海藻学概论
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海藻学概论第一章:绪论藻类是地球上最早登上生命舞台的绿色植物,它们大多生活在水中,少数生活在阴湿的地面、岩石壁和树皮等处。
我们日常所见,井水比较清澈透亮,但池塘里的水就往往混浊而带绿,甚至呈现锈色以至淡红,海水也每每如此,这就是有藻类植物的原因。
藻类在地球上的分布很广,从炎热的赤道至常年冰封的极地,无论是江河湖海、沟渠塘堰,各种临时性积水,或是潮湿地表、墙壁、树干、岩石、甚至沙漠、积雪上都有藻类的踪迹。
但藻类主要生活在水体中。
藻类主要营自养自由生活,有的则营共生或寄生生活。
藻类在长期演化过程中。
以自身的形态构造、生理和生态特点适应着生活的环境,从而形成了各种生态类群(型)。
就藻类生活环境的特点及其与环境的相互关系,主要可归纳浮游藻类、底栖藻类和附着藻类等生态类群。
其分布受温度(春夏秋冬)、盐度(单细胞藻类对环境的改变有很强的适应能力,由于世代时间极短,通过较小的遗传变异,在一定时间内即可适应于盐度的颇大变化。
藻类细胞还能较迅速地合成多元醇或其衍生物、糖或多糖和某种氨基酸等渗透调节物,用以迅速调节细胞的渗透压,适应环境盐度的变化。
很多淡水藻类耐盐上限达到15-20S,有些淡水习见浮游植物如小颤藻、颗粒直链藻、飞燕角甲藻、铜绿微囊藻等甚至在150-180S之间出现。
盐藻Dunaliella salina Teod.是典型的盐水藻类,能耐受320的盐度。
藻类植物的形貌各异、色彩缤纷,大小、结构千差万别。
有的象小圆球,有的象小卵,有的象圆盘,有的象拳头,有的象大头针,有的象铁链,有的象表带……。
据古生物学研究,藻类的前身,可以追溯到古代早期(距今25~18亿年前)的似蓝藻,以至32(35—33)亿前太古代的古球藻。
真正的藻类,大约出现在元古代的中期,距今也有18~12(I5)亿年了。
第一节:海藻学的意义和范围一、藻类:植物体无真正的根、茎、叶的分化,含有叶绿素、能进行光合作用、营自养生活的低等植物。
一般生长在水体中。
元旦任务:插图裁判;最后一章修订。
第一章藻类概述第一节藻类植物的特点第二节藻类植物的细胞学特征第三节藻类的繁殖和生活史第四节海洋藻类与海洋环境一、海洋藻类的分布带二、物理因子对海洋藻类的影响三、化学因子对海洋藻类的影响四、动态因子对海洋藻类的影响五、生物因子对海洋藻类的影响第五节藻类的进化和系统发育(基因测序与藻类系统学)第一章海洋藻类概述第一节藻类植物的特点海洋藻类是指生活在海洋中的一群最简单、最古老的低等植物,没有真正的根、茎、叶分化,具有叶绿素a,能进行光合作用,营自养生活,具有简单生殖结构的无维管、无胚的植物。
在此书中,藻类也包括了原核生物蓝藻(又称蓝细菌),虽然与藻类中其他类群相比,蓝藻在进化上更接近细菌。
海洋藻类形态多样,有单细胞个体、多细胞群体及丝状体、叶状体、管状体等;藻体大小差别较大,小到几微米,大到百米以上。
海洋藻类无真正的根、茎、叶的分化,整个藻体可由环境中直接吸收养分或交流物质,都可进行光合作用。
