异足目—溞科

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异足目

溞科

溞科（学名：Daphniidae）为双甲目的一个科。此科的模式属为溞属（Daphnia）。

1.溞属（水蚤）

溞属（属名：Daphnia），又称水蚤、“鱼虫”，是一种生活在水中的枝角目浮游生物，体长介于0.2毫米至5毫米之间。时常用于鱼食之用途。可存在于多种环境中，包括沼泽、池塘、湖泊以及河流。

最常见的两种水蚤是蚤状溞（Daphnia pulex）和大型溞（Daphnia magna），其中前者较为常见而体形较小。他们常常被认为与同属枝角目的 Moinidae 科的Moina的基因有关。通常，它们的卵会被包裹在 ephippia（一种由甲壳素组成的厚壳，用于保护其度过冬季）中。

（1）外观及特点

水蚤的本体通常为1-5毫米（0.04-0.20英寸）长，并且被划分成段，虽然这种划分是不可见的。水蚤的头部通常向下弯曲朝向身体并且与身体融合，有一个可见的槽口将两者区分开来。在大多数物种中，其身体的其余部分是由甲壳覆盖，有五或六对腿处于其腹侧间隙之中。水蚤最突出的特点是复眼，第二触角和一对腹部刚毛。许多水蚤物种的甲壳是透明或接近透明的，因此他们在显微镜下是可以被用于观察跳动的心脏的优秀对象。

即使使用较低功率的显微镜进行观测，其喂食机制和其幼虫在育雏袋中动的过程依旧可以被观察到;此外，其睫状肌移动眼睛的过程和心脏推动循环系统中的血液的过程亦是可见的。水蚤的心脏在其背部的上方，位于脑后，平均心率在正常情况下大约为180 BPM。水蚤，像许多动物，很容易发生酒精中毒。由于半透明的外骨骼和可见的心率变化，水蚤亦被用于研究抑制剂对神经系统的影响。水蚤可以在盖玻片下生存，在被放回开放水域后也没有显示出受到伤害的迹象。

（2）形态特征

体小，呈卵圆形，左右侧扁，长仅1～3毫米。体外具有2片壳瓣，背面相联处有脊棱。后端延伸而成长的尖刺（壳刺）。头部伸出壳外，吻明显，较尖。复眼大而明显，可不断转动，在复眼与第1触角之间有单眼。吻下的第1触角短小，不能活动；第2触角发达有八九根游泳刚毛。腹部背侧有腹突3～4个，前1个特别发达，伸向前方。后腹部细长，向后逐渐收削。胸肢5对，尾叉爪状。雄体较小，壳瓣背缘平直。吻短钝或无。腹突退化。第1触角长，可活动，有长鞭毛。第1胸肢有钩与鞭毛。水蚤借触角上的刚毛拨动水流向上、向前游动；当触角上举时，身体则下沉，好似在水中跳跃。

春夏季一般仅能见到雌体，营单性生殖，所产的卵称“夏卵”，较小，卵壳薄，卵黄少，不需受精，可直接发育为成虫。这些成虫多是雌虫，再进行孤雌生殖。因此，在短时间内能够大量繁殖，呈一片红色，故称红虫。秋季，由夏卵孵化出一部分体小的雄虫，开始进行两性生殖，所产的卵称“冬卵”，冬卵较夏卵大，卵壳较厚，卵黄多。受精的冬卵，又称“休眠卵”，渡过严寒或干燥环境，于次年春季气温较高时发育为新的雌体。除少数生活在海水中，多为各种淡水水域中最常见的浮游动物，是鱼类的优良饵料。

