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硅藻的分类: 热度 1 liyuhang 2012-5-27 00:54; 硅藻（Diatoms）贡献了地球上1/5的氧气和海洋生态系统中约50%的初级生产力，具有极其重要生态作用。硅藻物种多样性很高，估计有10万余种，从热带到极地，从强酸到强碱，从淡水到海水都有硅藻的存在。到目前为止，硅藻的分类体系主要有一下三种： 1. Simonsen的分类体系：Simonsen（1979）根据硅藻壳的形态特征和有性生殖的模式将硅藻纲分为中心目和羽纹目，其中羽纹目又分为无壳缝亚目和有壳缝亚目； 2. Round, Crawford Mann 的分类体系。Round等（1990）在Simonsen分类体系的基础上，结合电子显微镜对壳微细特征的观察与叶绿体形态等特征结合，提出了新的分类体系。在其分类体系中，将硅藻纲（Bacillariophyceae）提升为硅藻门（Bacillariophyta）其下分三个纲分别为圆筛藻纲（Coscinodiscophyceae）、脆杆藻纲（Fragilariophyceae）和硅藻纲（Bacillariophyceae），分别对应Simonsen体系中的中心目，无壳缝目和有壳缝目； 3.Medlin等的分类体系。Medlin等（2004）引入分子生物学技术，主要根据SSU序列系统分析结果，结合形态学，有性生殖，化石等证据，将硅藻门分为圆筛藻亚门（Coscinodiscophytina），硅藻亚门（Bacillariophytina）。其中硅藻亚门又分为间藻纲（Mediophyceae）和硅藻纲。圆筛藻亚门下属圆筛藻纲。 -------------------------------------------------------- Simonsen, R. 1979. The diatom system: Ideas on phylogeny. Bacillaria 2: 9-71. Round, F. E., Crawford, R. M. Mann, D. G. 1990. The diatoms. pp.747. Cambridge Univ. Press, Cambridge. MEDLIN L.K. KACZMARSKA I. 2004. Evolution of the diatoms: V.Morphological and cytological support for the major clades and a taxonomic revision. Phycologia 43: 245–270. ```````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````````` . . . molecular data are not a magic bullet for species problems. They are data, no more, no less. Some molecular data are informative, and others are misleading. Molecular data are fraught with many of the same difficulties as morphological data . . . Manhart and McCourt (1992); 14498 次阅读|3 个评论

