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【动物界全系列】藤壶目—藤壶科

藤壶目—藤壶

 

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围胸总目

藤壶

藤壶总科

藤壶

 

藤壶科(学名:Balanidae)是属于节肢动物门鞘甲纲蔓足亚纲的一种动物,尽管它们粗看上去不像动物。一般人们只看到一个白色的锥形,与一般地说鞘甲亚纲动物不同的是在成虫情况下它们不能移动。

1.形态

藤壶科动物柔软的肉体被六块小石灰板围绕,这些板一般白色到淡灰色,边缘往往粗糙不平。在石灰板组成的锥的开口处有两对可以把开口遮掩住的盖子。藤壶科动物使用它们来防止自己脱水。把盖子盖好后它们可以数日处于干燥的状况下,可以这样来承受水位的巨大波动。锥的下部有一块紧紧贴在基底上的石灰板。通过这个方式藤壶科可以不被海浪和潮汐带走。藤壶科的粘附力比最强的环氧树脂的粘附力还要强一个数量级。

藤壶科动物所有的枝节都是捕捉食物的触手。藤壶科动物的直径在1至1.5厘米之间。

壳圆锥形,密集生长的个体呈圆筒形。峰吻问直径约20毫米,高12~14毫米。壳口稍展开,略呈五边形。壳板表面具有粗细不等的许多白色纵肋,肋问凹处深暗紫色或灰褐色,但有些个体模糊不清,尤其上部壳表全呈灰白色。

年幼个体肋多不明显,壳口缘成锯齿状,幅部稍宽,顶缘斜,表面具平行横纹。檐板较宽阔,表面有显著的生长线,在中央部稍低陷,有紫色纵带,内面有放射状断续脊突;关节脊长而宽,其长度约为背缘的1/2,末端平截;闭壳肌脊突出而短闭壳肌窝深而稍长。

背板三角形,峰板缘短而略弯,侧压肌脊发达,7条左右。口器上唇各侧具有3齿,大颚有3齿,锯头有2小齿一蔓足约6对。壁板4、6片,或壳板完全融合,吻板有幅部。壁板内面与其幅部常具纵管。基底通常钙化。上唇不膨鼓,有中央缺刻。大颚4或5齿,下角磨碎型。第3蔓足近似第2蔓足。交接器具背突。

2.食物

藤壶科动物的触手组成一个密集的篮子,水可以流过这个篮子。藤壶科动物把水里的微生物和其它有机物过滤出来作为食物。退潮后这个篮子被关上,涨潮后它们可以把这个篮子伸出去。

3.生殖和发育

藤壶科动物是雌雄间性的,它们可以相互受精。由于成虫无法运动交配的双方必须紧紧挨在一起。交配时它们的阴茎伸出,触摸周围,寻找其它藤壶。相对于它们自己的身长来说藤壶科动物的阴茎是动物界里最长的。

卵受精后留在壳内,幼虫孵化时就已经有一层小甲壳了,它们春天离开母虫,然后开始寻找它们将要定居的地方。它们总是在已经有许多藤壶的地方定居,这样它们可以与在那里的藤壶交配。定居时它们转过身来,把脊背牢牢地粘在基底上,然后它们多次在甲壳内蜕皮,长成成虫。它们成熟的速度根据水温和营养多少不同。

4.生活环境

在世界各地的海岸线上都可以看到藤壶科动物。它们常粘附在石崖上,以便接触更多的水流。有时甚至寄宿在蟹、贝壳、腹足纲动物上,海龟甚至是座头鲸身上。

藤壶还会寄生在船体上,因此船底常用有毒涂料或者是海洋生物的激素来防止藤壶附着

5.天敌

藤壶科的天敌有蟹、海胆、腹足纲动物等,在冬季紫滨鹬、蛎鹬和翻石鹬也会以它们为食。

6.藤壶

藤壶(学名:Balanus),俗称“触”、“马牙”等,是一种附着于海边岩石上的有着石灰质外壳的节肢动物,常形成密集的群落。

(1)形态特征

蔓足类可分为有柄的和无柄的两大类。藤壶属于无柄蔓足类。有柄类如茗荷,被认为是原始的种类,有一长的肌肉质柄(peduncle)附着在基底上,柄由身体的口前部(preoral end)延伸形成。

