水生生物学 藻类概述

B．色素（Pigment）：
• • • • • • 叶绿素a：各门藻类都有。 叶绿素b：绿、裸、轮藻。 叶绿素c：甲、隐、黄、硅、金、褐藻。 叶绿素d：红藻。 β—胡萝卜素：所有的藻类都具有。 叶黄素、藻胆素等因种类而有差异
C．色素体（chromoplast） ：色素的载体，是 一种含色素的蛋白体，是藻类光合作用的场 所。 • 形状：形态多样，有杯状、盘状、星状、片 状、板状和螺旋带状等
厚壁孢子
念珠藻属 厚壁孢子
外生孢子
管胞藻属 外生孢子 假鞘
内生孢子
皮果藻属
• 6．3有性繁殖： 通过配子的结合进行繁殖，两个配子结合成合子， 由合子萌发成新个体。 a) 同配：指雌雄配子在形态、大小和生理上均相 同的两个配子相结合。 b) 异配：雌雄配子在形态上相似，而大小不同的 两个配子相结合。 c) 卵配：雌雄配子在形态和大小上都不同，大的 不活动的雌配子，与小的游动的雄配子相结合。
1971年的某一天早晨， 日本濑户内海的渔民正要 出海打鱼，忽然发现了一 种奇妙的景象：海水在一 夜之间由蔚蓝色变成了赤 红色，好像是在海湾上铺 了一块硕大无比的红地毯， 一时间，消息不胫而走， 附近的人们都来观看这闻 所未闻的奇景，有的人还 赞不绝口，为自己大开眼 界而高兴。
殊不知，这并 不是什么奇景， 而是一场灾难。 没过多久，海风 带来阵阵难闻的 恶臭，死鱼大批 漂向岸边，这时， 渔民们才恍然大 悟：啊呀，我们 的生计完了！
*H．贮存物质Storage products（同化产物）：
• • • • •
各门藻类的贮存物质各不相同 淀粉：遇碘起紫黑色反应； 蓝藻淀粉：遇碘呈淡红色； 裸藻淀粉（副淀粉）：遇碘不起反应； 白糖素：光亮而不透明，呈圆形、棒状或颗 粒状，位于色素体外，折光强，为一种葡糖 的聚合物。 • 脂肪（油滴）：呈球形，光亮而透明。
颤藻属（Oscillatoria）属于蓝藻门、颤藻目。 植物体是一列 细胞组成的丝状体（filament）。丝状体常丛生，并形成团块。 细胞短圆柱状，长比宽短，无胶质鞘，或有一层不明显的胶 质鞘。丝状体能前后运动，或左右摆动，故称颤藻。
真枝藻属（Stigonema）属于颤藻目。 植物体是单列细胞或多列细胞 构成的不规则分枝的丝状体。许多丝状体集生在一起，呈黑褐色绒毛状。 丝状体有厚而坚硬的胶质鞘，胶质鞘透明，多为黄褐色。细胞球形或椭 圆形。真分枝是细胞在纵轴方向分裂形成的。
安徽巢湖蓝藻爆发
湖面上聚积了大量蓝藻
蓝藻水样与饮用水对比
• 太湖无锡蓝藻事件
无锡蓝藻事件，引发自来水严重污染，市区纯净 水被哄抢，政府虽及时采取措施，但对生活、生产和 旅游产生了巨大影响!
第一章
藻类 （Algae）
藻类概述
*一、藻类的定义及其特征
1、定义：
• 是一群具有叶绿素，营自养生活；没 有真正的根、茎、叶分化；以单细胞 的孢子或合子进行繁殖的低等植物。
3、细胞的结构特点
（1）细胞壁： （除隐、裸藻，部分甲、金藻和生殖细胞） A．壁：两层 • 大多数种类的细胞壁平滑，有的种类在壁 上具有花纹、刺、棘突或细胞外具有透明 或不透明的胶囊。 B．成分：纤维素、果胶质、二氧化硅、碳 酸钙、蛋白质。
（2）原生质体
A．细胞核（Nucleus）： • 真核：核膜、核仁和核质组成，具有真核的藻 类称为真核生物。 • 原核：仅具核质，不具核膜和核仁。
• 硅藻
硅藻 衣藻
• 小球藻 小球藻是色球藻目中的常见植物。植物体 是单细胞浮游种类，细胞微小，圆形或略椭圆。
（2）群体类型： 植物体由形态上、 功能上相同的细胞 组成，具有一定或 不定的数目，有规 则或不规则排列， 球形、片状、不规 则形，具胶囊或无。
空球藻属
盘藻属 实球藻属
团藻属
（3）丝状体类型： 不分枝或分枝；假分枝（通过藻丝穿出胶鞘以后 再延伸生长）或真分枝（通过不同方向细胞分裂 形成）
G．液泡：细胞质 不充满整个细胞， 而形成空腔，腔 内充满液体，外 有明显的膜，具 有调节渗透压、 吸收水分和溶解 物质的作用。
蓝藻和裸藻等一些单细胞藻类属此
六、繁殖
• 6．1营养繁殖：
