藻类详细资料大全
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藻类详细资料大全
藻类是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物,如蓝藻门的藻类)。主要水生,无维管束,能进行光合作用。体型大小各异,小至长1微米的单细胞的鞭毛藻,大至长达60公尺的大型褐藻。一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物,但藻类没有真正的根、茎、叶,也没有维管束。这点与苔藓植物(bryophyte)相同。
藻类的概念古今不同。中国古书上说:“薻,水草也,或作藻”。可见在中国古代所说的藻类是对水生植物的总称。在中国现代的植物学中,仍然将一些水生高等植物的名称中贯以“藻”字(如金鱼藻、黑藻、茨藻、狐尾藻等),也可能来源于此。与此相反,人们往往将一些水中或潮湿的地面和墙壁上个体较小,粘滑的绿色植物统称为青苔,实际上这也不是现在所说的苔类,而主要是藻类。藻类植物并不是一个纯一的类群,各分类系统对它的分门也不尽一致,一般分为蓝藻门、眼虫藻门、金藻门、甲藻门、绿藻门、褐藻门、红藻门等。
原核生物界中的藻类有蓝绿藻和一些生活在无机动物中的原核绿藻。属于原生生物界中的藻类有甲藻门(或称涡鞭毛藻)、隐藻门、金黄藻门(包括硅藻等浮游藻)、红藻门、绿藻门和褐藻门。而生殖构造复杂的轮藻门则属于植物界。属于大型藻者一般仅有红藻门、绿藻门和褐藻门等为大型肉眼可显而易见之固著性藻类。此类大型藻几乎99%以上之种类栖息于海水环境中,故大型藻多以海藻称之。
基本介绍
• 中文名:藻类
• 外文名:algae
• 界:原核生物界、原生生物界和植物界
• 门:蓝藻门、蓝藻门等
• 特点:无根、茎、叶等器官
• 繁殖:营养繁殖、无性繁殖、有性繁殖
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起源进化
藻类植物可以是从原始的光合细菌发展而来的。光合细菌具有细菌绿素,利用无机的硫化氢作为氢的供应者,产生了光系统。原始藻类植物,如蓝藻类所具有的叶绿素a,很可能是由细菌绿素进化而来的。蓝藻类利用广泛存在的水为氢的供应者,具有光系统,通过光合作用产生了氧。随着蓝藻类的产生,光合细菌类逐渐退居次要地位,而放氧型的蓝藻类则逐渐成为占优势的种类,释放出来的氧气逐渐改变了大气性质,使整个生物界朝着能量利用效率更高的喜氧生物方向发展。这个方向的进一步发展就产生了具有真核的红藻类,同时,类囊体单条地组成为叶绿体,但集光色素基本上一样,仍以藻胆蛋白为集光色素。蓝藻和红藻的集光色素,藻胆蛋白,需用大量能量和物质合成,是很不经济的原始类型,所以只能发展到红藻类,形成进化上的一个盲枝。 藻类 图示 藻类植物的第二个发展方向是在海洋里产生含叶绿素a和叶绿素c的杂色藻类。叶绿素c代替了藻胆蛋白,进一步解决了更有效地利用光能的问题。在开始的时候,藻胆蛋白仍继续存在,如在隐藻类,但进一步的进化,效率较低的藻胆蛋白没有继续存在的必要而逐渐被淘汰,所以在比隐藻类较为高级的种类,如在甲藻类、硅藻类,除叶绿素a以外,只有叶绿素c,而藻胆蛋白消失了。迄今,海洋仍为含有叶绿素c的种类,包括甲藻类、金藻类、黄藻类和硅藻类等浮游藻类和褐藻类的底栖藻类,占据优势。但这个类群不能离开水体,仍是一个盲枝。 藻类植物的第三发展方向是在海洋较浅处产生绿色植物。它们除了叶绿素a以外,还产生了叶绿素b。据科学家估计,叶绿素a+b系统比之叶绿素a+藻胆蛋白系统,光合作用效率高出了3倍,也高于叶绿素a+c系统。这是藻类植物进化的主流。很可能十几年前发现的原绿藻就是这类植物的祖先。