【摘要】 扫描电子显微镜（SEM）数据有助于解释透射电子显微镜（TEM）超薄切片和重建大孢子等大型孢粉物体的三维内部结构。

透射电子显微镜（TEM）仍然是研究孢子体超微结构最有力和不可替代的工具。然而，有些孢粉学研究对象允许科学家从二维（2-D）TEM超显微照片中重建它们的三维（3-D）超微结构，这比其他研究难度更大。特别是，就透射电子显微镜而言，大孢子太大了:人们需要拍摄几十张单独的照片，然后拼接成一幅合成图像，才能观察到单个超薄切片。

 

扫描电子显微镜（SEM）数据有助于解释透射电子显微镜（TEM）超薄切片和重建大孢子等大型孢粉物体的三维内部结构。为了对化石大孢子的内部结构进行扫描电镜研究，尝试了三种包埋介质:甘油和阿拉伯树胶的水溶液、蔗糖和聚乙烯吡咯烷酮的水溶液以及环氧树脂的混合物。制作化石大孢子的半薄切片，从切片中去除包埋介质，并在SEM下观察。借助于扫描电子显微镜（如Meyer-Berthaud）也可以观察到孢粉化石的内部结构。

 

图1. 大孢子的内部结构纤毛大孢子菌扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）图像。

插图转载自扎维亚洛娃和图瑙。1.内部主体和近端壁的外壳的最内部区域。左上方可见内腔。注意剖切单元的各种轮廓。内部主体和外部外壳之间的连接区域用箭头标记。2.内赤道地区。注意内部主体和外部外壳连接处的截面结构元素的可变轮廓。3.断裂大孢子的近视图；箭头指示图4、5中所示细节的位置。4.图3中的图像细节，显示了三阴唇标志的骨折。5.图4的放大。内体的外露表面上有带附件的平板单元（箭头）（与图1C相比）。比例尺:1 = 0.5米；2 = 0.67米；3 = 100米；4.5 = 10米.

 

以前曾尝试用扫描电镜研究现代花粉和孢子的内部结构。需要强调的是，我们认为最适合对较大孢粉物内部结构进行充分重建的，并不是单靠SEM下的半薄切片研究，而是要结合TEM中超薄切片的研究。半薄切片的SEM三维图像有助于理解同一物体的超薄切片的二维TEM图像，最终的重建变得更加深刻。

 

对于一些结构元素，可以直接观察到真正的组织，基于TEM数据，可以想象几种重构变体(例如:在大毛孢的大孢子中有附属物的表状元，在大孢子中有内乳头)。最适合这种SEM/TEM联合研究的对象是相对较大的孢粉学对象，如大孢子或大的前花粉，特别是如果它们的结构元素不是太密集的话。该方法在囊状花粉和空泡状孢子的研究中也有很好的应用前景。

 

由于扫描电镜的一些局限性，透射电镜和扫描电镜的应用是必要的。扫描电镜的分辨率低于透射电镜。扫描电镜不允许人们识别电子密度的差异，因此，亚层之间的边界是不可分辨的(外胚层/胚层和外胚层/内胚层等)。如果结构元素过于密集，就不能正确地看到超微结构[1]。

 

[1] Natalia Zavialova & Eugeny Karasev (2017) The use of the scanning electron microscope (SEM) to reconstruct the ultrastructure of sporoderm, Palynology, 41:1, 89-100.

 

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