是一种不通过任何 生殖细胞来进行繁殖 的方式。细胞分裂(1,2) 是最常见的一种营养 繁殖。
6．2无性繁殖：
藻类—水华！
绿浪翻滚，远处是著名的睡美人西山
蓝藻大量繁殖，湖水如绿油漆一般
滇池，从1985年至今，年年出现蓝藻异常暴发，不仅失去了原 有的美学价值，而且还成为威胁人们健康的污染源
云南滇池大规模 爆发蓝藻
生灵涂炭
2007年6月13日,安徽巢湖居 巢区一位农民正在将湖中 的蓝藻当作肥料打捞上来。 前几日，由于降雨，温度 偏低，巢湖东半湖出现的 局部蓝藻逐渐消退，但随 着气温的升高，蓝藻又开 始“复苏”，将湖岸线染 成绿色，并发出腥臭味。
绿藻门Chlorophyta
轮藻门Charophyta
1(2) 细胞无色素体，色素分散在原生质中。贮存物质以蓝藻淀粉为 主……蓝 藻门Cyanophyta 2(1) 细胞具色素体。贮存物质为淀粉或脂肪或其它物质。 3(4) 细胞壁由上下两个硅质壳套合组成。壳面具有辐射排列或左右对称排 列的花纹……………硅藻门Baccillariophyta 4(3) 细胞壁不由上下两个硅质壳套合组成。 5(8) 营养细胞或动泡子具横沟和纵沟，或仅具纵沟。 6(7) 无细胞壁或细胞壁由一定数目的纤维质板片组成 …………甲藻门 Pyrrophyta 7(6) 无细胞壁或细胞壁不具纤维质板片…………… 隐藻门cryptophyta 8(5) 营养细胞或动孢子不具横沟和纵沟。 9(14) 色素体绿色，罕见灰色或无色。贮存物质为淀粉或副淀粉。 10(11) 植物体大型，分枝，规则地分化成节和节间……………轮藻门 Charophyta 11(10) 植物体为单细胞、群体、多细胞的丝状体或叶状体，无节和节间的 分化。 12(13) 植物体多为单细胞，少数为群体。游动细胞顶端具1、2或3条鞭毛。 有时无色。贮存物质为裸藻淀粉………裸藻门 Euglenophyta 13(12) 植物体为单细胞、群体、丝状体或薄壁组织状等。游动的营养细胞 或动孢子具2条(少数为4、8条等)等长，顶生的鞭毛。罕见无色的。贮存 物质为淀粉……………绿藻门Chlorophyta 14(19) 色素体为红色、黄色、黄绿色，有时呈淡绿色。贮存物质为红藻淀 粉、白糖素、甘露醇或褐藻淀粉。 15(16) 色素体为红色或有时呈绿色。生活史的任何时期均无有鞭毛的细胞。
2、特征
（1）一般个体微小，形态结构简单 （2）具有叶绿素，能吸收光能和营养盐类进行 光合作用制造有机物质 （3）没有真正的根、茎、叶或没有真正的根、 茎、叶分化 （4）生殖器官简单，孢子或合子为单细胞，不 开花结果。
二、按生活习性 划分藻类
1、浮游藻类：生活在水层中，营浮游生活，又 叫浮游植物（Phytoplankton）。当环境条件适 宜，营养物质丰富，藻类大量繁殖，使水呈现 鲜明色彩，这一现象在淡水中称“水华”，在 海水中称“赤潮”。
• （3）生活史中只有一个双倍体：只进行有性生殖， 减数分裂在配子囊中进行，而且在配子产生之前。 • 有双相型和单相型两种类型。前者生活史中仅有 一个双倍体（diploid）的藻类，只行有性生殖， 减数分裂（R）发生在产生配子之前。如绿藻门 管藻目的一些种类，硅藻和褐藻门鹿角藻目就属 于这种类型； • 后者生活史中是单倍体藻类，仅合子是双倍体核 相（2n），即静配同配，如水绵和轮藻。
五、藻类细胞的形态结构
1、形状：
单细胞体型微小，有
球形、椭圆形、纺锤 形、纤维形、新月形、 圆柱形和S形等。
群体有球形、椭圆形、
盘状、星状、束状和 不规则团块状等
*2、体制：
*细胞的形态、数 目和排列的方式 是分类上的依据
（1）单细胞类型： 植物体为单细胞，个体 微小，单生、聚生、具 鞭毛或无鞭毛。
E．胞口、眼点、伸缩泡 • 胞口：不能吞食食物，具排 泄作用（与原生动物不同）。 • 眼点：红色，位于体前端， 有感光作用。 • 伸缩泡：具排泄作用，可调 节渗透压。
F．鞭毛： • • • • 结构：由11条纤维组成，中间两条，外围9条。 数目：1到多条，等长或不等长。 着生位置：体前端、侧面或腰部。 类型：尾鞭型：表面光滑，不具微细茸毛，如绿藻。 绒鞭型：表面具微细茸毛，如裸藻。 • 除蓝藻和红藻外，其它藻门都具有鞭毛的种类，或 者在生活史某一阶段具有鞭毛。具鞭毛藻类能自由 游动。
