第三节藻类

第三节藻类[知识精讲] 2008-10-12 2010.7.27藻类是自养生活的植物类群。

包括原核藻类与真核藻类，分成12门：蓝藻门、原绿藻门、隐藻门、甲藻门、金藻门、黄藻门、硅藻门、褐藻门、红藻门、裸藻门、绿藻门和轮藻门。

绝大多数藻类在水中生活，如衣藻、海带等；也有的种类生活在陆地上，例如发菜等。

还有的与真菌共生组成地衣，也可生活在干旱或较干旱环境中。

蓝藻门只有蓝藻纲,约150属1500种。

又称蓝绿藻、粘藻，曾与细菌类同属于裂殖植物门,也称为’蓝细菌’，是古老生物，约有35亿年历史。

1.主要特征：（1）细胞结构：原核，无核膜核仁，由肽聚糖组成的细胞壁可被溶菌酶溶解。

绝大多数蓝藻在细胞壁外有胶质壳，在水中会膨胀，故蓝藻又称做‘粘藻’。

位于核区周围的细胞质称为周质[色素质]，其中有光合片层(行光合作用)和气泡等结构，无载色体（质体）高尔基体、线粒体等细胞器。

具有70S核糖体。

蓝藻不具有鞭毛。

（2）色素成分：蓝藻具有叶绿素a、藻胆素[藻胆蛋白：包括藻蓝素、藻红素和别藻蓝素]、叶黄素[包括β胡萝卜素、蓝藻黄素、颤藻黄素]等。

（3）外观形态：单细胞[色球藻]或多细胞；细胞可分化出异型胞等。

丝状蓝藻如颤藻可在两段连锁体之间由死细胞形成双凹型的离盘。

双歧藻和单歧藻具有胶质壳并呈现假分支．其中，单岐藻的假分支总是在异型胞之下方．其与真分支的差异在于假分支形成时，两个连锁体破壳而出，或在异型胞之下形成。

（特例＂颤藻的胶质鞘薄或无。

）图3—1单歧藻和双歧藻（见<植物系统学>P.27） （均为假分枝，前者生于水中，分枝生在异型胞下;后者生于陆地）1营养细胞2异型胞3厚垣孢子4连锁体5离盘6胶质鞘. 见<植物系统学>P.24~252.生殖方式：（1）营养生殖即分裂生殖[裂殖]，过程近于细菌；是由细胞的内壁向心生出环状分隔，从细胞中心将原生质体一分为二的生殖方式。