原绿藻植物出现的时间可能与原核的杂色藻类(尚未发现)差不多,但由于某种原因,可能与当时的大气光照条件有关,杂色藻类大量发展起来而原绿藻却停留在原始状态。后来,环境条件变为较为适合于叶绿素 b生物的生长,从原绿藻植物就产生了真核的绿藻类。它们不但已产生了叶绿体,而且已经有了比较其他藻类更加进步的光合器,即具有基粒的叶绿体。就是这类植物终于登入,进一步演化为苔藓植物、蕨类植物及种子植物。几亿年前地球大气的含氧量已达到现在大气的百分之十,形成了臭氧禁止层,阻挡了杀伤生物的紫外线,使陆地具备了生命生存的条件。登上陆地后,光合生物的进化速度大大加快,在大约5亿年内就从原始的陆地植物发展到高等的种子植物。
生物学
一些藻类与其他真核生物一样有细胞核,有具膜的液泡和细胞器(如线粒体),大多数藻类于生活过程中需要氧气。用各种叶绿体分子(如叶绿素、类胡萝卜素、藻胆蛋白等)进行光合作用。地球上的光合作用90%由藻类进行,据信在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用。浮游的藻类是海洋食物链中非常重要的环节,所有高等水生生物的生存最终依靠藻类的存在,此外,从史前时代起藻类一 直被用作牲畜的饲料和人类的食物。 藻类手绘图。 藻类可进行营养繁殖(透过细胞分裂或断裂)、无性繁殖(透过释出游动孢子或其他孢子)或有性繁殖。有性繁殖通常发生于生活史中的艰难时期(如于生长季节结束时或处于不利的环境条件下)。 藻类的分子式近似地为 C106H263O110N16P(藻类原生质)。
藻类分布
藻类(algae , 单数作alga)是单细胞的鞭毛藻(如Oochromonas属),而另一些藻类(如闸极藻属〔Scenede *** us〕)则聚合成群体。绿藻类的松藻属(Codium)由无数分支丝体交织缠绕而成,部位不同的丝体形态和功能亦异。藻类虽然主要为水生,但无处不在。某些变种可生活于土壤中,能耐受长期的缺水条件;另一些生活于雪中,少数种能在温泉中繁盛生长。
藻类分类
藻类的分门
藻类植物的种类繁多,目前已知有3万种左右。早期的植物学家多将藻类和菌类纳入一个门,即藻菌植物门。随着人们对藻类植物认识的不断深入,特别是从巴暄(A.Pascher,1931)的平行进化学说发表以后,认为藻类不是一个自然分类群,并根据它们营养细胞中色素的成分和含量及其同化产物、运动细胞的鞭毛以及生殖方法等分为若干个独立的门。对于分门的看法,也有很大的分歧,我国藻类学家多主张将藻类分为12个门。由于本书所采用的是五界系统,除已将蓝藻门列入原核生物界外,现将其中9个主要门的特征简介如下:
金藻门
多产于淡水中,特别是在水温较低的软水水体中尤为常见。植物体多为单细胞或群体,少数为多细胞丝状体。运动细胞多具1~2条鞭毛。单细胞或群体的种类,细胞内多具有1~2个色素体,以胡萝卜素和叶黄素占优势,绿 *** 素只有叶绿素a一种,所以多呈金黄色或金褐色。同化产物主要是金藻多糖,或称为金藻糖,金藻淀粉, 又因它具有和海带糖相似的化学性质,所以亦称为金藻海带糖。此外,也含有脂类。繁殖方式主要是营养繁殖和孢子生殖,有性生殖极少见。常见的有合尾藻属和钟罩藻属。 色素体金褐色、黄褐色或黄绿色,同化产物为白糖素及脂肪,大多数运动的种类和繁殖细胞具鞭毛2条,1条或3条的很少,静孢子的壁矽质化,由2片构成,顶端开一小孔。
1. 多为单细胞或群体,少数为丝状体,多数种类具鞭毛,能运动。鞭毛两条,等长或不等长;一条或三条的很少。
2. 细胞 *** 或在表质上具有矽质化鳞片、小刺或囊壳。大多数种类为 *** 的运动细胞,在保存液中会失去几乎所有细胞特征。
