海洋占了地球表面积的71%,其中生活着大量的无脊椎动物。本节简要介绍沿海无脊椎动物标本的采集和制作。
一、海洋环境的简要说明
(1)海洋环境的特点
海洋环境与陆地环境相比,变化较小,稳定性强,这就为海洋生物的生存和发展提供了良好的条件。其特点如下:
①海水温度差别很小:海洋表面(海面到30米深处)温度的日变化,热带为05~1℃,温带为04℃,寒带为1~2℃。300~350米以下的海水,其年温差更小。不同深度的水层生存着不同的生物。
②酸碱度相当稳定:海水的pH值一般维持在80~83之间。
③海水中养料丰富:海水中含有多种营养盐类,如硅酸盐是硅藻构成细胞壁不可缺少的成分,而硅藻又是沿海某些浮游动物和贝类的主要食料。
(2)海洋环境的分区
根据地形和水深的不同,海洋环境可分为2大地区:如图所示,一个是沿岸地区,它是指从海陆相接处到海底200米深的部分,又称大陆架;另一个是深海区,即指深度超过200米以下的所有区域。
海洋环境划分示意图①沿岸区:这个地区根据海水深度和物理化学特性的不同,又分为2个带,即滨海带和浅海带。
a.滨海带:指由高潮线到深约50米的地带,这一地带动植物种类较多。
b.浅海带:指50~200米深的地带,这里动物种类较多,植物种类较少。
②深海区:这个地区根据水深和地形不同也分为2个带,即倾斜带和深海带。
a.倾斜带:指200~2440米之间的地带,这里坡度较陡,也叫大陆坡。
b.深海带:指由2440米以下至最深的海域地带,这个地带的特点是水温低,海床柔软,环境稳定,但缺乏阳光,无植物生长,有少数动物均为肉食性。
(3)潮间带和潮汐
①潮间带:最高潮(大潮涨潮线)与最低潮(大潮退潮线)之间露出的泥沙或石质的滩涂地带叫潮间带,实际上就是有潮水涨一落的地带。每当退潮时,潮间带海底露出水面,是进行海滨采集动物标本的主要场所。
潮间带分区
大潮时,海水升至最高的界线称高潮线,海水落至最低的界线称低潮线。高潮线以上的部分称为潮上带,低潮线以下的部分称为潮下带,高潮线和低潮线之间便是潮间带。不论大潮还是小潮,都是在潮间带之间发生的。根据大小潮海水涨落的不同,潮间带又分低潮带、中潮带、大潮带。
a.低潮带:低潮带大部分时间为海水所浸没,只有每月2次大潮的低潮期暴露于空气中。此带是采集标本的重要区域,由于它长时间被海水浸没,必然会造成良好的海洋性环境,因而动植物种类繁多,数量较大。
b.中潮带:这个地带受风浪影响较大,尽管如此,动物分布的种类仍然不少,礁岩下、泥沙中、沙面上、凹洼处等都能找到动物的踪迹。
c.高潮带:高潮带大部分时间暴露在空气中,仅在每月2次大潮期间才为海水所浸没,因而这个地带的动物种类较少,只有那些能抵抗日光曝晒、干旱、温度剧变的动物能在这里生存下去,像牡蛎、紫贻贝、藤壶等具有特殊保护性坚硬外壳的动物可在这个地带被找到。
②潮汐:潮汐是由于月球、太阳对地球各处引力不同所引起的海水水位周期性的涨落现象。世界上大多数地方的海水,每天都有2次涨落,白天海水的涨落叫做“潮”,晚上海水的涨落叫做“汐”。平时我们“潮”“汐”不分,都叫做“潮”。
二、海洋无脊椎动物标本的
采集
(1)采集时间
采集和观察动物的最佳时间是农历朔(初一)和农历望(十五)后1~2日,每天采集的最好时间是在大潮的低潮前后1~2小时。
(2)采集地带
采集和观察动物的最好地带是低潮线以上的潮间带,尤其是下带,这里海滨动物分布丰富,是采集海洋无脊椎动物的重要区域。潮汐引起的潮流不仅扩大了水体和空气的接触面,增加了氧气的吸收和溶解,而且随着它冲来的一些有机碎屑又为海滨动物提供了营养,所以当大潮的低潮线暴露出来时,我们要抓紧时间,适时采集。
(3)采集的注意事项
①了解海洋知识,安全第一。
采集前,应广泛查阅有关海洋和海洋生物的资料,懂得一些潮汐的知识,了解涨潮、落潮的规律,以免潮水变化时惊慌失措。采集中如不认识的动物,不要轻易下手触摸,最好用工具采取或及时请教指导教师,防止被有毒动物伤害。如果是集体采集,应加强组织纪律性,严格按照指导教师的要求去做,不要擅自离队独自行动,避免发生意外。