另外，每一段连锁体也叫做一个‘藻殖段’或‘段殖体’，能够独立生活，形成新个体。

（2）无性生殖为孢子生殖，由普通细胞扩大而成的厚垣孢子细胞壁厚、当条件适宜时萌发。

另外管胞藻目皮果藻属P.22具有的内生孢子和管胞藻属P.22具有的外生孢子也是无性生殖的结构。

蓝藻无有性生殖。

3.类群介绍：（1）色球藻目（篮球藻目）：单细胞或群体，植物体不成丝状，分裂生殖。

（2）颤藻目：植物体成丝状，有连锁体，厚垣孢 子和异型胞等结构。

包括鱼腥藻属和念珠藻属等。

发菜是陆地生活的念珠藻属植物。

（3）管胞藻目：有内生孢子和外生孢子，多海产，附生在其他植物体上。

（4）类群进化的可能途径：有异型细胞的丝状体（可固着、细胞有极性）如颤藻。

粘杆藻[单细胞] 多细胞球体或其他群体（细胞无固定分裂面）如腔球藻蓝藻的原始性；内共生学说和分化学说。

a、[见‘例3’]。

原绿藻门也是原核生物，单细胞，含叶绿素b；电镜下可见细胞中央有较大的核区。

具有核糖体。

4.蓝藻与环境：在有机质丰富的水体中易生漂浮性蓝藻，呈泡沫状，有腥臭味。

在稻田养殖念珠藻、鱼腥藻和项圈藻等蓝藻因厚垣孢子中含有固氮酶而具有固氮增产的作用。

由于蓝藻能固定空气中的氮，被固定的氮又有促进蓝藻生长的作用，所以水华一旦形成，就会加剧水质的富营养化，促进水体中微生物的代谢耗氧。

同时，有些蓝藻还会产生毒素，从而危及水中脊椎动物的生存，并给人畜带来一定危害。

在可食用的蓝藻中，主要有普通蓝藻（地木耳），发状念珠藻（发菜）和钝顶螺旋藻等。

25属450种1.主要特征：裸藻是兼有动、植物的特点的单细胞生物。

裸藻门多数种类无细胞壁，有鞭毛。

仅胶柄藻属具有细胞壁，是附着在浮游动物体上生活的。

裸藻一般具有1～3条绒鞭型鞭毛。

（生有1～2列横向短纤毛的鞭毛是绒鞭型鞭毛。

光滑的鞭毛是尾鞭型鞭毛。

）绿眼虫是具有红色眼点和单鞭毛，能够自由运动的单细胞自养水生生物。

其鞭毛为茸鞭型，具有载色体[含有叶绿素a、b，β-胡箩卜素、叶黄素和一个蛋白核，也叫造粉体，与制造、贮藏养分有关]。

环境不良时形成厚壁的孢囊。

胞口和胞咽是绿眼虫排除废物的结构，不能吞噬固体食物，有的种类不能自制有机氮，需摄取氨基酸，如静眼虫藻。

有报道说某些种类眼虫藻可以在无光照下兼营异养生活。

2.生殖方式：营养生殖[纵裂]，未见有性生殖。

如：绿眼虫是纵裂生殖。

也可以由环境不良时形成的厚壁孢囊行生殖功能，方法是孢囊的原生质体分裂为几个新个体，待外界环境改善后破壁而出。

3.类群介绍：眼虫藻属能腐生，吸取有机物，若身在暗处会失去叶绿素，重见光时又变为绿色。

裸藻中的绿色种类具有叶绿素a、b，β-胡箩卜素、叶黄素，贮藏物是裸藻淀粉[溶于浓硫酸及氢氧化钾(KOH)，形状多为粒、杆环状]和油。

裸藻中的白色种类为动物式营养，大都能够运动、有眼点、具有吞食固体颗粒的营养方式。

胶柄藻在营养时期以有细胞壁，无鞭毛，体形不能变化三个结构特征区别于眼虫藻，但其纵裂生殖、具有眼点等细胞结构特征又与眼虫藻相同。

（详见<植物系统学>P.78）四.绿藻门：1.主要特征：绿藻的形态多样，单核单细胞如衣藻；多核多细胞如刚毛藻。

多细胞群体还有球状的团藻；无分支丝状的水绵、有分支丝状的竹枝藻；叶状体的石莼和礁膜等；绿藻90%的种类生活在淡水中或潮湿的土壤、岩石或花盆表面，海产种类少。

绿藻含有的色素与高等植物相似。

有叶绿素a、b；叶黄素、胡萝卜素、合成贮藏物是普通淀粉，多数种类的绿藻叶绿体中具有淀粉核[一种蛋白质颗粒]，与合成淀粉有关。

有的绿藻种类终生能够运动。

如衣藻，具有眼点和尾鞭型鞭毛。

右图中:衣藻2可以脱去鞭毛经有丝分裂形脱去鞭毛?成配子4,再经合子减数分裂行有性生殖,也可以直接形成无性孢子3,完成无性生殖.团藻的减数分裂方式与衣藻相同,是能够自由游动的绿藻类植物中进化水平最高的种类，具有多细胞结构和典型的卵式生殖。

