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有孔虫

中文学名 有孔虫

拉丁学名 foraminifera

界 动物界

原生动物门(Protozoa)

肉足虫纲(Sarcodina)

亚纲 根足亚纲

有孔虫目(Foraminiferida)

分布区域 海洋

形成时代 寒武纪至今

有孔虫,(学名:foraminifera),是一类古老的原生动物,5亿多年前就产生在海洋中,至今种类繁多。由于有孔虫能够分泌钙质或硅质,形成外壳,而且壳上有一个大孔或多个细孔,以便伸出伪足,因此得名有孔虫。有孔虫是海洋食物链的一个环节,它的主要食物为硅藻以及菌类、甲壳类幼虫等,个别种的食物是砂粒。有孔虫是浮游生物中重要的组成部分,也是大多数海洋生物的重要的食物来源。

外形特征

单细胞

有孔虫是单细胞动物。有石灰质壳﹐壳上多小孔﹐由此溢出许多丝状的假足。生活在海洋中﹐遗壳堆积海底﹐形成岩石。有孔虫化石可用来测定岩石的地质年龄。

虫体隐藏在细小的壳内,小壳分为许多小的内格,由一些微孔或孔状接缝所穿通。壳一般是碳酸钙质的,也有硅质的和几丁质的。某些有孔虫则是通过把细粒矿物质或其它外来的颗粒胶结起来,来建造自己的壳,这种壳为胶结的或含沙质的。由于有孔虫特别小,在钻探过程中不会被破坏,所以对寻找石油特别有价值。

某些有孔虫可以很容易地用肉眼看见,少数种类的有孔虫的壳,直径达5 厘米。某些有孔虫的壳(例如抱球虫属)大量堆积在现代洋底的许多地方,形成厚层沉积物。这种软的、细粒的、被称为抱球虫软泥的钙质物质,今覆盖着约1.3 亿平方公里的海底。在地质时代也有与此相似的沉积,但已变成厚层的白垩和石灰岩。

介壳

根足类有孔虫目(Foraminiferida)的原生动物,特点是︰从藏在介壳内的单核或多核的细胞质体伸出细长的伪足。因种类不同,介壳大小可从极微小,到最大直径超过5公分(2英寸)。且形状和室的数目、化学组成以及表面定向亦因种而异。南太平洋种类的介壳特大,大洋洲岛屿的居民取作珠宝使用。埃及金字塔的始新世石灰岩中找到的钱币虫属(Nummulite)介壳直径大於5公分。有孔虫类栖居於几乎所有有保护物和适宜的食物(微小生物)的海域,几乎在所有深度处都有发现。是现存浮游和底栖的小型动物区系的重要组成部分。化石到处可见,因此可作为判定地质年代和探测石油的标准化石。有孔虫死後,其石灰质空壳下沉,形成有孔虫软泥,覆盖著约有30%的洋底面。石灰石和白垩是有孔虫的海底沉积产物。

外壳

在英国南安普顿的海洋学中心研究海洋生物的Alan Hughes说,有孔虫或许是海洋中除了细菌之外最丰富的海洋生物。大多数有孔虫拥有碳酸钙制成的复杂的壳。

但是在挑战者深渊找到的有孔虫缺少外壳。实际上,科学家捞到的85%的有孔虫属于软壳的allogromiids——它们只占海洋表面有孔虫群的5%~20%。

这可能是因为海洋的最深处只有很少的碳酸钙,这就意味着这些微生物可能无法制造外壳。“当你越走越深的时候,你就会到达一个叫做钙补偿点的深度,”Hughes解释说。“在那个深度之下,你就开始发现软壳的有孔虫”。

生存环境

现代的有孔虫绝大多数都是海生的,只有少数生活在泻湖、河口等半咸水的环境里,也有极少数广盐性的可以生活在超过正常盐度的咸水里,还有极个别的可以生活在淡水里,如瓶形虫超科中的个别种属。大多数的有孔虫为底栖生活,少数为浮游生物。底栖的有孔虫通常都可以在海底缓慢移动,只有少数固着生长。