②做好物质准备,爱护用具。
采集前,应把采集用的工具、药品、器皿、新鲜海水等准备妥当,同时还要配制好应对处理动物的药水。采集中转移地点时,应仔细检查所带用具是否齐全,避免丢失。对于铁器用具,采集归来后应及时洗净擦干,以备下次使用。
③保护生态环境,适量采集。
初到海边的人,往往会对大海产生强烈的新奇感,兴之所至,有可能不顾一切,见到动物就采集,这种心情可以理解。但是,采集者不应忘记保护生态环境,保护海洋生物资源。应该强调重视观察,多看动物的生活状态,有条件的还可以拍些动物照片。采集时要重视质量而不要过分追求数量。在采集中翻动过的石块或拨挑过的海藻等,要把它们恢复原状,以免破坏其他动物原来的生存条件。
④妥善处理标本,及时记录。
采集来的标本应分门别类放置在不同的瓶、管、桶、碗、杯中,并及时用不怕浸湿的纸料注明采集日期、地点、编号及采集者,养成细致、严谨的科学作风。
(4)采集工具
①器械。
手持放大镜:用于观察动物较微细的结构。
解剖器:包括解剖剪、解剖镊、解剖刀、解剖针。
解剖盘:整理固定动物标本之用。
搪瓷盘:用于整理标本和培养动物。
注射器;5毫升或10毫升各若干个。
注射针头:5号、6号、7号各若干个。
量筒:100毫升,配药用。
量杯:1000毫升,配药用。
培养皿:大、中、小号,用于培养小动物。
烧杯:1000毫升,培养、麻醉、固定小动物。
广口瓶:棕色和白色各若干个,用于装标本。
吸管:吸取小型动物。
②用具。
毛笔:刷取小动物。
铁锹:挖底栖动物。
铁铲:挖泥沙中的动物。
铁锤和铁凿:用于凿出固着在岩石上的动物。
小铁片刀:采刮附着在岩石上的小型动物。
塑料桶:盛标本。
塑料碗:捞取小型水母。
塑料袋:装标本用。
③其他:标签、圆珠笔、棉花、纱布、橡皮膏等若干。
(5)沿海无脊椎动物标本采集要点
①海绵动物。
a.生活环境及主要形态特点。两种海绵动物
日本矶海绵:单轴目,寻常海绵纲。这是一种常见的沿海无脊椎动物。它主要长在海滨潮线的岩礁上,退潮时可在岩石低凹积水处找到。
日本矶海绵通常成片生长,群体如丛山状,主要呈黄色,也有橙赤色的。
在海港码头环境中,还生活着毛壶和管指海绵等海绵动物,它常附着于浮木、浮标及旧船底上。
b.采集要点。
用刀片、竹片或其他较硬的器械从基部把海绵轻轻刮下,因其体质柔软,体壁易碎,刮时要注意不要用力过猛。将刮下的标本放入装有新鲜海水的标本瓶中,不宜放置过多,以免相互挤压损坏。
②腔肠动物。
a.生活环境及主要形态特点。
绿疣海葵:珊瑚纲,六放珊瑚亚纲,海葵目,海葵科。
绿疣海葵固着在岩石缝中或岩石上,体壁为绿色或黄绿色,口部淡紫色,有一对红斑。生的五圈触手伸长,颜色呈浅黄色或淡绿色,像一朵盛开的葵花,非常美丽。涨潮时触手完全伸出,借以捕捉食物;退潮或受到外界刺激时触手和身体马上收缩成球形。
星虫状海葵:珊瑚纲,六放珊瑚亚纲,海葵目,爱氏海葵科。
星虫状海葵固着在泥沙中的小石块和贝壳上,营埋栖生活,体细长,呈蠕虫形,因触手收缩时形似星虫而得名。体呈黄褐色或灰褐色,触手为黄白色或灰褐色。在水中自然状态下,触手展开于泥沙表面,受刺激时缩入泥沙中。
钩手水母:钵水母纲,淡水水母目,花笠水母科。
钩手水母钩手水母在丛生的海草中营自由漂浮的生活,伞稍低于半球形,伞径7~11毫米,伞高4~6毫米,伞缘有触手45~70个。
海月水母:钵水母纲,旗口水母目,洋须水母科。
海月水母在海水中营漂浮生活,体呈伞形,伞缘有许多触手,伞的下面有口,口周围有4个口腕。生殖腺4条,马蹄形。海月水母为乳白色,雄性生殖腺呈粉红色,雌性为紫色。
薮枝螅:水螅纲,被芽螅目,钟螅科。
海月水母附着于海藻、海港浮木或其他物体上,营群体生活,有的种类高达20~40毫米。
b.采集要点。
绿疣海葵:在岩石缝或岩石上,距海葵固着部位约3厘米处,用铁锤和铁凿将它连同岩石一起采下,尔后轻轻放入盛有海水的容器内,注意尽量不要伤及海葵。容器内的标本不宜放置过多。
