唇口目苔藓虫群体早期发育的演化意义 Ⅰ.软壁亚目膜孔苔虫科和琥珀苔虫科的群体早期发育特点及一新属、六新种

苔藓动物的群体是由生理上互相连系、以无性繁殖方法复制的称之为个虫的成员组成。幼虫变态后,绝大多数苔藓虫形成构成群体基础的单一个虫,称为初虫,这些单一的初虫通常为一摄食个虫,有时则为形态多样的无摄食功能的空个虫;另一些幼虫变态后则形成2个、3个或5个个虫,称之为初虫群,初虫群的每一个体均为摄食个虫。绝大多数苔藓虫群体都由单一的初虫或初虫群以无性出芽而成,只有极少数苔藓虫群体由休眠芽产生或由裂殖方式产生。按照苔藓动物学关于群体性质的一般概念,每一群体由若干类型的个虫和多个虫部分构成,而某些群体还包括个虫外部分。个虫是无性繁殖产生、分别执行如摄食、生殖、支撑、保护等主要生理或结构功能的自然连系的形态单位。多个虫部分包括既存个虫界限外面生长的连续体壁层及其包裹的体腔,随着群体发育,它们便成为个虫之一部分。个虫外部分在群体整个生命期间都位于个虫界限之外,包括体壁(有骨骼层或无骨骼层)、非体壁之一部分的骨骼以及相邻的体腔。群体是一个可与单体动物相比拟而与环境相互作用的完整生命机体,一般说来,群体是均匀一致的。组成群体的成员除初虫或初虫群是以有性生殖方式产生外,所有其他部分都是由细胞生理上连续的有丝分裂和非细胞部分的分泌作用产生的。如果假定它们的基因是均匀性的,那么就可以说在一群体内的个虫在形态上是同一的,然而一苔藓动物群体内的个虫在某些特征上通常是不同的。一群体内表征上不同的个虫表达了那些未必反映基因差异的形态变异,任一群体所显示的这种非遗传变异都可归于下述诱发群体内形态变异的四个非遗传因素:个虫和个虫外结构的个体发育、群体发育(或群育)、多形结构和微环境。     

海底管道水下气体扩散FLUENT仿真分析

海底管道气体扩散到自由表面的半径及泉涌高度是进行水下气体泄漏风险分析的关键因素。利用FLUENT软件中的VOF模型和DPM模型耦合方式,对海底管道气体竖向扩散进行了仿真。模拟了水气两相交界面的行为,研究了气泡粒子扩散过程,分析了气泡粒子的扩散半径及轴向位移,讨论了不同泄漏速率对水下气体上升时间及水气两相交界面中泉涌高度的影响。通过模型中的水气两相交界面中泉涌高度和上升时间与实验结果的比较,验证了模型在一定条件下的正确性。     

裸体方格星虫壶状细胞复合体的形态结构

星虫动物利用体腔液中的多种细胞完成呼吸、免疫、生殖等功能,部分种类体腔中有一类能依靠纤毛摆动、在体腔液中自由"游动"的"壶状细胞复合体"(urn cell complex,UCC)。利用光学显微镜和透射电子显微镜,观察了裸体方格星虫体液内UCC的形态、结构和细胞组分,结果显示:UCC占体腔液细胞总数的0.1%~0.4%,由位于前端的泡状细胞(vesicular cell)和位于基部能分泌粘液的纤毛细胞(ciliated cell)构成。泡状细胞呈帽状,长径为10~33μm,短径为8~25μm,内有一泡状体占据了细胞绝大部分体积,泡状体内含物均匀,电子密度低;位于细胞膜下有一或两个核,核内具团块状异染色质;细胞器极少。纤毛细胞呈扁平状,核大且位于正中,核仁明显,异染色质少;内质网和高尔基体发达,有大量分泌泡;线粒体丰富;细胞边缘有大量纤毛,具有典型的微管结构。泡状细胞质中仅有少量非网状细胞骨架,细胞形状多变;纤毛细胞骨架结构发达,尤其在纤毛着生区域。在UCC内部发现了多糖成分,泡状细胞主要含有酸性多糖,纤毛细胞则含有中性和酸性混合多糖。经对照实验发现,壶状细胞复合体内不存在碱性磷酸酶(AKP)和酸性磷酸酶(ACP)。实验结果说明,UCC可通过分泌粘液收集体液中的细胞碎片、异体杂质等,但是不具有细胞内消化的能力,其运动的动力由纤毛细胞提供。     

菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)唇瓣的表面结构

用扫描电子显微镜技术研究了菲律宾蛤仔唇瓣的表面结构。结果表明 :菲律宾蛤仔唇瓣分为光滑面和褶皱面。光滑面细胞排列紧密 ,细胞表面有大量的微绒毛 ,纤毛较少 ,呈簇状分布 ;褶皱面具沟和嵴 ,嵴上被覆浓密的纤毛。光滑面和褶皱面的纤毛在末端膨大呈勺状 ,两面都有大量黏液细胞分布。纤毛和黏液在食物选择和运输中起重要作用     

肺呼吸动物潜水的奥秘

为了寻求食饵而进入海洋的企鹅、鲸类、海豹等海鸟和海兽是高度适应水中生活的动物。但它们还没有从必须用肺呼吸的困境中得到解放,它们既要进行潜水摄食,又必须在水面上进行呼吸。一般动物的潜水能力,取决于体内氧气的贮存量和消耗量。依靠呼吸吸进体内的氧气作为血液中的血红蛋白和肌红蛋白被贮藏起来。海鸟、海兽的血红蛋白和肌红蛋白量非常多,单位体重的血红蛋白是人的3倍,肌红蛋白是人的10倍。这些动物体内贮藏氧气的能力高,而且在潜水时又具有抑制氧的消耗量的功能,即在潜水时一边减少心搏数,一边限制部分血液的循环,潜水时     

岩虫消化管组织学、组织化学和超微结构的初步研究

运用光学显微镜、透射电镜和组织化学方法初步研究了岩虫（Marphysa sanguinea）消化管的组织结构和消化酶的分布。结果显示：岩虫消化管呈长直管状，可分为口咽腔、食道、肠和后肠。组织化学研究表明食道粘膜层固有层有分泌酸性粘多糖、中性粘多糖和混合粘多糖3种粘液细胞；肠及消化盲囊的上皮细胞游离端及顶部胞质均检测到碱性磷酸酶、酸性磷酸酶和酯酶的活性。透射电镜显示食道粘膜固有层的粘液细胞可分为含低电子密度颗粒、高电子密度颗粒和电子透明颗粒3种。肠和消化盲囊绒毛发达，上皮细胞表面具丰富微绒毛，游离端细胞质中可见酶原颗粒、吞饮小泡、丰富的粗面内质网及溶酶体。肠纤毛沟由纤毛柱状上皮细胞组成，带环状横纹的纤毛小根插入细胞内部，纤毛小根之间散布着丰富的线粒体、溶酶体等结构。     

研究海水交换的示踪剂——氯氟甲烷

最近研究表明,氯氟甲烷(CFM_s)对海洋表面和海洋内部之间的水交换可以起到定量的示踪作用,因而把它作为海水运动和交换的示踪剂。利用CFM_s进行示踪有一个独特的优点是,它在海洋中的扩散性质与CO_2和热的扩散性质完全类似。据在东北太平洋中的测量表明,在深度为100米左右的这层水中CFM_s     

侧毛虫科系统关系的探讨与属级定义的重厘订(纤毛门,腹毛目)

根据纤毛图式及细胞发生学特征 ,重新界定了腹毛目侧毛虫科纤毛虫 :侧毛虫、异毛虫、锥口虫、海尾柱虫、拟片尾虫以及拟翁口虫 6个相近属的定义。同时利用近祖 -衍化分析 ,探讨了其系统关系。     

苔藓动物形态概述

苔藓动物俗称苔藓虫,简称苔虫,是营群体生活的一类群体生物(colony organisms)。苔藓虫绝大部分生活在海水中,是海洋底栖生物的重要组成之一。生活在潮间带和潮下带的一些苔藓虫在污损生物(fouling organisms)群落演替中具有一定的作用。有的种类参与小型底栖生物(meiobenthons)的群     

海洋苔藓虫中生物活性物质的研究进展

海洋苔藓虫属真体腔动物 ,是海洋底栖动物的重要组成之一 ,种类多 ,分布广 ,常常形成群体 ,密布在岩壁、鱼网、船底、浮标等物体上 ,在海洋污损生物中的出现频率很大。世界上现有苔藓虫５０００多种 ,中国海估计有７００多种。其中 ,总合草苔虫（ＢｕｇｕｌａｎｅｒｉｔｉｎａＬｉｎｎａｅｕｓ，又称多室草苔虫）除南北极外 ,广泛地生息在世界各个海域中 ,该群体为紫褐色或褐色 ,幼年时呈扇形 ,老熟后似草丛 ,常常长到１０ｃｍ以上 ,每只有个虫两列 ,交互排列。１９８２年 ,美国亚里桑那州立大学Ｐｅｔｔｉｔ研究小组成功地从采集于加里福尼…     