合子减数分裂的生物有衣藻,团藻和水绵,其中水绵的特殊性在于减数分裂后没有形成独立存在的水绵有性生殖(结合生殖)示意图另有一些绿藻营养体失去游动能力，植物体呈单细胞或非丝状群体，营养体在非繁殖时期无细胞分裂，所以组成群体的细胞数量是固定的。

例如绿球藻目的盘星藻属、栅列藻属。

还有的如丝藻目、刚毛藻目等，其藻体失去运动能力，营养体可以不断进行细胞分裂，所以这一类绿藻很可能代表了从无分支丝状体到分支丝状体，进而发展出更复杂的片状体绿藻的形态进化方向。

仅从减数分裂类型看,衣藻,水绵和团藻具有的合子减数分裂的特征之一,是缺少二倍体世代.因此,在衣藻,水绵和团藻的生活史中没有世代交替.而同属于绿藻的石莼具有相同形态的两个世代的植物体,属于世代交替同型的生活史类型,其减数分裂方式则属于孢子减数分裂型,即孢子体在形成孢子时进行减数分裂.在其他藻类中，也能够看到营养体从动到不动，结构从简单到复杂的进化趋势。

这是藻类植物不同类群平行进化的现象。

参考<植物生物学>299页杨世杰2000年科学出版社2.生殖方式：（1）无性生殖：衣藻是绿藻中单细胞原始类型的代表,无性生殖形成与正常细胞相同游动孢子或厚壁休眠孢子。

衣藻细胞可能的变化有：——在不良环境中，失去鞭毛，分裂为二，四或八个游动孢子；——在湿润环境中，原生质体分裂成许多子细胞，共同埋在胶质中形成不定群体；——当环境干旱时，生出厚壁，成为厚壁休眠孢子。

当环境有水时，再长出鞭毛游动；（2）有性生殖：分同型世代交替和异型世代交替。

前者如多管藻和水云等，其孢子体世代和配子体世代的植物体相同；后者如海带、萱藻等，孢子体世代和配子体世代的植物体不同；刚毛藻属的不同种类具有上述两种世代交替类型。

绿藻有性生殖方式的演化途径是：同配[同宗同配→异宗同配]→异配→卵式。

其中，相互结合的同物种2个配子不产生于同一条丝状体，这样的配子结合是异宗同配。

丝藻生活史中具有异宗同配的生殖方式。

由同一个体产生的配子相互结合，或由同一个体的无性或营养生殖后代所产生的配子结合，这样形成合子的方式是同宗同配。

其中营养细胞经原生质分裂形成配子囊或孢子囊；同一配子囊中的配子结合是“同宗同配”。

观察衣藻可以看到同宗同配。

异宗同配和同宗同配的共同点是；相互配合的2个配子在形态上相同。

不同点是异宗配合的两个配子来源不同、有生理分化。

异配生殖是形态不同的配子配合形成合子的有性生殖方式。

卵式生殖：团藻能够进行精子与卵结合的有性生殖。

团藻也可以由营养细胞内陷成小团藻。

进行无性生殖； 绿藻生殖方式的起源与进化总趋势：同配→异配→卵式。

在“盘藻—→实球藻—→空球藻—→团藻”(同宗同配, 异宗同配, 异配, 卵式,)的一系列不同生殖类型中，组成多细胞藻体的细胞数量渐次增多与其生殖方式的进步和复杂化基本同步。

但是，就是在绿藻中，也有象石莼这样植物体具有很多细胞，生殖方式却仍只是“同配”这样低分化水平的种类。

藻类植物体的细胞不经过分裂和转化，直接作为配子结合[例：结合藻目的水绵]藻类植物体的孢子结合，或如丝藻那样，配子和孢子几无区别，孢子能象配子一样结合、配子也能象孢子一样发育成植物体 [例：衣藻、丝藻] 。

绿藻在生活史中表现出的生殖多样性，说明该类群的进化途径存在多种可能。

轮藻的孢子体发达，仅有发达的有性生殖。