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浮游生物在食物鏈中的角色 :俗語說“大魚吃細魚”及“大菌吃細菌”,這反映出大自然的食物關係。就是說,大魚都是靠吃小魚養大的,小魚又是靠吃小蝦或其他甲殼動物幼體(也即是中型浮游動物)長大的,那麼小蝦又靠什麼長大呢?是靠體積更小的小型浮游動物(即是原生動物),而小型浮游動物是靠浮游藻及細菌養活的。這種(大魚 ↗ 小魚 ↘ 蝦 ↗ 小型浮游動物 ↘ 浮游藻及細菌)連在一起就像一條鏈,就叫食物鏈。實際上,在海洋裏有多條縱橫交錯的食物鏈、彼此依賴,形成複雜的網狀結構,稱作食物網(Food web),浮游植物及細菌稱作初級生產者(Primary producer),浮游動物稱作次級生產者(Secondary producer)。下面按體積最小向上遞增逐一講解。

i.    浮游病毒

病毒是海洋中最小的微生物,按大小它們被分類為毫微微級,即大小只有0.02–0.2微米(1升海水含有數十億到上百億個病毒),它們的數量與海洋中整體微生物數量有直接關係,例如有一個名叫噬菌體(Bacteriophage)的病毒,它們專以細菌為宿主,最後引起宿主細菌之細胞出現裂解。噬菌體病毒在海水內蘊含豐富,海水中70%的細菌會受到噬體病毒的感染。除了細菌以外,病毒也會感染一些微型浮游植物。

細菌與浮游藻被病毒感染導致其細胞裂解後,會釋放出溶解有機物(Dissolved organic matter,簡稱DOM ),這些“溶解有機物”就作為有機碳源,並被一些作為分解者的異養細菌或真菌(Fungi)所使用。

ii. 細菌(Bacteria)

海洋內的細菌種類繁多,按大小它們被分類為微微級0.2 - 2微米。針對養殖海洋魚類來說,我們不需像微生物學一樣要把每類細菌都弄清楚,只須瞭解有兩大類型細菌便可,第一類是所謂的藍細菌(Cyanobacteria),它們含有葉綠素a(Chlorophyll a)並可使用陽光及無機碳源(CO2, 二氧化碳) 來自製食物的微生物,屬於光合自養型(Photoautotrophic)細菌, 除了葉綠素a以外,多數藍細菌也含有藻藍素(Phycocyanin),使它們帶有藍色,也有一些藍細菌含藻紅素(Phycoerythrin),它們會呈現紅色。植物學家對藻(Algae)的定義是: 一些含有葉綠素a而有未分化為根莖葉的葉狀體。與其他藻相似,藍細菌也可在海洋大量滋生而引起藻潮 ,所以藍細菌曾經被叫作藍綠藻(Blue-green algae)並被歸類在浮游植物內,但現在是把它們歸納在原核生物中的細菌類。藍細菌是海洋生態系統中的初級生產者(Primary producer)。

     

藻潮(Algal boom)

我們要瞭解的第二類細菌是異養型(Photoheterotrophic)細菌, 它們以陽光為能源,(也有吸收化學能的異養型細菌,它們叫化能異養型(Chemotrophic),主要在不能透過陽光的深海中)及有機碳源的微生物,有機碳的來源有很多,例如:死去的動植物殘體;上面提到被病毒感染而導致細胞裂解的細菌;海洋動植物的分泌物等等,在上層水層中,溶解有機物主要來源於被病毒裂解的細菌。

在微微型大小範圍(即0.2-2微米),藍細菌是主要可進行光合作用的類群,占95%比例,其他5%是一些可以進行光合作用的原生生物。相對而言,在微型大小範圍(即2-20微米),浮游藻則是主要可進行光合作用的類群。

iii.  原生生物(Protists)