（3）生活习性

水蚤有像梳子一样的冠状物头部位置绿色的尖刺状结构，看见它们，捕食者便没了胃口。尖刺冠状物直径约为200微米，出现于可感受鲎虫释放的化学信号的水蚤后代。令外骨骼水蚤自身一些内部组织的荧光暴露在显微镜的激光光线下，生成了这样一幅光彩陆离的景象。展现低等生物体的这表明，即便是结构简单的水藻，同样在也有其吸引力。细胞在穿过细小的受精管时样子看上去像是变形虫。春天到初夏时，会游在大海表层，吞食因光合作用吸收二氧化碳的浮游植物。夏季，这种粗新哲水蚤会游至水深五百至一千五百公尺的深海中休眠，早春产卵后就结束生命。春夏季一般仅能见到雌体，所产的卵称“夏卵”，较小，可直接发育为成虫。这些成虫多是雌虫，再进行孤雌生殖。渡过严寒或干燥环境，细胞（已在它们之间形成）。细胞质充满了液泡，液泡越变越大，释放出含水物质，令两个汇在一起的原生质体缩小变成紧凑的休眠孢子。成熟以后，这个二倍体细胞可以经受漫长、剧烈的压力，然后经过减数分裂，变成新的一代。

（4）主要价值

①营养价值

水蚤体内含有大量的蛋白质，高达本身干重的40%—60%。而蛋白质里含有鱼类生长所需的一切氨基酸。据报道，通常蛋白质饵料仅能增加金鱼代谢强度20%一30%，而金鱼若完全投喂水蚤，代谢强度可提高100%。水蚤体内脂肪含量也非常高，金鱼吞食后会增加肥满度。水蚤体内的碳水化合物、钙质、维生素也都非常丰富。水蚤作为饵料饲养金鱼，其营养价值是其他颗粒饵料无法比拟的。

②实际应用

a.北极生态变化的天然标尺

“什么是北极圈内最重要的动物，是北极熊还是冰鸥？答案是水蚤和鳕鱼，因为它们是北极生态变化的天然标尺。”挪威极地环境中心主任萨尔韦·达勒对到访的中国大学生北极科考团如是说。达勒说，水蚤是一种桡足类动物，处于食物链低端，以硅藻类水生物为食。为了在冬季断绝食物后能够生存下来，水蚤会在体内存储脂肪。因此，纬度越高，栖居在那里的水蚤体内脂肪含量就越多，个头就越大。例如，栖居于亚热带的水蚤体内脂肪含量只有14%，而北冰洋腹地的水蚤体内脂肪含量则高达74%。

“水蚤的这一特性使它成为人类监测极地环境变化的标尺，”达勒说，“通过对比不同年份同一季节在同一纬度采集到的水蚤样本，就可以看到这一区域的气候变化情况，测算出气候变暖的速度以及地域差异。”

达勒说，基于栖居于低纬度地区的水蚤而形成的食物链大致可以描述为“水蚤－鲱鱼－小须鲸”，而以高纬度水蚤为食的动物只有海雀。因此，随着北极圈地区气候变暖，鲱鱼和小须鲸就会随着水蚤一同向高纬度海域迁徙，形成物种入侵，破坏极地地区原有的生态格局。而人类捕鱼和捕鲸活动也会随之深入极地，进一步威胁那里脆弱的生态系统。

b.抑制温室效应

日本科学家研究发现，北太平洋有一种属于粗新哲水蚤（Neocalanus）群的浮游动物，可将大量的碳素带至海底，甚至将大量碳素封存在海底数百年，研究小组认为此研究可用以了解抑制地球温室效应的机制。

日本研究小组表示，这种浮游动物属于粗新哲水蚤群的一种，身长约五到十毫米。休眠中的粗新哲水蚤被鱼等海中生物吞食之后，二氧化碳的碳素就会被送至深海，根据海水的动向关系，可能要数百年以后，这些碳素才会回归浅海。

专家表示，一般都以为二氧化碳的碳素之所以会被生物运至深海，主要是因为浮游植物死亡的缘故。

但是，2002年起，研究小组在日本的三陆海域等采集浮游动物，追查其所在的深度与季节的变动之后发现，粗新哲水蚤平均每一平方公尺，一年之内可将四点三公克的二氧化碳碳素运至深海，此数量就等于浮游植物沉至海底所运送的碳素数量。

从粗新哲水蚤的分布来看，估计在北太平洋所吸收的二氧化碳量约是5.9亿公吨，几乎是日本一年所排出的二氧化碳量十二亿点八公吨（2004年）的一半，占全世界总排出量相当大的比例。