虽然少数种类有表皮层、皮层和髓的分化,例如海带,高度分化的髓部丝体成为类似维管植物筛管那样的构造,并且也有输导营养物质的功能,但植物体无维管组织的分化,故不具有真正的根、茎叶等器官。
海洋藻类繁殖器官简单,以单细胞的孢子或合子进行繁殖。
藻类植物不开花结果,不产生种子,又叫孢子植物。
合子(或受精卵)直接萌发成丝状体或叶状体,而不在性器官中发育成多细胞的胚,因此,藻类植物亦称无胚植物。
藻类生殖“器官”如为多细胞组成时,它的每个细胞都能生育,而生殖结构的周围没有不育细胞构成的保护层。
根据形态,一般可将海藻分为微型藻类和大型海藻两大类。
微型藻类是指一类需借助显微镜才能看到的个体较小的藻类,多为单细胞,有的种类具有鞭毛,能在水中游动。
其数目与种类很多,海中只要光线所到之处,均有其分布,是海洋食物链中基础的重要生产者。
大型海藻则指肉眼可见的多细胞藻类,其构造比较复杂,形态多样。
根据生态习性,一般将漂浮水中的微细藻类统称为“浮游植物”,而在海边肉眼可見的大型海藻則称为“海藻”。
第六章叶绿体类型III 隐藻、定鞭藻和杂色藻I. 隐藻属于个体较小的浮游藻,长度约3-50μm ,细胞呈不对称结构,可明确地分为背腹侧和左右侧;II. 隐藻在淡水和海水中均有分布,在海水中倾向于分布在冷水或较深的海域;III. 隐藻具有很高的营养价值,因此易被各种植食性浮游动物捕食;IV . 隐藻受到环境变化刺激后细胞易破裂,因此采样与保存比较困难;V . 隐藻门仅有1个纲,隐藻纲Cryptophyceae 。
6.1 隐藻门(Cryptophyta )6.1.1 隐藻的分布和特性6.1.2 隐藻的形态特征•形态:藻体单细胞,少数为不定形群体;•细胞:卵形或肾形,大多不对称,背腹扁平;侧面观可看到背面隆起,腹面前端近中央处略有内凹,由此向细胞中部延伸成一浅沟,许多属的物种在此位臵上具有明显而特殊的、深入到细胞内的口沟。
口沟两侧有微细的强折光的小颗粒(丝胞驱体),当细胞受到外界伤害时,丝胞能向口沟内伸出长丝。
•鞭毛:细胞前端着生两根几乎等长的鞭毛,鞭毛长度与细胞的高度接近。
鞭毛着生于细胞前端一侧,或从口沟中伸出,少数物种的鞭毛着生在细胞的侧面。
6.1.3 隐藻的细胞结构•细胞壁:绝大多数隐藻没有纤维素的细胞壁,而是有两层结构的周质膜。
仅有一个例外:四角隐球藻(Tetragonidiumverrucatum ),没有鞭毛,但具纤维素细胞壁。
•周质体(periplast ):许多隐藻在细胞膜下方有六角形、长方形、椭圆形或圆形的有机质板,组成周质体。
周质体并不完整,口沟处没有这些有机质板。
•细胞核:只有一个核,圆球形,通常位于细胞中部或后半部的中央。
•类核体:在叶绿体内质网内膜和叶绿体被膜之间有淀粉粒和1个类核体(nucleomorph ),含有3对微小的染色体,其中有531个基因,编码30种叶绿体蛋白。
膝胞藻(Goniomonas )是唯一所知的不含有类核体的隐藻,它没有质体。
•色素体:通常含有1-2个色素体(也有的种类含有小型的较多数量的色素体),其内有成对的类囊体,与邻近的类囊体互不相连。
海藻学绪论⼀、名词解释:1海藻:⽣活在海⾥的藻类。
2海藻栽培:在室内或海上栽培海藻的⾏为,包括采集海藻孢⼦、培育海藻苗、海藻幼体及成体等⼀系列过程。