若要看更詳細資料,可在維基百科的網頁上鍵入“原生生物”,網址是: http://zh.wikipedia.org/wiki/ 。原生生物是單細胞生物,它們的細胞內具有細胞核和有膜的細胞器。比原核生物更大、更複雜,所有原生生物都生存于水中。原生生物至少包含5萬種的生物,是真核生物中最低等的,由化石得知,原生生物在15億年前即已存在,它是由原核生物演化來的。大部分的原生生物為單細胞,因此常被認為是植物、動物、真菌的祖先。

海洋生物學家早期把海洋原生生物定義為單細胞真核生物分類為單細胞藻(Unicellular algae)及原生動物(Protozoans),其中認為單細胞藻是浮游植物(Phyplankton),可進行光合作用。然而最新研究指出,有些單細胞藻類似動物一樣可攝取食物、此外也找到有些原生動物能進行光合作用來攝取營養,它們不單能自養,也能異養,故此屬於混合營養型。在這些新發現之後,有人提出的分類方法為:自養原生生物 (Phototrophic protists)、異養原生生物(Heterotrophic protists)、混合營養原生生物 (Mixotrophic protists)。由於不斷發現新品種原生生物,如何對在海洋生長的原生生物進行分類還沒有明確規則,作為養殖知識之用,我們可繼續使用單細胞藻及原生動物等等名詞,因它們比較直觀,但我們需注意,所謂“原生動物”並不等於是動物,因有些品種既是能運動的動物但又同時像植物能進行光合作用。下面介紹幾個在上層水層常見的原生生物品種。

  • 單細胞藻 (Unicellular algae)

它们含叶绿素可进行光合作用,它们被归纳在浮游植物的分类之内。在海洋在上層水層中主要有硅藻及甲藻,它们体积大于20微米,属于小形浮游生物(Microplankton);顆石藻(Coccolithophore),它们体积介乎2 - 20微米,属于微型浮游生物(Nanoplankton),是一種海生金褐色單細胞鞭毛藻類,通常歸屬與金藻門。

    • 矽藻 (Diatoms):

是一類最重要的浮游植物,分佈在世界大洋中,只要有水的地方,一般都有矽藻的蹤跡,尤其是在溫帶和熱帶海區。因為矽藻種類多、數量大,因而被稱為海洋的"草原"。矽藻是一類具有色素體的單細胞植物,常由幾個或很多細胞個體連結成各式各樣的群體。矽藻的形態多種多樣。

矽藻種間個體差異大,小者3.5微米,大者300-600微米。矽藻的身體雖然只有一個細胞,可這一個細胞卻非常有趣。它既不像動物細胞一樣沒有細胞壁,也與植物細胞的細胞壁大不相同。矽藻的細胞壁由大量的矽質組成,分為上下兩部分組成,上面的蓋叫上殼,下面的底叫下殼,上殼套住下殼,並且上下殼面上紋飾圖案非常精美。如同透明的水晶箱,或者好比一間精緻的玻璃小屋。從十六世紀顯微鏡下發現的這些頗具魅力的小生物後,科學家們耗費了許多的筆工來描繪這些絢麗的玻璃殼。

植物體多為單細胞,少數是球胞型或絲狀體,約1000種。甲藻是一種有鞭毛的藻類,像動物一樣可以在水中自由遊動,但細胞內又含有葉綠素,能進行光合作用,具有植物的基本特徵。大多數甲藻有很厚的分瓣的細胞壁,由許多小甲片組成,甲藻的名稱就是這樣來的。甲藻中有許多種類能發光,最吸引人注意的是夜光藻。夏天晚上,海面上常可見到發亮的光帶,這就是夜光藻在發光。在浩瀚的大海上,甲藻在有利條件下可以迅速繁殖。大量繁殖的海藻會耗盡海水中溶解的氧氣,使海洋中的魚蝦成群死亡,這就是赤潮。甲藻還能分泌一種毒素,使魚蝦中毒死亡。

  • 原生动物(Protozoans)
    • 鞭毛蟲 (Flagellates)
    • 纖毛蟲(Ciliates)

 

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