专家表示，世界上浮游动物所扮演的角色相当重要，但是浮游动物的数量大约每二十年为一周期就会变成数倍，因此需进一步研究，才能估算出人类最大限量可排出多少的二氧化碳。

专家预估，二十一世纪末，气温上升会导致地上生态系所吸收的二氧化碳量锐减，因此，详细调查大海中浮游动物的生态研究，对于抑制温室效应是相当重要的。

（5）蚤状溞

蚤状溞（学名：Daphnia pulex）为溞科溞属的动物。分布于世界各地，属于广温性物种，在北纬和中纬地带分布，常见于水潭、水坑、池塘以及小河等小型水域中，在南纬地带出现于湖泊或水库等敞水区。

雌性体长1．40—3．45毫米。体卵形。半透明，带浅黄色或淡绿色。身体的背侧有脊棱。壳刺很短。壳刺及其邻接的壳瓣后端部分都有小棘。壳面呈菱形或不规则的网纹。头部大多低，无盔。吻长而尖。复眼大，接近头顶。单眼虽小，但很明显。第一触角短小，大部分为吻所被覆。角丘长而不膨突。后腹部长，向后逐渐收削，背缘微凸。有10—14个肛刺，自前而后逐渐增大。尾爪弯曲，内侧有前后两列栉状刺以及一列细刚毛。栉状刺的数目以及排列的形式变异很大，通常前列有较小的刺4—8个，后列有较粗的刺6—10个。雄性体长0．91—1．35毫米。壳瓣的前腹角凸出，有刚毛，其中靠近前部的数根呈羽状。第一触角长，稍弯曲，霏近末端的前侧有一根细小的触毛。第一胸肢具钩及长鞭。后腹部较细，背侧凹陷，肛刺11—12个。无腹突。

（6）大型溞

大型溞（学名：Daphnia magna）为溞科溞属的动物。分布于亚洲、欧洲、北美洲、非洲以及中国的江苏、安徽、山东、河北、河南、辽宁、吉林、黑龙江、内蒙古、陕西、山西、甘肃、青海、西藏等地，多生活于水草繁茂的富营养型小水域中，例如池塘、水坑、间歇性积水以及小型湖泊等以及也可生活在海边低盐度的咸水积水中。

雌性体长2．2—4．8毫米。体宽卵圆形，后半部较狭。黄色或淡红色，稍透明。壳瓣上具菱形壳纹，背缘和腹缘的后端部分、后缘以及壳刺上均被小棘。头部宽而低，额顶圆钝，无盔。吻稍凸出。壳弧发达，在其前方各侧都有二条短的纵走的褶纹。复眼不大，位于头顶。单眼小，位于第一触角的正上方。第一触角不超越吻端。第二触角外肢4节，内肢3节，游泳刚毛序式0-0-1-3/1-1-3。肠管直，前部有一对盲囊。后腹部大，在肛门之后的背侧显著凹陷，明显地把肛刺分为前后两列。前列有刺9—12个，后列8—10个。腹突4个。尾爪略曲，有微弱的栉状刺两列：前列具小刺8—12个，后列有稍长的刺16—18个。刺列之后还有一列梳状毛。雄性体长1．75—2．50毫米。壳瓣的前缘与腹缘密生较长的刚毛，前腹角圆而凸出。第一触角的前末角有一根长而分节不明显的刚毛，其末部呈羽状；后末角有一簇嗅毛；二者之间有一根触毛。第一胸肢具钩和长鞭毛各一。后腹部的末背角呈大的侧突，在肛门开孔口处有10个左右肛刺，周缘有细毛。

2.低额蚤属

低额蚤属（学名：Simocephalus）为溞科的一个属。

（1）锯顶低额蚤

锯顶低额蚤（学名：Simocephalus serrulatus）为蚤科低额蚤属的动物。分布于世界各地以及中国的广东、福建、浙江、江苏、湖北、河北、吉林、黑龙江、云南等地，属于广温性物种。其多见于湖泊沿岸草丛中。

其种加词“Serrulatus”意为“有小锯齿的”。

（2）老年低额溞

老年低额溞（学名：Simocephalus vetulus），广温性, 喜生活在水草茂密底泥较深的湖岸边和池沼里。

国内分布：几遍中国（除安徽，内蒙古，宁夏外）。

国外分布：世界各地（除大洋洲外）。