[凝]小生命，大工匠——硅藻的玻璃艺术: 热度 1 songshuhui 2011-5-4 13:23; 史军发表于 2011-04-20 13:51 晶莹剔透是玻璃制品给我们的第一感觉。这些人工制品承载了很多人童年的乐趣，比如弹珠、养小龟的器皿、各种流光溢彩的小摆件……玻璃和水晶在快乐的孩童看来并无差异。据说，当小孩发现玻璃和钻石的区别的时候，他就长大了。当腓尼基人第一次在沙滩的篝火灰烬里发现这种人造水晶石的时候，将它们作为上天赐予的装饰品。而此时，大自然里的微型“工匠”——硅藻摆弄玻璃已经有上亿年的历史了。（图片说明：硅藻，这一白垩纪就出现了的单细胞植物其实身影遍布，平常的池塘、溪流、海洋中都有它们，甚至雨后积存的小水洼中也能找到它们的踪迹，只不过个头太过微小，只能在显微镜下方能一睹它们的真容。）一个硅藻诞生之初的第一项任务就是制作自己的玻璃外壳，它们从父母（如果可以称为父母的话，因为大多数硅藻一直延续着“一分为二”的繁殖方式）那里只继承了半个玻璃盒子。要想获得一个安宁的家，就需要把另一半外壳造好。对人类来说，玻璃的制造工艺就是火的艺术，将主原料石英（二氧化硅），以及作为辅助材料的纯碱和石灰一股脑塞进熔炉，再加上上千度的高温，一锅原料就变成了热乎乎的“玻璃水”，这些黏黏糊糊的原料就可以任由我们加工成想要的玻璃制品。不过，硅藻可承受不了如此高温，它们还不想吧自己变成硅藻烧烤。不仅如此，单单是收集到制作玻璃的石英，对于无手无脚的硅藻就是个考验。所以，在成为玻璃工匠之前，硅藻们先要当化学家。虽然石英在水中的溶解量微乎其微，但是这种晶体在碱性环境中就不再强硬。硅藻的本领之一就是释放出碱性物质，促进石英的溶解。虽说溶解的量还是有限，但足以供给硅藻的建筑工程。好了，得到这些“石英汤”之后，硅藻就要制作外壳了。一般地，人们制造的玻璃容器都是“吹”出来的，无论是圆球、玻璃瓶、还是玻璃盘，都是先用吹管沾上滚烫的“玻璃浆”，像吹肥皂泡那样，先吹出一个玻璃球，在通过甩动，模具成型，切割延展等工序得到大致形状的器物胚子。因而做成球形的容易，但是方形的容器，毕竟不能一下子吹出个方形的玻璃泡，这也是造型独特的玻璃容器价格昂贵的一个原因了。但是硅藻却能制出造型各异的生命容器，或似初升的新月，或似微缩版的海星，或似潮人头上的发卡，还可以是中规中矩的两个相扣的圆盘。相形之下，人类制造的玻璃容器都显得粗陋了些。硅藻的秘诀就在于先做好“模板”。制作模板的材料非金非银，而是活生生的蛋白质。它们就像搭出房屋框架的大梁和椽子一样，只要在上面覆盖上石英“瓦片”就成了。考虑到没有搬运石英瓦片的泥瓦匠，这些蛋白质框架都设有自动搬运系统，在蛋白质上需要添砖加瓦的地方特别留出了一些酸性氨基酸分子的“铆合点”，那些在碱性“石英汤”溶解的石英，一碰到这些氨基酸就会析出，凝附上去。这样看来，硅藻制造的才是真正的“有机玻璃”，这份无师自通、代代相传的手艺，人类玻璃工匠只能望而兴叹吧。硅藻的有机玻璃制作工艺还有个好处，就是这样框架结构的玻璃制品，从一开始就注定是工艺品：自构建蛋白质骨架之初，那些复杂精致的花纹就决定好了。而面对玻璃胚子的人类工匠则需要谨小慎微地动用高速金刚石砂轮或者强腐蚀性的氟化氢，以求做些表面纹饰。（这非常难，玻璃既硬又脆，里面的二氧化硅分子都要按规矩站好队，在外力的作用下稍微偏离角度，就会一哄而散。）好了，一个玻璃工艺品经过熔化、吹塑、雕琢、打磨之后终于可以上得台面。不过，要想让它们熠熠生辉，在最开始就得加入氧化铅之类的添加剂，以便增加玻璃的对光的折射率，使玻璃看起来更晶莹。硅藻就省去了这些麻烦，虽然这些外壳中只有石英（二氧化硅）以及少量的蛋白质和果胶，它们也能折射出迷人的光芒。一来是因为这些壳够薄，厚度以分子计；二来是这些壳经过纳米级（蛋白质生长就精确到这个程度）的设计施工，其中二氧化硅精细的缝隙、队列都可以保证光线以独特的路线行进，让光芒完美地呈现出来。今天，这些精致又使用的微型玻璃工匠们，依然在河流、湖泊和海洋中继续它们的手艺。如果想从它们那偷取一些灵感，不妨去显微镜下与它们邂逅一下吧。羽纹硅藻的外壳看起来就像是玻璃器皿，极具质感。由于硅藻使用的是蛋白质模板来制造玻璃外壳，所以能做出让人惊叹的形状。比如，图中的这种“新月”和棒球棍。（文字编辑：杨杨）; 个人分类: 专题|1248 次阅读|0 个评论

