链状硅藻机械强度与长度对马尼拉蛤摄食效率的影响机制研究

本研究针对马尼拉蛤(Ruditapes philippinarum)摄食效率下降问题，通过比较链状硅藻Chaetoceros contortus与Eucampia zodiacus的细胞连接强度及蛤类摄食率，发现C. contortus的强机械稳定性显著降低蛤类摄食效率，揭示了硅藻链结构特性对滤食性贝类营养获取的关键影响，为海岸带生态修复提供新视角。

　　

在东亚沿海水域，马尼拉蛤(Ruditapes philippinarum)曾是重要的渔业资源，但自1980年代以来其产量持续低迷。这种衰退被归因于潮滩开发、过度捕捞及水体富营养化逆转等多重压力。尤其值得注意的是，随着污水处理技术进步导致的沿岸寡营养化，浮游植物群落结构发生显著变化——链状硅藻在富营养内湾逐渐成为优势种群。这些硅藻通过细胞间黏质形成数毫米长的链状结构，其物理特性是否影响滤食性贝类的能量获取效率，成为亟待解答的科学问题。

日本三重县大学的研究团队在《Estuarine, Coastal and Shelf Science》发表的研究中，系统评估了链状硅藻的机械特性与马尼拉蛤摄食行为的相互作用关系。研究选取两种典型链状硅藻：细胞间连接坚固的Chaetoceros contortus和相对脆弱的Eucampia zodiacus，通过三重实验设计揭示其生态学意义。关键技术包括：1)采用梯度气流法量化硅藻链机械强度；2)基于显微计数法的蛤类摄食率测定；3)群体链长分布统计分析。所有硅藻样本均采集自日本三重县御舆所湾自然水体。

实验1：硅藻链机械强度评估
通过0.2-1.0 L/min梯度气流处理发现，E. zodiacus在0.3 L/min流速下即出现链断裂(p<0.05)，而C. contortus即使承受0.5 L/min气流仍保持完整(p>0.05)。广义线性混合模型(Glmer)显示两物种机械稳定性存在显著差异。

实验2：摄食率比较
马尼拉蛤对单细胞Chaetoceros sp.的摄食率为(12.3±1.2)×10⁴
cells/h，显著高于C. contortus的(4.7±0.8)×10⁴
cells/h(p<0.01)，但与E. zodiacus无统计学差异。

实验3：链长选择性分析
摄食前后的链长分布比较表明，蛤类对两种硅藻均未表现长度选择性。电镜观察揭示其鳃丝间距(15-20μm)与食道窦直径(约80μm)理论上允许长链通过。

讨论与结论
研究表明：1)硅藻链机械强度而非长度是影响摄食效率的关键因素，坚固的C. contortus链需要更长的鳃丝处理时间；2)蛤类缺乏主动链长选择能力，其摄食限制主要源于物理处理效率；3)沿海硅藻群落向强机械稳定性物种的演替可能加剧贝类营养限制。该发现为解释沿岸生态系统功能退化提供了新的机制框架，对制定基于群落结构的养殖管理策略具有指导意义。研究特别指出，未来应关注硅藻细胞外聚合物(EPS)化学组成与摄食能耗的关联性。