3散⽣长:海藻的细胞都有分裂能⼒,即⽣长点不局限于藻体的某⼀部位。
4表⾯⽣长:有些藻体细胞由表⾯向周围⽣长,这种⽣长⽅式称为表⾯⽣长过边缘⽣长。
5⽑基⽣长:⼀些褐藻⽣长点位于藻⽑的基部,这种⽣长⽅式称为⽑基⽣长。
6顶端⽣长:藻体的⽣长点位于藻体顶端,这种⽣活⽅式称为顶端⽣长。
7间⽣长:海带⽬的许多种类的分⽣组织位于柄部及叶⽚之间,这种⽣长⽅式称为间⽣长。
8海藻地理分布:海藻的⼀个种、⼀个属或⼀个科在海洋中的分布范围。
每种海藻都有其⽣态特点,这是和它的地理分布密切相关的。
9海藻区系:⼀个海区的礁⽯、滩涂、海底上⽣长着各种颜⾊的底栖海藻,这些海藻在⼀定环境中,彼此有所联系地⽣活在⼀起,便组成⼀个海藻区系。
⼆、简答1、海藻有哪些特征?①分布⼴,种类繁多。
②形态多样。
有单细胞,群体,多细胞个体。
后者呈丝状叶⽚状或分枝状等。
③藻体中有多种⾊素或⾊素体,呈多种颜⾊。
④藻体结构简单,⽆根茎叶的分化,⽆维管束结构。
⑤不开花,不结果,⽤孢⼦繁殖,没有胚胎发育过程,⼜称孢⼦植物或隐花植物。
2、不同门类的海藻各含哪⼏种⾊素?P6①潮带:包括潮上带和潮间带;潮间带:分为⾼潮带,中潮带,低潮带②浅海区:指⽔深200⽶以内潮下带海区,⼀般称为⼤陆棚。
③深海区:⼤陆棚以下,即200⽶⾄4000⽶⽔深的海区。
本海区⽆海藻。
4、海藻有哪⼏种⽣活类型?海藻的类型:①⼀年⽣型;②多年⽣型;③丝状体过渡型;④休眠过渡型海藻的⽣活⽅式:①浮游⽣活型:单细胞、群体的浮游藻类,如扁藻。
②附⽣⽣活型:底栖硅藻,如⾈形藻。
③漂流⽣活型:不具有鞭⽑的单细胞或群体,过漂游⽣活,如马尾藻断枝、⼩球藻。
④固着⽣活型:多细胞⼤型海藻,基部有固着器,如江篱。
⑤共⽣和寄⽣型:如蓝藻中念珠藻属,绿藻中的原球藻,能与⼦囊菌类或担⼦菌类共⽣,构成各类地⾐。
海藻学
◆红藻、褐藻、绿藻、黄藻、蓝藻、金藻、甲藻、硅藻、隐藻、裸藻(11个门,轮藻门
淡水)
◆繁殖方式——孢子
◆除了蓝藻和原绿藻门,其它都是真核生物。
◆藻类特点:①没有根茎叶区分,不开花,不结果的孢子植物②世代交替③孢子繁殖
◆细胞壁:①裸藻门、隐藻门、金藻门(大型藻)中能运动的物种及甲藻门中的少数物种
没有植物性细胞壁。
②蓝藻门、原绿藻门和绿藻门的物种都具有完整的细胞壁,成分是纤维素内层、果胶质外层。
◆色素:①所有藻类都有叶绿素。
叶绿素、叶黄素、胡萝卜素、藻胆素②造粉核:色素体
内含有的特殊构造,它是由一个中央位置的蛋白质的髓部核,外包被微笑的淀粉板而组成。
◆藻体:单细胞藻体、群体、丝状体、膜状体、枝叶状体型
◆生殖:无性生殖:①分裂生殖
②孢子生殖动孢子(细胞裸露,有鞭毛)、不动孢子(细胞壁,无
鞭毛)
有性生殖:①配子生殖②卵式生殖
红藻门
外部形态单细胞群体不多,多细胞藻体。
细胞学特征①细胞壁:内层(纤维素)外层(藻胶)
②色素:叶绿素a、叶绿素d、叶黄素和胡萝卜素,还有藻红素(多)及藻
蓝素(少)③同化产物:红藻淀粉、硝酸盐(老化勃氏仙菜)维生素(紫菜)
深海区去红藻呈红色海滨区红藻呈紫色、红紫色
繁殖和生活史无性生殖:四分孢子、单孢子、不动孢子
