至形成包囊或休眠细胞，待环境好转时在萌发增殖。其在单位时间内的分裂次数可用下式计算： μ=（lgNt-lgN）/(tlg2) 式中，μ为生长速度，以每天分裂次数表示；N 和Nt分别为单位水体中细胞的起始数量和经过t天后的细胞数量（个/L）。 赤潮的危害 赤潮生物的大量繁殖，覆盖海面或海洋动物如鱼、贝类的鳃上，影响呼吸而窒息死亡。 赤潮生物在生长繁殖的代谢过程和死亡细胞被微生物分解的过程中大量消耗海水中的溶解氧，使水中溶解氧含量下降，水质败坏，造成鱼、虾、贝等死亡。 赤潮生物体内及其代谢过程中分泌的毒性物质作用与海洋生物，造成中毒或死亡。 富集毒素，通过食物链，最终危及人类的健康。 赤潮的治理 赤潮治理很困难，目前尚无大面积水体上应用的比较理想的治理方法，主要坚持“以防为主”的对策。 如前面提到的，夜光虫及大部分赤潮生物都是低等异养生物，因此，富营养化是赤潮发生的物质基础，所以控制海区的富营养化水平就能有效防止赤潮发生或大大减少赤潮发生的机会。 首先，严格控制城市生活污水，工业污水，畜牧业排水和农田肥料的入海总量，应以该海区的自净能力为依据，且在入海之前应先进行严格的污水处理。控制海区自身污染，合理规划养殖面积，避免出现过度养殖局面，通过建立生态养殖系统减轻养殖水体自身污染程度。对富营养化海区可利用不同生物的吸收、摄食、固定、分等功能，加速各种