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星沉大海-淺談星砂屬有孔蟲

  • 作者:鄭維毅、洪若譯 / 澎湖漁業生物研究中心

  • 發現過程
    在澎湖漁業生物研究中心的海水養殖設施溝槽間,養殖用水潺潺流過。在溝槽小小的空間內有著海藻、海葵繁生。某日,翻開溝槽蓋,正為發現了平日比較少看見的粗硬毛藻 (Chaetomorpha crassa) 感到興奮時,卻又看見有許多像星星的小生物住在藻體上 (圖1),馬上聯想到這個生物難道是星砂或有孔蟲嗎?而且牠的尺寸以肉眼就可以觀察到了!

圖1、澎湖漁業生物研究中心的養殖溝槽內,粗硬毛藻(圖中綠色捲曲的綠藻)上有著像星星狀的有孔蟲棲息

圖1、澎湖漁業生物研究中心的養殖溝槽內,粗硬毛藻(圖中綠色捲曲的綠藻)上有著像星星狀的有孔蟲棲息

  • 生物分類、地理分布與棲地

    經過文獻資料查詢後,判斷這些有孔蟲應為星砂屬 (Calcarina ) 物種。其分類地位為原藻界 (Kingdom Chromista)、有孔蟲門 (Phylum Foraminifera)、球殼綱(Class Globothalamea)、輪蟲目(Order Rotaliida)、砂科(Family Calcarinidae)、星砂屬(Genus Calcarina)。

    星砂泛指外觀像星星形狀的有孔蟲所構成的灘砂。實際組成可能包含好幾類有孔蟲,例如棒堊蟲屬 (Baculogypsina) 與星砂屬有孔蟲皆具有星星狀外形。星砂屬也有人翻譯為馬刺蟲屬,大概是因為這個屬的生物外殼棘刺與馬具中的馬刺相似,反而是棒堊蟲屬的有孔蟲棘刺比較尖,外形更像星星。

    星砂屬在全世界可能至少有25個物種,而在澎湖則有C. defranceiC. gaudichaudiiC. spengleri等三種星砂屬物種分佈的文獻紀錄。這三種有孔蟲在外形上的差異為:C. defrancei的棘刺末端有分叉;C. spengleri的棘刺末端明顯比較鈍;C. gaudichaudii的棘刺末端逐漸收尖。我們在澎湖中心觀察到的有孔蟲,棘刺末端較圓滑而逐漸收尖,個體大小 (不計棘刺) 超過2 mm。在比對文獻資料後,推測可能為C. gaudichaudii(圖2),其地理分布範圍涵蓋日本南部、菲律賓、印尼、帛琉至馬紹爾群島等地,通常棲息於珊瑚礁區淺海,可能住在藻類、海草或是礁石上。

圖2、本次觀察到有孔蟲外觀的棘刺末端逐漸收尖,推測應為Calcarina gaudichaudii

圖2、本次觀察到有孔蟲外觀的棘刺末端逐漸收尖,推測應為Calcarina gaudichaudii

  • 外型特徵
    有孔蟲屬於單細胞生物,具有堅硬外殼保護細胞。外殼材質可能為碳酸鈣、矽酸鹽類或是假幾丁質。有孔蟲的生活方式分為底棲型與浮游型,依個體大小又可分為大型與小型有孔蟲。我們所觀察到的C. gaudichaudii屬於大型底棲有孔蟲。牠是星砂屬 (馬刺蟲屬) 中,殼體最大的物種(棘刺長度不計,直徑可達3 mm),具有4-20根粗而朝尾端收尖的棘刺。某些個體具長棘刺,棘刺數量4-8根;而某些個體則具有短棘刺,數量為14-20根。殼體表面有瘤狀殼飾(圖3),更精細的內部結構則需切片觀察。有孔蟲具有偽足,會從殼體孔洞伸出,行攝食、呼吸、移動等功能;有些內部會有矽藻 (diatoms) 或蟲黃藻 (Symbiodinium) 等共生藻(圖4)。

圖3、有些有孔蟲殼體表面具有瘤狀殼飾

圖3、有些有孔蟲殼體表面具有瘤狀殼飾

圖4、某些有孔蟲內部有共生性藻類

圖4、某些有孔蟲內部有共生性藻類

  • 生態與應用

    有孔蟲擁有多樣且複雜的房室結構、殼飾與可愛外型,深具觀賞價值。此外,牠們的殼體含有微量元素,而且在不同的地質年代有特定的種屬紀錄,因而成為保留與記錄各個時代氣候的環境指標。科學家可以透過有孔蟲化石研究,推測古代氣候的變化。有孔蟲死亡後,殼體會成為沙灘的一部分組成,同時也參與了海洋的碳循環過程。

  • 結語
    小小的有孔蟲靜靜存活於養殖設施的溝槽之間,牠們的種類眾多、造型繁複,深具觀賞價值。這些微小生物的殼體隱含著過去氣候變化的紀錄,在地質與氣候變遷研究中扮演重要角色。下次去海邊,可以捧起沙子細細觀察,或許會發現有孔蟲死後留下的殼體呢!
     
  • 推薦閱讀

    1、王士偉等 (2020) 澎湖南方四島國家公園大型底棲有孔蟲先期調查報告。

    2、魏國彥 (2003) 氣候變遷–以古為鑑:小化石記錄大氣候。