棘皮动物呼吸代谢研究进展

呼吸代谢是动物进行能量代谢的基本生理活动,动物所摄取的能量大部分都消耗在维持其生命活动的新陈代谢中,研究动物呼吸代谢可了解动物的生理状况及对外界环境条件的适应能力。目前有关鱼类、甲壳类和贝类等呼吸代谢的影响因素的研究国内外已有很多报道。棘皮动物作为海洋底层生物,对海洋生态系统结构和功能的维护具有非常重要的作用,因而对其呼吸生理生态的研究也越来越受到关注。本文就影响棘皮动物呼吸代谢的生物因素和非生物因素进行综合评述。     

高温下的生命奇迹

科学家发现,生活在海底火山口周围的管生软体虫——庞贝虫,具有耐高温的生存能力,其承受的温度范围,远远超过已知的其他任何一种多细胞生物体。因此,假如《世界吉尼斯大全》要为生活在高温环境中的动物开设一项记录的话,庞贝虫一定会脱颖而出,荣登榜首。过去,人们一直认为,动物的耐热记录是撒哈拉大沙漠中的一种蚂蚁创造的,它们能在55℃的高温下寻找食物。而庞贝虫的尾部,可以浸泡在温度高达81℃的水中,头部却丝毫不受这酷热环境的影响,生活仍很正常。生物学家曾作出过这样的结论:生物体细胞中的膜状结构,如细胞核和线粒体,难以承受温度的骤变,其耐高温的极限是55℃。然而,生活在海底火山口周围的庞贝虫,否定了这一结论。庞贝虫不仅     

海表扩散层中气体行为的分子动力学模拟*

尽管影响气体在海气界面间交换的因素很多,但迄今却仅仅用风速来估算气体在海气界面的传输速度。另一方面,直接实验测量气体在海气界面的传输也十分困难。因此,气体穿过海气界面的传输速度仍然存在很大的不确定性。文章采用分子动力学方法模拟了二氧化碳、氧气、氮气以及惰性气体氩、氪在海表扩散层内部的扩散过程,求得不同温度下这些气体的扩散系数,与现有的实验值平均相差约19.4%,并重点讨论了二氧化碳在扩散层内部的行为,为进一步研究气体在海气界面的传输速度提供了新的理论手段。     

中国沿海寄生性病原血卵涡鞭虫(Hematodinium sp.)的遗传多样性研究

血卵涡鞭虫是一类感染海洋甲壳类动物的寄生性甲藻。本研究通过对我国山东、浙江和广东三地的血卵涡鞭虫群体进行r DNA基因(包括5.8S,ITS1和ITS2)的测序和遗传分析,研究了我国沿海养殖蟹类中血卵涡鞭虫群体的遗传多样性以及与美国和欧洲群体的亲缘关系。结果表明,流行于我国沿海地区养殖蟹类中的血卵涡鞭虫群体存在一定的遗传多态性,共发现14个单倍型,其中单倍型ST041a在各个群体中均有出现,且发生频率较高;而三个地理群体之间无明显遗传差异,侵染不同宿主(三疣梭子蟹和拟穴青蟹)的株系间也无显著遗传差异。另外,我国的上述群体在遗传上是不同于国际上其他地区的独立分支,属于Hematodinium perezi基因型Ⅱ;其亲缘关系与美国兰蟹中的株系较近(遗传距离D=0.027),而与欧洲冷水株系稍远(D=0.236)。本研究肯定了血卵涡鞕虫是一类"泛宿主"型病原生物,即在同一地区可侵染不同的甲壳类宿主。我国沿海地区的蟹类养殖应避免不同种类间的混养,以及不同地区间的引种交换,以防止血卵涡鞕虫流行病的进一步扩散。     

刺参呼吸树的超微结构观察与研究

用光镜、扫描电镜和透射电镜观察研究健康刺参（Apostichopus japonicus）呼吸树的形态结构,并观察研究濒死刺参呼吸树的异常,结果显示：刺参呼吸树由外向内依次为体腔上皮、肌层、血腔、内皮细胞和中央腔。体腔上皮细胞游离面有长而不规则的微绒毛,细胞上部吞饮小泡丰富,细胞中常见吞噬体。内皮细胞表面有各种形状的细胞突起,细胞顶浆分泌活跃,细胞内质膜小泡丰富。体腔上皮细胞和内皮细胞中丰富的吞饮小泡和质膜小泡提示这两种细胞具有吸收功能。体腔上皮和内皮下连续成层的基膜围戍呼吸树中封闭的血腔。内皮层与内皮基膜构成呼吸树的呼吸膜,由泄殖腔进入呼吸树中央腔的海水和呼吸树血腔中的血液经此气一血屏障进行气体交换,完成呼吸作用。体腔上皮与上皮下基膜构成体腔液一血液屏障,刺参的体腔液与呼吸树血腔中的血液经此屏障进行物质交换。呼吸树还在渗透压调节和代谢产物排泄中起作用。在濒死刺参的呼吸树中,纤毛虫大量积聚在中央腔中并附着在内皮层上,导致呼吸作用不能正常进行,这可能是当养殖水体恶化时造成刺参患病并死亡的重要原因之一。     