科技断案故事：多纳尔河迷案: xbyang 2009-10-7 20:34; 　　一条僻静的河流中出现了一具高度腐烂的女尸，雷蒙德法医大显身手，挖出了背后的变态凶手。 1 　　11月5日，正是秋寒逼人的时候。法医雷蒙德还在被窝里做美梦的时候，一阵急促的手机铃声把他从梦中惊醒。雷蒙德摁下接听键，传来了米勒警长的声音：有人在多纳尔河发现一具浮尸，我就不来接你了，你赶紧自己开车过去。雷蒙德一听说有案子，大脑立即清醒起来，他猛地从床上蹦了起来，简单地洗漱了一下就驱车出发了。从起床到出发才花了3分钟，他对自己的反应能力感到十分满意。　　雷蒙德驱车出车库的时候，太阳已经升起来了。按照米勒警长发出的具体地址信息，GPS指路仪不断提示雷蒙德前进的方向，拐了好几个岔路口，雷蒙德终于在1小时后赶到了出事地点。此时，米勒警长已经焦急地等待在那里了。那里其实是多纳尔河的一条小支流，两旁都是大山，人烟稀少，也很少有游客到这里来。报案的人是文特莱，他是一位垂钓爱好者，他喜欢那里的清静，时不时一人一大早从城里开车来垂钓。　　河中间有块漂浮的东西，我觉得有些奇怪，就用望远镜观看，发现像是具尸体，于是就报案了。文特莱对雷蒙德重复了一遍他刚才对米勒警长所说的话。　　我们得去把那具尸体捞上来。雷蒙德对米勒说。米勒点点头：我已经准备好了皮划艇，就在那里。米勒指向河边，雷蒙德看见一艘黄色的皮划艇。你和我们一起去么？米勒问文特莱。文特莱面有难色：我对腐败的东西有些过敏。好吧，那我们自己去，这艘皮划艇大概也只能载3个人。雷蒙德说，当然，那第三个人是具尸体。看见文特莱有些要呕吐的样子，雷蒙德不再说下去，他记得自己刚进入法医系学习时也是像普通人一样畏惧尸体。 2 　　两人划了十来分钟，就能看清浮尸的轮廓了。应该是具女尸。看着仰卧在水面上的浮尸，雷蒙德对米勒说。泡成那样你还能分清男女？我也看不见她的长发嘛。米勒问。雷蒙德回答说：一般而言，男性尸体在水中漂浮以俯卧位多见，女性尸体在水中漂浮以仰卧位多见。这种现象，与男女骨盆的结构和肌肉组织在身体中的分布不同有关。男性的骨盆都较小，臀部肌肉不发达，而胸廓则较宽广，胸肌也较发达，这就使得其身体的重心偏于身躯的前方。所以，男尸在水中常呈俯卧位。而女性的骨盆均较大，臀部也较发达，因此其身体的重心偏于身躯的后方。所以，女尸在水中常呈仰卧位。　　又过了几分钟，两人就划到浮尸跟前，一股恶臭也随之飘进两人的鼻孔。米勒皱了一下眉头：怎么每次看到的浮尸都这么难看呢？雷蒙德回答说：人的呼吸运动停止后，由于人体的比重要比水的比重大，所以尸体最先是沉入水底的。随着尸体腐败的逐渐产生，体内产生了越来越多的腐败气体，尸体的比重逐渐轻于水后，尸体才会逐渐地浮出水面。由于腐败气体先是在头面部及有空隙的胸腹部产生，最后才发展到下肢。所以，水中尸体浮出水面的顺序都是先上体后下体。只有当腐败气体充满了整具尸体时，脚才开始逐渐上浮，最后，全尸才浮露于水面，而呈现出仰卧位或俯卧位。　　米勒和雷蒙德看见的尸体已经高度腐败了，因为尸体呈仰卧状完全漂浮在水面上。对于那些高度腐败的尸体，会有大量的腐败气体充斥在尸体中。这些腐败的气体把尸体吹成了一个人形大皮球，这个人形大皮球足以使一个身材瘦小的人变成一个大肥胖子，足以使一副五官秀美的面孔变成一副双目怒瞪、口唇外翻、肥头大耳、面目狰狞可怕的大鬼头。