藤壶口前部并不延长成柄,而是直接附着在基底上形成一宽阔的附着面,或钙质或膜质。顶端形成一圈骨板,或连接,或重叠排列,或完全愈合,因种而不同,其中包括峰板、喙板、侧板及侧峰板。在这一圈骨板的中央顶端是成对的可动的背板与楯板,两侧的背板与楯板之间有裂缝状开口,蔓肢由此伸出。骨板与外套之内为仰卧状的身体,蔓肢向上,身体向腹面弯曲,可分为头部与胸部,腹部退化。头部小触角用以附着,或消失仅留有粘液腺,具很强粘着力。大触角成虫期消失。6对胸足为双肢型分节蔓肢,细长具刚毛,用以捕食。蔓肢由顶端孔伸出,激动水流以滤食,口位于蔓肢之间,中肠膨大,有盲囊及肛门。没有心脏,但在闭壳肌之间有血窦,外套及蔓肢行气体交换,颚腺为排泄器官,食道周围有脑神经节,有中眼及复眼。卵巢位于附着面的外套壁中,一对输卵管开口在第一对蔓肢的基部,输卵管末端为输卵管腺,由它分泌卵囊,装满卵后由生殖孔排出并附着在外套壁上。精巢位于头区,有时延伸到胸部,一对输精管,末端延长成阴茎。阴茎可由体内伸出,插入邻近个体中排出精子团,因为它们多聚集生活。精子穿过卵囊使卵受精,并在其中发育并孵化出无节幼虫,后逐个释出体外,可放出上万个。幼虫经5次蜕皮后变成腺介幼虫,具两枚贝甲及六对蔓足,以第一对触角的粘腺分泌物开始附着附着后蔓肢延长,身体弯曲,旋转,壳板出现,完成变态。几丁质外骨骼裹住外套壁及附肢,也周期性蜕皮,而外套壁向外分泌的钙质板不蜕落并不断增长,一般成体寿命2-6年。

(2)生活史

藤壶的幼虫时期经历了一系列的变化:浮游,无节幼体,腺介幼体。腺介幼体是一种特殊的幼体形式,它无须摄食,此阶段仅仅是为了选择附着、变态的适宜地方。游泳着的腺介幼虫被流动的水流牵引附着到底质上,它们开始用其小触角运动。这种附着是可逆的。如果幼体不变态,它们能重新恢复游泳阶段,因为它们还保留着游泳的能力。一旦幼体附着,腺介幼虫便开始探查它所附着底质的各方面的理化性质。腺介幼虫以有规律的“步伐”在底质表面上运动,运动的距离一般较短,且每一步都很少改变方向或停止。当幼虫找到适宜的附着物后,从其第一触角第三节的附着吸盘的开口处分泌出胶体腺,第一触角被胶体包围,腺介幼虫开始了营固着生活,然后再变态为成体。

(3)附着

附着机理

藤壶的幼虫无节幼体,经2-3周的发育,成为腺介幼体,腺介幼体在合适的附着物上吸附、固定。固定前腺介幼体用触角附着接触面,这种附着容易移动。故称为暂时粘附;此时若附着物表面适合附着。腺介幼体则会由暂时粘接转变为永久性粘接。固着后的腺介幼体发生变态成为藤壶成体,藤壶成体在附着基表面分泌出藤壶胶,使附着更加牢固。藤壶胶分泌初始为液态,通过自组装和交联,最后凝聚成耦合底板和基底材料的胶质层,期间经历了复杂而有序的过程。这种胶体与附着物基材表面发生粘接的聚合过程使该胶体具有较大的内聚强度和抗生物降解性。

②影响因素

藤壶的幼体具有向能性的特性。海洋中附着基表面的粗糙程度、光线及颜色往往会影响藤壶腺介幼体对附着物的选择。若附着基表面粗糙。表面能高,海水透光度差以及具有橘色和绿色表面的固体,往往是藤壶幼体比较容易选择的附着基。另外,海水中的理化因子,包括盐度、温度等等往往都会影响藤壶幼体的附着变态。从对网纹藤壶的繁殖、附着和生长的研究中发现:

(a)藤壶的胚胎发育的速度与水温有关;

(b)藤壶个体外壳的生长也与水温有密切的关系。藤壶各季附着的强度总体来说不同,其附着的生物量呈现夏、秋季较高,冬季最低的趋势。

(4)繁殖状况

藤壶虽为雌雄同体,但多为异体受精,在温暖的海洋环境里,一般全年均可繁殖,而在较寒冷的环境中,生殖则表现出季节性。吴尚憨等曾研究了青岛港纹藤壶的繁殖状况,观察到纹藤壶繁殖最盛季节为7-9月,在此期间纹藤壶附着至性成熟这一过程只需23天,而在繁殖初期或末期,则需35-43天;至于排卵量,则不仅与个体大小有关,而且还受温度的影响。而在舟山虾塘,纹藤壶的繁殖期介于4月中旬至10月,但全年均发现怀卵个体,而且在高温季节,母体还同时怀有2种类型的卵,从而缩短了纹藤壶的孵化间隔。另外,在舟山海区的日本笠藤壶、鳞笠藤壶和三角藤壶,其性腺发育和成熟均具有明显的季节性,繁殖期处在全年水温较高时期,且怀卵量与年龄、繁殖时期、所处潮区和浪击状况等因素有关;但这两种笠藤壶部为迟热种,从附着至性成熟需2年以上时间。在厦门港,网纹藤壶性腺成熟也表现出周期性,每次排卵的时间与温度有关,而且第一次性成熟因季节和水温的不同而异。而位于热带海区的湛江港,则记录到一年四季均可采到带有成熟卵块的网纹藤壶。且全年都发现有藤壶附着

