硅酸盐浓度对羽纹纲藻类圆弧运动的影响——以舟形藻为例

以舟形藻为研究对象,以f/2+Si培养基中硅酸盐浓度30 mg/L为基准,设置不同硅酸盐浓度梯度(1、15、30、60、120和240 mg/L),通过显微跟踪技术获取舟形藻个体细胞的运动轨迹并研究硅酸盐浓度梯度对舟形藻运动行为的影响.发现如下结果.①舟形藻的主要运动方式为大量非恒速圆弧运动伴随着少量的随机倒退行为,圆弧运动过程曲率基本维持不变;倒退时刻运动方向和速度发生显著变化,此时夹角小于90°,倒退前后运动速度降低.②舟形藻在短时间尺度下呈现弹道行为;在中时间尺度下呈现超扩散行为;在长时间尺度下呈现布朗运动扩散行为.③舟形藻的运动行为显著依赖硅酸盐浓度,微量硅酸盐浓度(1 mg/L, Na_2SiO_3)和高硅酸盐浓度(120 mg/L, Na_2SiO_3; 240 mg/L, Na_2SiO_3)环境下会抑制舟形藻运动,低硅酸盐浓度(15 mg/L, Na_2SiO_3)和中硅酸盐浓度(30 mg/L, Na_2SiO_3; 60mg/L, Na_2SiO_3)下会增强舟形藻的扩散系数.硅酸盐浓度对硅藻个体运动行为的研究帮助理解硅藻的觅食策略和聚集行为,为进一步理解硅藻水华的发生、海洋生物污损现象和海雪现象的爆发提供思路.