藻类—食品
• 藻类对于医学和农业也有很密切的关系。
有的直接作为药用，例如褐藻中的海带、裙带菜、 羊栖菜（Sargassum fusiforme）等，都有防治甲状 腺肿大的功效。 红藻中的鹧鸪菜（Caloglos-sa leprieurii）和海人草 （Digenea simplex）可作为驱除蛔虫的特效药。 从褐藻中提取的藻胶酸、甘露醇和红藻中提取的 琼胶也在医学中广泛应用。
通过产生不同类型的孢子进行繁殖， 生殖细胞（孢子）不经结合，直接产生子 代的生殖方式。无性生殖型是指生活史中 没有有性生殖，没有减数分裂。如小球藻、 栅藻等。
孢子类型有以下几种： 1不动孢子：具有明显 的细胞壁，无鞭毛，不 能运动。 2动孢子：细胞裸露， 有鞭毛，能运动。 3厚壁孢子：具厚壁的 不动孢子。
2、着生藻类：指营固着 或附着生活的藻类 3、流水生藻类：由底栖 和浮游藻类组成，它们 能在急流中生活和繁殖。
三、分布
• 悬浮于水中，漂浮于水面上，或着生于其它物体 上。 • 从炎热的赤道至千年冰封的极地。 • 无论是江河、湖海，水库、沟渠、塘堰，各种临 时性积水，或潮湿地表、墙壁、树干、岩石、沙 漠及积雪上都有藻类分布，并与其它生物共生。
• 4休眠孢子：营养细胞增大，细胞贮存物 质增加，与母细胞壁融合成极厚的附加 细胞壁，抵抗不良环境。 • 5似亲孢子：似不动孢子，当它形成后还 在母细胞壁内，有与母细胞相同的形态， 而大小不同。
6外生孢子：在生殖细胞的顶端自上而下发 生缢缩，由此产生一个至多个成串的球形小 细胞，即外生孢子，孢子成熟后，Biblioteka Baidu母体逸 出，在环境适宜时发育成新个体。 7内生孢子：在母细胞壁内形成，原生质体 多次分裂，无细胞壁，数目多。
数目：1个或多个。
着生位置：色素
体位于细胞中心， 为轴生；位于细胞 周围，靠近细胞壁， 为周生。除蓝藻外 （色素区），色素 均位于色素体内。
D．蛋白核（Pyrenoid）： 又称淀粉核、造粉核。 由蛋白质核心和淀粉鞘 组成。与淀粉形成有关， 故又称造粉核。 其形状、数目和排列的位 置是分类上的依据。
在潮湿、光线能达的地方都有它们的踪迹， 它们营自由生活、共生或寄生。
四、分类：共11门，淡水9门
蓝藻门Cyanophyta
硅藻门Bacillariophyta
金藻门Chrysophyta
黄藻门Xanthophyta
裸藻门 Euglenophyta 甲藻门Pyrrophyta 隐藻门Cryptophyta
藻类—赤潮
早在公元732年,日本便记录了赤潮现象. 20世 纪以来，赤潮发生的次数逐年增多，如日本 濑户内海在1955年以前的几十年期间，赤潮 只出现5次，1955-1976年竟多达326次。
赤潮在中国 的情况
近年危害较严重的赤潮事件
1998年 ,渤海，赤潮面积约 5000平方公里，范围遍及辽 东湾，造成经济损失约5亿 元 1998年，粤港海域,赤潮面 积自香港西贡海面到长州 等特大面积造成大量鱼苗 及养殖鱼死亡, 其中包括名 贵鱼种石斑鱼等,共损失达 3.5亿元 2000年，长江口舟山海 域，特大赤潮面积7000 多平方公里
6．4接合生殖： 雄配子通过接合管与雌配子结合为合子。
七、藻类的生活史
1、生活史：某种生物在整个发育阶段中，有一个或 几个不同形个体或同形个体前后连续形成一个有 规律的循环。 2、生活史类型： • （1）生活史仅有营养繁殖（无有性生殖和减数分 裂）。蓝藻和裸藻等一些单细胞藻类属此。 • （2）生活史中仅有一个单倍体：在有性生殖过程 中，减数分裂发生在合子形成新植物体产生之前。 如小球藻、栅藻等。
单歧藻属
假分枝（通过藻丝穿出胶鞘以后再延伸生长）
双歧藻属
（4）异丝体型： 由直立枝和匍匐枝 组成，匍匐枝上长 出直立枝。
（5）管状体类型： 植物体细胞间无隔膜，含有许多细胞核， 仅在形成生殖器官时才产生隔膜与营养体 分开。
（6）膜状体类型： 细胞向多方面分裂，形 成膜体。
（7）假薄壁组织类型： 植物体由丝体彼此紧贴 组成。