藻类
科技名词定义 中文名称: 藻类
英文名称: algae 定义1:
单细胞植物或缺乏维管组织的多细胞低等植物。 应用学科:
古生物学(一级学科);古植物学(二级学科);藻类(三级学科) 定义2:
泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称。 应用学科:
水产学(一级学科);水产基础科学(二级学科) 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 求助编辑百科名片
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。 目录
简要介绍 起源进化 生物学特性 藻类分布 基本特征 藻类分类 金藻门 黄藻门 硅藻门 甲藻门 褐藻门 红藻门 裸藻门 绿藻门 轮藻门 蓝藻门 生态特征 生态特点 温度影响 光照影响 生活习性 对人类的意义 商业用途
藻类价值 经济价值 研究价值
藻类植物(Algae) 简要介绍 起源进化 生物学特性 藻类分布 基本特征 藻类分类 金藻门 黄藻门 硅藻门 甲藻门 褐藻门 红藻门 裸藻门 绿藻门 轮藻门 蓝藻门 生态特征 生态特点 温度影响 光照影响 生活习性 对人类的意义 商业用途 藻类价值 经济价值 研究价值
藻类植物(Algae) 展开
编辑本段简要介绍
集中形态各异的水藻
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。藻类的分类有其特殊性,由于它们均无根、茎、叶等器官的分化,所以它们的分类一般只能根据它们的形态结构、细胞内所含色素、贮藏养料和生殖方式以及生活史等来进行。 藻类涵盖了原核生物、原生生物界和植物界。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裸藻门、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。另外,有些肉眼可见的固著性蓝绿藻和少数之硅藻严格而言应该亦属于大型藻的范围。 编辑本段起源进化
藻类 图示
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陆,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,形成了臭氧屏蔽层,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。 编辑本段生物学特性
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),大多数藻类於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
藻类手绘图。
直被用作牲畜的饲料和人类的食物。
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。有性繁殖通常发生於生活史中的艰难时期(如於生长季节结束时或处於不利的环境条件下)。
藻类的分子式近似地为C106H263O110N16P(藻类原生质)。 编辑本段藻类分布
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〔Scenedesmus〕)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,分布范围从温带的森林到极地的苔原。某些变种可生活于土壤中,能耐受长期的缺水条件;另一些生活於雪中,少数种能在温泉中繁盛生长。 编辑本段基本特征
关于藻类的概念古今不同。我国古书上说:“薻,水草也,或作藻”。可见在我国古代所说的藻类是对水生植物的总称。在我国现代的植物学中,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。根据现代对藻类植物的认识,藻类并不是一个自然分类群,但它们却具有以下的共同特征:
1.植物体一般没有真正根、茎、叶的分化藻类植物的形态、构造很不一致,大小相差也很悬殊。例如众所周知的小球藻(Chlorella),呈圆球形,是由单细胞构成的,直径仅数
微米;生长在海洋里的巨藻(Macrocystis),结构很复杂,体长可达200米以上。尽管藻类植物个体的结构繁简不一,大小悬殊,但多无真正根、茎、叶的分化。有些大型藻类,如海产的海带(Laminaria japonica)、淡水的轮藻(Chara),在外形上,虽然也可以把它分为根、茎和叶三部分,但体内并没有维管系统,所以都不是真正的根、茎、叶,因此,藻类的植物体多称为叶状体或原植体。 2.能进行光能无机营养。一般藻类的细胞内除含有和绿色高等植物相同的光合色素外,有些类群还具有共特殊的色素而且也多不呈绿色,所以它们的质体特称为色素体或载色体。藻类的营养方式也是多种多样的。例如有些低等的单细胞藻类,在一定的条件下也能进行有机光能营养、无机化能营养或有机化能营养。但从绝大多数的藻类来说,它和高等植物一样,都能在光照条件下,利用二氧化碳和水合成有机物质,以进行无机光能营养。
3.生殖器官多由单细胞构成。高等植物产生孢子的孢子囊或产生配子的精子器和藏卵器一般都是由多细胞构成的。例如苔藓植物和蕨类植物在产生卵细胞的颈卵器和产生精子的精子器的外面都有一层不育细胞构成的壁。但在藻类植物中,除极少数种类外,它们的生殖器官都是由单细胞构成的。
几种具代表性的藻类
4.合子不在母体内发育成胚。高等植物的雌、雄配子融合后所形成的合子(受精卵),都在母体内发育成多细胞的胚以后,才脱离母体继续发育为新个体。但藻类植物的合子在母体内并不发育为胚,而是脱离母体后,才进行细胞分裂,并成长为新个体。如果用动物学的术语来说,高等植物是胎生,而藻类则是卵生。
总之,藻类植物是植物界中没有真正根、茎、叶分化,行光能自养生活,生殖器官由单细胞构成和无胚胎发育的一大类群。 编辑本段藻类分类
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,绿色色素只有叶绿素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,静孢子的壁硅质化,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