有性生殖:卵式生殖(果胞:雌性繁殖器为瓶形果胞)①孢子体世代②配子体世代③果孢子体世代。
生态分布和意义红藻多数生于低潮线附近或潮下带,可食用、医药、制作培养基、纺织业印花及经纱浆料。
分类
原红藻纲:藻体简单,单细胞,丝状,膜状。
藻类学概述及分类藻类是一类广泛存在于水体或潮湿环境中的生物,它们是一种原始的植物类群,对维持地球生态平衡和碳循环过程起着重要作用。
本文将对藻类学的概述及分类进行详细讨论。
藻类学概述藻类学是研究藻类的分类、形态、生态学、生理学和应用学等方面的学科。
藻类是一类单细胞或多细胞的海洋或淡水植物,它们的体型大小各异,可以是微观的单细胞藻类,也可以是宏观的多细胞藻类,如海带、裙带菜等。
藻类是地球生态系统中最基础的生物,它们能够通过光合作用将太阳能转化为化学能,并在生长过程中吸收二氧化碳,释放出氧气,对调节大气中的氧气和碳量起到了重要作用。
藻类分类根据藻类的形态、结构、生活方式和生殖方式的不同,藻类可以分为多个大类,主要包括硅藻门(Bacillariophyta)、金藻门(Chrysophyta)、黄藻门(Phaeophyta)、红藻门(Rhodophyta)和绿藻门(Chlorophyta)等。
硅藻门是一类单细胞或多细胞的藻类,其细胞壳或细胞壁富含二氧化硅,形状各异,可以是长条状、圆盘状或盒状等。
硅藻门的旗舰物种为海洋中的硅藻,其丰富的种类和数量决定了海洋中的浮游生物丰富度和生产力。
金藻门是一类单细胞或多细胞的藻类,细胞内含有黄色的类胡萝卜素,故呈现黄绿色或金色。
金藻门的典型代表为水生藻类黄藻,广泛分布于水体中,对净化水质和氧化废水中的有机物质有着重要作用。
黄藻门是一类主要生活在海洋中的藻类,其细胞富含类黄色素,使其呈现褐色或黄褐色。
黄藻门的典型代表为海带、裙带菜等,是一类重要的海洋经济藻类,被广泛用于食品、肥料、饲料等领域。
红藻门是一类主要生活在海洋中的藻类,其细胞富含红色素和蓝藻素,故呈现红色。
红藻门的典型代表为海葡萄、藻球等,广泛分布于热带和亚热带海域,是重要的海洋生物资源。
绿藻门是一类主要生活在水中的藻类,其细胞富含叶绿素,呈现绿色。
绿藻门的典型代表为水生藻类和陸生藻類如鲜水藻、海莴苣等,广泛分布于淡水和一些湿地环境,对水体氧化和生态平衡有重要作用。
海藻学是研究海藻有机体的形态、构造、生活现象、生长规律、生活史等,以及与环境之间的关系的学科。
第一章绪论1、经济品种礁膜石莼海葡萄裙带菜海带羊栖菜紫菜石花菜2、海洋植物的组成极少量。
受到海洋的深度,潮流、海浪等冲击以及海水盐度、温度等环境条件的限制。
局限在河口、海湾、潮间带、浅海或滨海湿地等有限的海域。
大米草、大叶草、红树、木榄、秋茄、喜盐草。
海洋植物的主要组成部分藻类——低等:孢子繁殖(孢子植物)、不开花、不结果。
种类:24 000种(已记载)。
命名:Algae(林奈,拉丁名)。
分布:藻类—有水的地方(潮湿的地方);海藻—生长在海洋中,种类多、产量大、经济价值高。
具有叶绿素、能进行光合作用,营自养生活的无维管束、无胚的低等植物。
