[科普中国]-微型浮游生物

概念

微型浮游生物主要是指采集特定水层个体大小为5微米至60微米的浮游生物。微型浮游生物的主要种类为微型金藻、微型甲藻、微型硅藻等微型浮游植物。3

特点微型浮游生物（动物学家称之为毫米浮游生物，其外文名来自于拉丁语“nana”，意为微小）的机体在5～50微米之间。它们是最简单的单细胞生物，整个躯体由一个小细胞组成。在微型浮游生物中，有孔虫目是重要的一种微型浮游生物。有孔虫目中，有一些生活在水底，还有一些漂浮在水层中，后者的甲壳上生有辐射针。它们以辐射针为桨在水层中畅游。有孔虫目、叶状和泡沫状的浮游生物是近亲，是肉足纲的代表。它们的特点是以菌类和单细胞藻类为食，它们用其小小躯体上的突起物——假足捕食。

浮游生物的成员中还有小铃铛状的纤毛虫，它们具备有机质的外壳，可呈球、碗或管状。在甲壳前端张开的外孔处有许多纤毛。它们用这些纤毛把食物赶到“口腔”里。由于纤毛不停地运动，小铃铛状的浮游生物能在水中“滑翔”或游动，孔口处的纤毛起着小船上的螺旋浆的作用。4

微型浮游生物包括自养型的藻类和植物性鞭毛虫、异养型的动物性鞭毛虫、肉足虫和纤毛虫。自养型的藻类和植物性鞭毛虫，是水生食物链的初级生产者。归属在本范围内的纤毛虫，则主要是以细菌和藻类为食。因此，微型浮游生物在物质循环的营养层中，除初级生产者之外，已出现了捕食细菌和藻类的初级消费者。5

微型浮游生物不能用浮游生物网采得。为了把它们从水体中过滤出来，网眼必须足够细，但是网眼太细在小船后拖曳时，水不能通过。所以，这些生物只能从海水中离心分离得到，或是用极细的过滤器。6

调查方法调查微型浮游生物的技术要求，概括起来有：对于微型浮游生物，采水器方式采集预定水层微型金藻、微型甲藻、微型硅藻、无壳纤毛虫和领鞭虫等样品，用孔径20 μm的筛绢预过滤去除大于20 μm的生物，样口用鲁哥氏液固定，每1 dm3水样加入10 ～15 cm3，根据样品的实际浓度作适当增减。对样品做电镜观察分析，选用戊二醛固定，根据样品浓度加入样品体积的2%～5%。采样情况记录于浮游生物海上采样记录表室内采用光学显微镜计数和分类鉴定。

至于微型浮游生物调查的分析方法，概括起来有下列6个方面：①光学显微镜和电子显微镜检测。即依据传统浮游生物的形态分类特征，在光学和电子显微镜下检测分类和记数，实际标本镜检数不少于100～300个，网采样品每次实际标本镜检数不少于500个；②流式细胞技术，这种技术简称FCM，即将样品细胞悬浮于液体中，在流动过程中细胞一个个地经过测量区，并同时用多个探头对单个藻细胞的信号进行测量记数。测量指标有前向散射光强度、侧向散射光强度、叶绿素荧光（红色，大于650 nm），藻红素荧光（橙色，564～606 nm）和藻胆素荧光（绿色，515～545 nm）等多个特征值，并以此进行分类鉴定的方法，该法可以鉴定出微型浮游植物的各大类群，并分别确定它们的生物量；③反相高效液相色谱测定叶绿素和类胡萝卜素鉴定法。该法是将一定粒径的微型浮游植物过滤收集后，利用反相高效液相色谱技术，测定浮游植物中不同种类的叶绿素和类胡萝卜素的含量，通过Ch1 a、Ch1 b、Ch1 c1+c2、多甲藻素、岩藻黄素、叶黄素、玉米黄素、β胡萝卜素等十几种叶绿体色素，特别是类胡萝卜素的定量测定，来区分并定量确定微型浮游植物生物量，并根据相关的关系求出样品中微型金藻、微型甲藻、微型硅藻等其他微型浮游藻类的生物量和生产力；④变性梯度凝胶电泳法。此法是PCR扩增的DNA双链，加入含有变性剂梯度的凝胶进行电泳，末端一旦解链，其在凝胶中的电泳速度会急剧下降。如果某一区域首先解链，而与其仅有一个碱基之差的另一条链就会有不同的解链温度。因此，就可将二者分开，使用加GC夹的引物提高分辨率到100%；⑤变性高效液相色谱（DHPLC）为基础的核苷酸片段分析系统（WAVE），即具有专利的分离柱是使用合成材料制成的微粒，表面能吸附核苷酸片断，结合高效液相色谱洗脱技术，不同的片段将以不同的洗脱速率洗脱出来，经自动紫外检测，不同种类则在不同位置显示不同的峰，并呈不同峰形，还可分别回收。7