(5)分布范围

藤壶分布甚广,几乎任何海域的潮间带至潮下带浅水区,都可以发现其踪迹。藤壶是变渗性动物,只在盐度接近于体液并且变化不大的水域中能够生活,因此,大多数藤壶都密集地分布在港湾、港口及沿岸水域,附着在天然岩礁、码头堤坝、船舶浮标、海水管道、水产养殖设施及鲸、海龟、海蛇等生物有机体的体表。

(6)主要危害

①增加船舶阻力耗损燃料

由于藤壶附着。使得船舶吃水线以下部分粗糙度增加,使船舶在航行时的阻力加大,与此同时也增加了船舶的自重导致船舶、舰艇的航行速度降低,增加了燃料的消耗。

②增加自重削弱抗风险能力

海上的石油平台及建筑设施若被藤壶附着,则会增加这些设施结构的自重,加大其外载荷,削弱了其抵抗风暴曩浪的能力,使其容易倾斜、倒塌。同时由于自重增加提高了平台、建筑物的重心,当海啸、地震、风暴潮来临时,危险性增大。

③影响海水资源综合利用

藤壶附着对利用海水进行冷却的石油平台、电厂给排水管道会发生堵塞,影响海水的冷却效果。甚至造成事故风险。海水淡化时会造成进水管道不畅,降低海水淡化效果。

④妨碍仪器设备使用

藤壶附着妨碍军事设施与民用、科研仪器的正常工作,降低传感器、仪表及传动部件的灵敏度。

⑤影响渔业生产降低水产品质量

藤壶附着影响养殖,与贝类争夺附着基、饵料,堵塞网具网孔,影响水体交换,妨碍养殖对象的生长发育,降低水产品的质量。

⑥加速水下固着物局部腐蚀速率

藤壶附着会改变局部金属的电化学腐蚀过程和速度,导致局部腐蚀或穿孔。M Eashwar等在详细考察了不锈钢上藤壶生命活动及腐蚀现象,指出死藤壶壳上有机质的分解引起介质酸化,进而形成缝隙腐蚀;与此同时。马士德等通过青岛海域实海暴露试样观察及实验室培育研究了藤壶附着对海水中金属腐蚀的影响,揭示了藤壶附着在局部腐蚀中的过程和机理,指出:海洋生物的自催化效应、分泌液及死亡腐烂引起溶液酸化(pH值最低可达3-4),可进一步加速局部腐蚀的生长和发展。宋诗哲等研究了铝镁合金在不同pH值NaCl溶液中腐蚀行为,揭示海洋污损生物造成的局部微酸性环境是厦门港局部腐蚀敏感性强的原因,海洋污损生物作用是造成海洋结构材料、构筑物及船舰体局部腐蚀的主要因素。

(7)研究史

生物进化论的创立者达尔文是一个不折不扣的“藤壶控”。在出版《物种起源》以前,他曾用了8年时间来研究藤壶。以藤壶为代表的蔓足类,是达尔文利用现代系统生物学观点进行研究的第一个生物类群。这项研究工作为他所提出的生物进化论奠定了基础。正是因此,后人形象地将这段时期称为“八年藤壶”。达尔文所制作的藤壶标本,绝大多数成为博物馆的收藏。

7.藤壶

藤壶属(学名:Balanus)是藤壶科下的一属,俗称“马牙”。该属物种生活在全世界的岩石海岸和海洋漂流物上。它们的共同特征是雌雄同体,成年后将自己粘附在坚硬物体表面等,附着在船体表面的藤壶常给船舶航行带来困难,因为会增加船体表面的阻力,而浪费燃料。因此船只吃水线之下的漆料需选择不易被藤壶附着的。而鹅颈藤壶等生物虽然也叫藤壶并且有着类似的生活方式,却不是该属的成员。

8.巨藤壶

藤壶属(学名:Megabalanus)为藤壶科的一个属。

齿楯巨藤壶(学名:Megabalanusoccator),藤壶科的一种动物。壳板光滑或有纵肋及钙质刺,淡蓝紫色或褐紫色,具有暗纵条纹。幅部略斜,白色或淡紫色,具横管。吻板和侧板鞘内面暗蓝色或淡紫色,峰板及峰侧板者白色。壳口较大,三角形。楣板略窄,有放射排列的尖刺,闭壳肌脊弱。背板中央沟开放,矩至基椐角的距离为本身的宽度或略窄,但年幼者则较宽。基底钙质。软体部分似M.tintinnabulum(Linnaeus)。

 

 

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