3、藻类的分类我国藻类学家根据细胞学和形态学把藻类分为12个门(海藻11个门)4、海藻与海洋环境海藻的生存、分布空间受海洋物理、化学环境、海底地质以及海洋生物物种之间斗争等因素的限制海水温度:影响海藻生存的最重要的环境因子日光(光强、光质):海藻进行光合作用产生有机质的能源。
海水中的溶解盐:营养物质海底地质:限制海藻分布潮汐:对潮间带海藻有显著地限制作用海流:带来营养,带走孢子浮游动物的摄食压力5、海藻的重要性海洋植物的重要组成部分。
光合作用产生的能量,保证海洋生态系统的正常、持续运转。
在全球CO2的循环过程中起调节和泵的作用,影响全球气候。
释放O2保障海洋动物、需氧细菌等生存。
通过吸收和同化海水中的有机质,加速海水自净,影响海水的透明度和颜色。
⏹红藻☐内层—纤维素;☐外层—主要是藻胶质(琼胶、卡拉胶和海萝胶)⏹绿藻☐内层—纤维素☐外层—果胶质,几丁质(刚毛藻属)⏹褐藻☐内层—纤维素☐外层—褐藻胶7、经济价值提供食物/药品/原材料等。
藻胶原料琼胶、卡拉胶、褐藻胶8、海藻学海藻的形态、构造、生活现象、生长规律、生活史,以及海藻与环境之间的关系。
藻类学藻类的形态、生理、生长发育、生态和分类。
精子坛紫菜(冬)果孢初期幼苗受精卵(春)(秋)壳孢子膨大藻丝初期丝状体果孢子(夏)坛紫菜单孢子萌发初期幼苗初期幼苗条斑紫菜壳孢子精子膨大藻丝果孢初期丝状体果孢子受精卵条斑紫菜海带叶状体2n(春夏)孢子囊群游孢子(夏)小海带(秋)卵子n合子2n 雌雄配子体精子n2.海藻:是一群在水中能吸收养料制造有机物的“营养体”,其细胞中含有叶绿素和将有的藻胆素,具有放养的光合作用机能,它们的植物体根茎叶分化不十分明确的无准管束的原植体,是能通过营养繁殖和产生孢子进行繁殖的比较低等的无胚植物。
14.营养繁殖:有些藻类藻体的部分细胞不产生生殖细胞,不经过俩性细胞配合过程,可以以多种形式离开母体后能继续生长,并能直接发育成新的个体15.多细胞藻类营养繁殖类型:藻体分裂繁殖,藻殖段繁殖,连锁体繁殖,藻殖孢繁殖,繁殖枝或芽孢繁殖。
16.静孢子:不具鞭毛不会游动的孢子。
包括:单孢子,四分孢子,似亲孢子,厚壁孢子17.配子:藻类由生殖细胞成熟形成雌雄两性的性孢子,或有阴阳或有正负体质的两性配子细胞,即植物体产生的性细胞。
19.紫菜:红藻门,原红藻纲,红毛藻目,红毛藻科,紫菜属。
20.紫菜生活史:紫菜的一生是由叶状体阶段和丝状体阶段组成,叶状体成熟后产生果孢和精子囊器,结合成为合子,不断分裂成为果孢子,果孢子脱离藻体而钻入具石灰质的基质中,萌发成丝状体,丝状体不断生长发育,产生壳孢子囊枝,壳孢子囊枝再产生壳孢子,壳孢子在秋季从贝壳中放散出来附着到自然或人工生长基直接萌发成幼苗,逐渐再长大成为紫菜叶状体。
紫菜就是由叶状体到丝状体,由丝状体到叶状体,两者循环往返,一代一代传下来的。
25.小球藻含有丰富均衡的各种营养和活性代谢物,具有防治消化性溃疡,抗肿瘤,增强免疫,抗辐射,抗病原微生物,防治贫血,降血脂和动脉粥样硬化等保健和药理作用。
27.藻类分:红隐黄金甲,硅褐裸绿轮,和蓝藻31.异丝体:由于匍匐枝丝状体的节部处细胞改变分裂方向,细胞向直立方向分裂,这种交叉分枝分裂形成的丝状体即匍匐枝和直立枝丝状体多了以后就形成异丝体藻丝。