3. 色素除叶绿素a、c、b-胡萝卜素和叶黄素等以外,还有副色素,这些副色素总称为金藻素Pycockysin。金藻的色素体仅一个或二个,片状,侧生。贮存物质为白糖素和油滴。白糖素呈光亮而不透明的球体,称白糖体,常位于细胞后部。细胞核一个。液胞一个或两个,位于鞭毛的基部。
4. 单细胞种类的繁殖,常为细胞纵分成二个子细胞群体以群体断裂成二个或更多的小片,每个段片长成一个新的群体,或以细胞从群体中脱离而发育成一新群体。不能运动的种类产生动孢子,有的可产生内壁孢子(静孢子)Statospore,这是金藻特有的生殖细胞,细胞球形或椭圆形,具二片矽质的壁,顶端开一小孔,孔口有一明显胶塞。
黄藻门
(Xanthophyta) 海产的种类很少,主要分布在淡水水体中,或生于潮湿的地面、树干和墙壁上。在水温较低的春季较多。植物体为单细胞、群体或多细胞体。所含的色素和同化产物与金藻门基本相同,但除叶绿素a外,尚含有叶绿素e,多呈黄绿色。运动细胞具有两条长短不一和结构不同的鞭毛,所以这一类群又称为不等鞭毛藻类(Heterocontae)。繁殖方式有营养繁殖、孢子生殖和有性生殖,但随种类的不同,也有不同的繁殖方法。肉眼常见的是植物体成丝状的黄绿藻属(Tribonema)和无隔藻属(Vauchcria)。(在部分近期国外教材分类方案中将该门作为金藻门的一个纲)。 黄藻植物体为单细胞、群体、多核管状体和丝状体。 黄藻细胞大多数都具有细胞壁。单细胞和群体的个体细胞壁是两个“凵”形半片套合组成的,丝状体的细胞壁是两个“H”形的半片套合而成。化学成分主要是果胶质,有些种的细胞壁内沉积有二氧化矽。只有无隔藻属(Vaucheria)和黄丝藻属(Tribonema)的细胞壁是由纤维素组成。最简单的黄藻是无壁的。细胞中载色体1至多数,盘状、片状或带状,边位,呈淡绿色或黄绿色,从外观颜色看很像绿藻。 载色体的亚显微结构和金藻相似,有4层膜包围,外面两层是载色体内质网膜,里边两层是载色体膜,外层载色体内质网膜与外层核膜相连。光合片层由3条类囊体叠成束。有些黄藻的载色体上有蛋白核。载色体中的色素有叶绿素a,β-胡萝卜素,叶黄素主要是矽甲黄素(diadinoxanthin),没有金藻和褐藻所含的墨角藻黄素,无隔藻属还含有叶绿素c。贮藏食物主要是油和金藻昆布糖。细胞中的原生质和金藻一样,也是透明的。细胞核很小,多数单核,也有多核的。细胞是有丝分裂。运动细胞有两根亚顶生、不等长的鞭毛,1根长的伸向前方,是茸鞭型的;另1根短的弯向后方,是尾鞭型,轴丝是9+2条。眼点位于细胞体前端,靠近短鞭毛基部的载色体膜里边,由1层含β-胡萝卜素的油滴构成。
硅藻门
(Bacillariophyta)广布于海水和淡水中,多行浮游生活。植物体由单细胞构成或互相连线成群体。细胞壁由两个瓣片套合而成,上面具有花纹,其成分含有果胶质和矽质,而不含纤维素。细胞内具有一至数个金褐色的色素体。色素体中含有叶绿素a、c和多量的胡萝卜素和叶黄素,光合产物主要是脂类。硅藻可借助细胞分裂进行营养繁殖,但经数代后也能通过配子的接合或自配形成复大孢子,行有性生殖。)。(在部分近期国外分类方案中将该门作为金藻门的一个纲)。
硅藻是水生动物的食料。浮游硅藻是海洋中的主要的初级生产力。分类学家们一般认为硅藻来源于鞭毛藻,为一个特殊的分支。有现在生存的和化石的种类。根据壳面花纹的排列,将本门分为中心纲和羽纹纲。 同化产物为金藻昆布糖。细胞壁里有两片矽质壳,一大一小,像盒子一样套在一起。两片矽质壳,大的套在外面,叫上壳,较老;小的在里面,叫下壳,较年轻。约11000种。硅藻普遍分布于淡水、海水中和湿土上,为鱼类和无脊椎动物的食料。硅藻死后,遗留的细胞壁沉积成硅藻土,可作耐火、绝热、填充、磨光等材料,又可供过滤糖汁等用。约11000种。大多水生,几乎在所有的水体里都生长,只有极少数生活在陆地潮湿处。