现在，根据尸体的外观，雷蒙德已经不能判断死者生前的美丑了。　　根据一具高度腐败的尸体，要判断死者死亡的时间，可不是件容易的事。你能判断她是什么时候死的么？对于急于破案的米勒警长来说，死者的身份、死亡时间和死亡地点是他首先要关注的事情，面对已经如此腐败的尸体，米勒警长感觉这个案子可能有些棘手。　　雷蒙德法医不像米勒警长那么着急，他仔细观察了一下浮尸，胸有成竹地说：我们还是可以根据尸体的外观来判断她的死亡时间。在水中浸渍的尸体，随着时间的推移，会出现一些相应的变化，法医可以借此规律推测尸体在水中浸渍的大致时间。尸体浸入水中后，手掌及足底的皮肤会逐渐变白膨胀，指端的皮肤会发生皱缩。对这一现象我们在日常生活中也有所体会，如果手在水中浸泡多时，皮肤就会发生皱缩。而对于死尸来说，皱缩的皮肤就可以从手足上轻易取下。历经一个月左右，皮肤和指甲就可以根本不经过外力的作用即自动脱落，这种现象在法医学界称之为溺死手套。　　摆在他们面前的这具浮尸，手足皮肤及指、趾甲都是完整的，也就是说它们还没有从手足上脱落下来。因此，雷蒙德判断尸体在水中浸渍的时间尚不足一个月。雷蒙德用两把镊子同时捏起死者膨胀的腕部皮肤，皮肤一下就被拉扯下来了。再结合尸体上的其他改变，雷蒙德推测这具尸体在水中浸渍的时间应该是20天左右。　　这是一条流动的河，尸体在这里发现，案发地点不一定在这里，接下来我们怎么判断死者的遇害地点呢？米勒说，我想，先把尸体运回去，你负责对尸体进行解剖，寻找死者的死因，看看能不能推断死者的死亡地点。我呢，去找其他法医对尸体进行DNA分析和指纹分析，希望能确定死者的身份。 3 　　尸体运回了雷蒙德的法医实验室，米勒找来的指纹分析专家仔细一看傻眼了。罪犯显然有一定的反侦破经验，他单单把死者的指纹皮肤给削掉了。看来这个罪犯不但狡猾，还有和警方做游戏的怪癖，他让警方可能发现尸体，但是不能通过指纹库来确认死者的身份，因为目前国内只有指纹库的数据比较齐全，有全国公民的指纹信息；而DNA数据库只有具有犯罪前科和其他做过DNA分析的人的数据。看来，通过指纹确认死者的身份是不可能的了。　　米勒警长又把从尸体身上采集的部分样品送到DNA分析中心，分析结果出来了，然而DNA数据库里却没有相匹配的数据。米勒警长又请来电脑绘图专家对死者进行刻画生前的复原像，然后巧妙地通过电视台和网站广播寻人启事：爱德华市交警部门发现一车祸受害重伤者，肇事司机已经畏罪潜逃。受害者为女性，目前处于昏迷状态，年龄40～45岁，身高1.58米，金黄色头发。有知情者请拨打电话2325。寻人启事发出之后，依然没有任何回音。　　正当米勒警长一筹莫展的时候，雷蒙德法医那里传来了好消息。经过仔细的检验，雷蒙德没有在尸体上发现死者有明显的生前溺死的征象。但是，在她的呼吸道及消化道内他发现了少量的溺液。这说明入水时死者已处于濒死期，此时，死者还有极微弱的呼吸运动和吞咽运动，这就使得少量的溺液进入了呼吸道及消化道。　　米勒问雷蒙德：还有什么办法来辨别遇害者生前入水和死后入水？雷蒙德说：如果属于生前入水的情况，那他指甲缝里应该有异物，因为在水里挣扎过程中一般都会有泥沙进入指甲。这个也适于一般的溺死，对这个案子可能并不合适，因为如果她重伤之下入水，那他根本无力挣扎，可能直接沉下去窒息而死，或者根本就死于重伤，只不过死亡过程发生在水里。　　那么，死者入水前，体内又有什么致命性的损伤呢？当雷蒙德剖开死者颈部的皮肤及肌肉后，很快就发现了骨折的舌骨大角及甲状软骨。这一情况说明，死者是被人用外力压迫颈部致其机械性窒息后抛入水中的。由于死者入水时已经处于濒临死亡的状态，因此不可能出现正常成人溺水时所出现的反应强烈的呼吸运动及吞咽运动而形成的生前溺死的尸体征象，而只表现出呼吸道及消化道内仅进入少量溺液的尸体现象。