星虫状海葵:因这种动物的体色与泥沙颜色相近,故要仔细寻找观察才能发现。星虫状海葵埋在泥沙中,采集时不要急于动手,应静观等待其触手完全张开,恢复自然状态,再沿触手长度的边缘用铁锹挖一圆形坑把它挖出来,尽量挖得深一些,以免损伤其基部。最后,将海葵取出放入盛有海水的容器中。
钩手水母:退潮后,在岩石间海草较多的1米左右深的海水中,轻轻拨动海草,静待片刻,观察水面,即会出现钩手水母。采集时要手疾眼快,迅速用碗或小网捞取,然后倒入装有新鲜海水的玻璃瓶或塑料瓶中。
海月水母:这种动物与海蜇一样,在沿海岸地带不多见,一般需乘船采集。一旦发现这种动物,应用塑料盆连同海水一起舀起,尔后放入盛有新鲜海水的容器中。因为它的体内多胶质,极易破碎,所以采集和装入容器时应格外小心,并需经常更换海水。
薮枝螅:可以连同附着物一起把薮枝螅采下,放进盛有海水的较大容器里。注意不要重叠放置,以免把它们闷死。
③扁形动物。
a.生活环境和主要形态特点。
平角涡虫:涡虫纲,多肠目,平角涡虫科。平角涡虫多生活于高低潮线间的石块下面。体扁平,叶状,略呈髓圆形,前端宽圆,后端钝尖。体灰褐色,腹面颜色较浅。
b.采集要点。
采集平角涡虫可翻动石块,在石块下面寻找。不论它是匍匐爬行还是静止不动。都需用毛刷将它轻轻刷下,放入盛有海水的小瓶中。由于这种动物分泌的黏液常缠绕其他动物,所以,应注意不要把它跟别的动物一起放在同一个容器里。
④环节动物。
a.生活环境及主要形态特点。
巢沙蚕:多毛纲,游走亚纲,欧努菲虫科。
巢沙蚕在沙滩或泥沙滩营管栖生活。管为膜喷,表面嵌有贝壳碎片和海藻等,下部布满沙粒,管的上部约20毫米露在沙外,平时巢沙蚕在管的上部活动,受震动后,迅速下行,通过管下方的开口进入泥沙深处。虫体一般较大,体呈褐色闪烁珠光,鳃为青绿色。
磷沙蚕:多毛纲,游走亚纲,磷沙蚕科。
磷沙蚕栖息在泥沙内的U形管中,退潮后,在沙滩表面露出高约1~2厘米,相距60厘米左右的两个白色革质管口。用手捏闭一个管口,再轻轻压挤被封闭的管口数次,然后放开手,可看到另一管口缓慢流水,这就是磷沙蚕的栖息地点。
柄袋沙蠋:多毛纲,隐居亚纲,沙蠋科。
龙介柄袋沙蠋栖息于细沙底质,在U形管状的穴道中生话,穴口之间距离为200~300毫米。体呈圆筒形,前端粗,后端细,形似蚯蚓,故俗称海蚯蚓。活着时体色鲜艳,为褐或绿褐色,其上有闪烁的珠光;鳃为鲜红色,刚毛为金黄色。
埃氏蜇龙介:多毛纲,隐居亚纲,蜇龙介科。
虫体生活于弯曲的石灰质管中,外面常附有许多沙粒,栖管则固着于岩石缝、石块下或贝壳上,常常是许多个管子缠绕在一起。虫体前端较粗,后端较细。
b.采集要点。
巢沙蚕:在泥沙滩表面注意观察,凡有一堆碎海草、沙砾、贝壳,中间有一管口的即为巢沙蚕管口。在管子上部震动,虫体将迅速下移,故采集时动作应轻一些,在离管口一定距离处用铁锹挖取。挖出后,轻轻敲管,可探知管内有无虫体,尔后将有虫体的管子放入盛有海水的容器内。
磷沙蚕:退潮后,在相距60厘米左右找到两个白色革质管口,向其中一个管口吹气,若另一管口喷水,即表明它是磷沙蚕穴居的U形管。在两管中间画一直线,并用铁锹在线的一侧挖之,挖掘深度与两管口距离成正比。当见到与地面平行的横管时,即小心拿取全管放到盛有海水的容器内。
柄袋沙蠋:它栖息于泥沙中,一般有2个穴口;尾部的穴口处常堆积有圆形泥沙条的排泄物,形状如蚯蚓粪;头部穴口距尾韶穴口约10厘米处,是一个漏斗形的凹陷。采集时,用铁锹在离尾部穴口10厘米处快速下挖,轻轻掘起,展开泥沙,将标本放入盛有海水的玻璃瓶中。
埃氏蜇龙介:采集时,将管连同虫体一起取下,放进盛有海水的容器。
红条毛肤石鳖⑤软体动物。
a.生活环境及主要形态特点。
红条毛肤石鳖:多板纲,石鳖目,隐板石鳖科。
红条毛肤石鳖生活在潮间带中下区至数米深的浅海,足部相当发达,通常以宽大的足部和环带附着在岩礁、空牡蛎壳和海藻上,用齿舌刮取各种海藻。退潮后吸附在岩石上。身体呈长椭圆形,壳板较窄,暗绿色,暗中部有红色纵带。
螺类(腹足类)。
锈凹螺——腹足纲,前鳃亚纲,原始腹足目,马蹄螺科。