南黄海溶解氧在海—空之间的交换

海空界面之间的气体交换,是研究气体在海洋中循环的一个重要内容。而大气中的一些可能影响气候的痕量气体,以及由海洋产生,并向大气释放的气体,在海空界面之间的交换通量及交换速度,近年来更引起人们的注意。了解气体在海空界面上的交换速度对解决这些问题是非常重要的。     

南黄海溶解氧在海——空之间的交换

海空界面之间的气体交换，是研究气体在海洋中循环的一个重要内容。而大气中的一些可能影响气候的痕量气体，以及由海洋产生，并向大气释放的气体，在海空界面之间的交换通量及交换速度，近年来更引起人们的注意。了解气体在海空界面上的交换速度对解决这些问题是非常重要的。     

海洋生物医学与人类保健

全世界海洋蕴藏着各种各样的物质。这些物质很可能成为21世纪人类食物和重要的药物来源。过去,海洋生物医学研究已经获得了许多有关人体生理研究的知识。例如,19世纪80年代,梅契尼柯发现海胆的胚胎细胞有吞噬作用;本世纪初,兰德斯坦纳利用龙虾发现了抗原—抗体的定量沉淀反应;生理学家贝斯特采用鳐鱼从事胰脏生理研究;此外有人利用牡蛎鳃的纤毛上皮研究纤毛运动;利用乌贼的神经阐明神经系统的功能;利用海豹和其他的海洋动物从事呼吸生理学研究,以及利用电鳗研究乙酰胆硷的酶促水解……,这些都是海洋生物医学研究的突出例子。从60年代起,先进国家就开始积极开展海洋     

在细胞水平上对高温珊瑚白化的初步研究

全球变暖背景下的异常高温能够导致珊瑚及其虫黄藻组成的共生体系崩溃,虫黄藻大量损失,出现珊瑚白化,并可能进一步导致珊瑚礁生态系统退化.文章通过对6种造礁石珊瑚的急性高温胁迫实验,分析不同种属的石珊瑚虫黄藻共生体系对高温的耐受性差异,为全球变暖背景下珊瑚群落演替趋势提供理论依据.结果显示:1)在急性高温胁迫下,石珊瑚耐受的差异性与其形态有关,枝状珊瑚耐受性最低,在高温胁迫下最先白化、死亡,而叶片状和块状珊瑚对高温的耐受性较强,这与野外珊瑚礁白化的现场观测结果一致.2)在高温胁迫下,不同种属珊瑚共生虫黄藻损失的方式不同:珊瑚持续排出虫黄藻,如鹿角杯形珊瑚 Pocillopora damicornis;珊瑚先排出一定的共生藻,之后珊瑚组织携带大量虫黄藻与珊瑚骨骼分离,如风信子鹿角珊瑚 Acropora hyacinthus 和松枝鹿角珊瑚 Acropora brueggemanni;先排出部分虫黄藻后,虫黄藻以有丝分裂增殖的方式迅速补充其数量,如十字牡丹珊瑚 Pavona decussata;虫黄藻细胞直接坏死而损失虫黄藻,如澄黄滨珊瑚 Porites lutea.研究强调,预测珊瑚对全球变化的响应问题时,应当同时考虑珊瑚宿主和共生藻的作用.     

我国近岸多室草苔虫(Bugula neritina)的群体遗传分化研究

基于线粒体控制区序列和SLAF-seq,对重要药源生物多室草苔虫的群体遗传分化水平开展了研究。控制区序列中检测到8个单倍型,单倍型多样性（h）和核苷酸多样性（π）分别为0.130 7和0.000 7,单倍型网络图和NJ系统进化树的结构都较简单,无明显拓扑结构。中性检验和核苷酸不配对分析结果均表明多室草苔虫未经历过大规模群体扩张。F_st和AMOVA分析显示遗传变异主要来自于群体内。SLAF建库共开发得到214 409个SLAF标签,其中多态性SLAF标签23 437个,共开发出99 432个SNP位点。群体间的遗传距离较小,且低于群体内的遗传距离。基于SNP所做的系统发育树和群体遗传结构分析表明,各群体之间没有显著的遗传结构。综上所述,我国沿海多室草苔虫的遗传多样性水平较低,不同地理群体之间不存在显著的遗传结构。多室草苔虫较强的扩散能力是造成上述结果的主要原因。另外,本研究还验证和讨论了SLAF-seq应用在海洋生物群体遗传分化研究中的可行性和优势。