接着，雷蒙德意外地发现，在死者的眼睛、耳朵及阴道口上均有一层薄薄的硅藻覆盖其上。这些水中的浮游生物封闭住了女尸的阴道口。经过查验，发现里面仍残留有精液。显然，死者生前曾遭人强奸。　　米勒警长将雷蒙德提取的精液送到DNA分析中心，分析结果出来了，却在DNA数据库中找不到相匹配的数据，看来强奸者并没有犯罪被捕的前科。难道这个线索又断了。米勒警长越来越着急了。雷蒙德法医安慰他说：你别着急，我们还有最后一个线索，而且这是一个线索。说完，雷蒙德用夹起一片硅藻叶子。 4 　　这些小小的植物真的能帮助我们破案吗？米勒感到有些疑惑。雷蒙德说：浮尸体表的硅藻并不能说明什么问题，但是尸体呼吸道和血液中的硅藻能说明问题。遇害者在没有完全死的情况下被抛入水中，她还会有一些轻微的呼吸，此时河水就会进入她的呼吸道和其他内脏器官，并可进入血液。因此，解剖尸体的内脏器官，查找其中的硅藻，可以确定死者的落水地点。　　河里到处都是硅藻，你怎么就能凭借呼吸道中的硅藻来确定落水地点呢？米勒还是有些疑惑。雷蒙德回答说：的确，河里到处都是硅藻。只要有天然水域，就有硅藻。但是，硅藻有很多种类，每片水域中硅藻的种类和分布情况并不完全一样，它就像人体中的指纹一样是独一无二的，因此硅藻可以称为水域指纹。因此，对尸体呼吸道内的硅藻进行种属检验，就可以确定死尸落水的地点。　　法医学尸体检验鉴定水中溺死,尤其对高度腐败和白骨化尸体,硅藻检验仍然被认为是一种可靠的方法。目前,硅藻检验的方法很多,但仍然以从器官、牙齿和骨骼等有机尸体检材中,破除有机质,提出和观察带有特征性花纹的无机硅藻外壳的硅藻最常用。其关键技术是破机,当前主要有化学法(如强酸)、物理法(焚烧)、生物破机(酶消化)等。鉴于经济和检出率考虑,传统的强酸破机法仍然被基层警察局沿用至今。其最大的缺点是反应中释放出的强酸气体对人体和环境都有显著的危害。　　其后的两天，雷蒙德都和自己的助手在实验室里用强酸提取尸体肝、肾、骨髓和牙髓中的硅藻。硅藻是水中常见的一种单细胞浮游生物，具有坚硬的硅质化细胞壁，壳面上有各种细小的花纹，呈辐射状或左右对称的羽纹状排列。硅藻种类繁多，大约有1800个属，6000余种，广泛分布于淡水、海水或陆地湿润的地方。淡水中和陆地湿润地区的硅藻以羽纹状排列居多。生前入水者，硅藻会随着水进入肺脏，然后通过破裂的肺泡壁毛细血管进入大循环，分布全身。所以常可以从溺死者的心、肝、肾、脾等内脏及骨髓、牙髓中检查出硅藻。硅藻的硅质化的细胞壁具有很强的抗腐蚀能力，不会因尸体腐败而破坏。而死后入水的人不会呼吸，因此硅藻也不会进入他的体内。所以，硅藻是判定生前入水和死后入水的一种比较可靠的方法。同时，不同地区和水源硅藻的种类各不相同，可利用内脏检出的硅藻与采取水样中的硅藻进行比较，判明死者的入水地区。雷蒙德从那具女尸中提取了很多种硅藻。它们在显微镜下形态而异，有种天然的对称美。此时，雷蒙德没有心情欣赏这种美丽，因为它们是用来判断丑陋的凶杀案。　　经过两天夜以继日的艰苦工作，雷蒙德终于完全分析了女尸体内的硅藻图谱，也就是硅藻的种类和一些独特的化学成分。经过和全国性的警用硅藻图谱数据库进行比对，雷蒙德发现尸体发现地并非案发地点，爱德华市也不是案发地点。500公里之外的扬特森市才是案发地点，死者最初是在扬特森市的一个小水库中被溺死的，后来可能被凶手打捞上来，抛入到爱德华市的多纳尔河支流中。　　怪不得寻人启事没有结果，我们的寻人启事广播的范围太小了。确定了死者的遇害地点，米勒警官心头的石头落了地，在扬特森警方的帮助下，米勒在扬特森市和周边城市的一些主要媒体上刊登了寻人启事。　　