影响有孔虫生长、生殖和分布的主要因素是水温、深度和盐分;适当食物的是否易得;基质的性质以及氧气的供给等。现存的海洋有孔虫种群由6个公认的不同动物区系组成;其中4个出现在较暖的海水中;两个在较冷的海水中。

抵压性

北里洋的研究组认为,软有孔虫在马里亚纳海沟兴旺发达,是因为它们是为数不多的能抵挡巨大压力的生物。地质学家认为这个海沟形成于6百万到9百万年前。在那个时候,生态系统中不那么耐压得物种确实被压死了。

海水表层碳酸钙是饱和的。随着水深增大,由于温度降低,CO2含量增加,碳酸钙溶解度增大,至某一临界深度,溶解量与补给量相抵平衡,这一临界深度就是碳酸钙补偿深度。

繁殖方法

有孔虫的生殖方式分有性生殖和无性生殖两种。它们的生存空间与其它原生动物一样甚为广泛,分浮游和底栖两个类群。有孔虫对环境的反应特别敏感,有明显的深度分布范围,因而它们是最好的海深指示生物。由于不同时期有不同的有孔虫,因此,根据有孔虫的沉积物不但能确定地层的地质年代,而且还能提示地下情况,从而为寻找矿藏尤其是石油,提供重要依据。有孔虫的个体极其微小,只有0.15毫米大小,需要借助放大镜才能分辨出来。它们比珊瑚在地球上出现的时间还早,而且一直繁衍至今。它们种类多繁殖力强,用无性生殖的生殖方式,一边大量繁殖,一边死亡,死后遗留下来的几丁质、硅质和钙质的壳沉积于礁石上与造礁珊瑚的骨骼胶结在一起。有的生物礁就是有孔虫的遗骸占据了主导地位。斐济群岛、埃利斯群岛中的富纳富提环礁,都是由有孔虫的遗骸为主体构成的。

虽然有些种类只行无性生殖,而大部分种类具有规律的或偶见的有性世代。生殖过程通常需时1~3天。较小的种可在一个月完成有性和无性世代。但较大的种,往往需要1~2年。因为通常所有的细胞质均分配给新形成的幼体,因此生殖通常使母体的生命终止。

分布范围

它们的家园远在海平面之下,比珠穆朗玛峰的高度还深。在太平洋最深的海沟——这个地球上最偏僻的角落发现了微小的生物。它们生活在马里亚纳海沟的挑战者深渊底部的泥浆中。挑战者深渊底部在西太平洋海面的11千米之下,那个深度的压力是海面的1090倍。

在横须贺的日本海洋科学技术机构的北里洋(Hiroshi Kitazato)领导了这项研究,他们使用一艘叫做海沟号(Kaiko)的潜艇收集了这个海沟的沉积物。这个遥控深海潜艇第一次潜入玛里亚纳海沟是在1995年。在2003年的一次任务中,它在海中失踪。

海洋的见证人

由于有孔虫的某些类群演变迅速,在地质历史中存留的时间短,因此常常成为相关时代的重要标准化石。尤其是因为它们体形小、数量多,同时它们的化石在钻井岩心和海底取样中比较容易被大量采集到,因而有孔虫在蕴藏有石油的地区进行井下海相地层对比、划分以及进行海洋地质研究等领域都能够发挥巨大的作用。

在沉积物中影响最大的大洋水层中浮游的有孔虫—抱球虫。抱球虫一般分布于0~200米的水层中,尤以6~30米最多。当虫体死后,其钙质遗壳就会逐渐沉积于海底形成软泥。抱球虫直径不足十多个微米,但天长日久、日积月累,致使现代大洋底的47%(太平洋36%、大西洋65%、印度洋54%)都覆盖着抱球虫软泥或有孔虫软泥。

有孔虫祖祖辈辈以海洋为家,生生死死永远不离海洋。没有海水的地方,找不到它们的踪影;海洋的边界到哪里,有孔虫就到哪里。它们活着的时候在那里繁衍、嬉戏,死亡以后就埋葬在那里。因此,有孔虫是海洋最有力的“见证人”,在揭开昔日沧海桑田之谜的艰难工作中成了地质学家的好助手。[1]

參考文獻

  1. 有孔虫 , 中国科学院南海海洋研究所网,2017-11-06