两天之后，就有一位声称是死者丈夫的葛黑勒来报案，米勒和雷蒙德去葛黑勒家提取了他妻子遗落在家中的头发，送到DNA分析中心进行了检测，结果表明死者正是葛黑勒的妻子丽莎。警方检测了葛黑勒的DNA，与死者阴道内精液的DNA并不匹配。葛黑勒说自己的妻子有不少情人，并提供了一个8人名单。米勒来到交警监控中心，提取了30天至20天前进入爱德华市的车辆资料，筛选出100多名扬特森市及其周边城市的车牌号，其中只有一位车主莫恩是丽莎的情人。　　当米勒警官和雷蒙德法医出现在莫恩家门口的时候，莫恩十分吃惊。而令米勒警官吃惊的是，这个杀人凶手一点也不狡辩，他立即就招认了自己的罪行：既然你们找到了我，我就得认输，是我杀了丽莎，因为她不愿意嫁给我。接着，他转向雷蒙德法医说：尊敬的法医，我认识你。我相信如果换了别人，我做的这个案子还难以破解。我读过许多关于你的传奇故事，我是你的粉丝，但是我一直不相信你有那么神奇，所以我犯了这个案子后把尸体专门运送到你们的管辖区域，想不到你真的那么神奇。现在，我真的服了！面对这个具有奇特变态心理的罪犯，雷蒙德苦笑不得。; 个人分类: 未分类|2901 次阅读|0 个评论

双生双楔藻---藻类泛滥并非全因富营养化: liugx 2009-4-15 22:04; 双楔藻属 Didymosphenia 种类个体很大，属于异极藻科，壳面两端和两侧均不对称。细胞常一胶质柄着生在水体沿岸带的岩石、水草或其它各种基质上，其胶质柄非常粗糙，不容易腐烂，大量繁殖时成为麻烦。在各种高寒地区包括高原、山区的水体中广泛分布。双生双楔藻 Didymosphenia geminata 是该属模式种。 2007年，在美国东部新英格兰地区佛蒙特州的康涅狄格河中泛滥。2004年，这种藻类在新西兰爆发，短短一年半时间内，就蔓延至新西兰南岛的12条水域。值得研究的是：双生双楔藻本来只在高纬度、水中营养较少的低温水体中出现，但现在竟然可以泛滥成灾。一些国家把它列为入侵种加以管制。以上图片源标本由刘国祥2008年8月采自俄罗斯贝加尔湖岸边石头上。; 个人分类: 淡水藻类的分类及图片|8687 次阅读|1 个评论

图片：美丽的小环藻: 热度 1 liugx 2008-12-23 23:28; 小环藻属( Cyclotella ) 是硅藻门中心纲的Centriae，浮游单细胞生物！具硅质化的细胞壁，细胞圆形或椭圆形，壳面纹饰放射状对称，边缘部分具放射状线纹与中央部分纹饰不同且明显断开。主要生活在湖泊、河流中，是早春季节淡水水体的主要初级生产者之一，湖北汉江还经常发生小环藻水华，严重影响自来水厂生活供水。硅藻分类不是我的专长，下面的名称可能不准确，但的确非常喜欢这些自然界的小精灵。细胞材料酸化处理，图片经过微软Office 97照片编辑器处理，非原始影像! 眼斑小环藻 Cyclotella ocellata 。 2008 年 8 月采自蒙古国库苏古尔湖， E100.09.52.2-N50.30.6.7 。 ?四联小环藻 ? Cyclotella quadrijuncta 。 2008年7月采自俄罗斯 E99.49.24-N52.31.13。广缘小环藻 Cyclotella bodanica 。 2004 年 3 月采自武汉东湖梅尼小环藻 Cyclotella meneghiniana 。 2004 年 3 月采自武汉东湖星肋小环藻 Cyclotella asterocostata 。2004年4月采自三峡库区支流。 ?福特小环藻 ? Cyclotella fottii 。2004年4月采自三峡库区支流。; 个人分类: 淡水藻类的分类及图片|24122 次阅读|5 个评论

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