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[科普中國]-金藻門

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藻體為單細(xì)胞、群體和分枝絲狀體。多數(shù)種類的藻體無細(xì)胞壁,具眼點(diǎn)、有鞭毛,能運(yùn)動(dòng);載色體黃綠色、金黃色或褐色;儲(chǔ)藏物質(zhì)為金藻糖( chrysose)或脂滴。細(xì)胞有I蜘蠟,壁常為套合的兩半;主要以細(xì)胞分裂、群體斷裂成片等方式進(jìn)行繁殖;多分布于淡水,一般在溫度低、有機(jī)質(zhì)含量少、微酸性水體中生長較多。1

主要特征色素體金褐色、黃褐色或黃綠色,同化產(chǎn)物為白糖素及脂肪,大多數(shù)運(yùn)動(dòng)的種類和繁殖細(xì)胞具鞭毛2條,1條或3條的很少,靜孢子的壁硅質(zhì)化,由2片構(gòu)成,頂端開一小孔。

1.多為單細(xì)胞或群體,少數(shù)為絲狀體,多數(shù)種類具鞭毛,能運(yùn)動(dòng)。鞭毛兩條,等長或不等長;一條或三條的很少。

2.細(xì)胞裸露或在表質(zhì)上具有硅質(zhì)化鱗片、小刺或囊殼。大多數(shù)種類為裸露的運(yùn)動(dòng)細(xì)胞,在保存液中會(huì)失去幾乎所有細(xì)胞特征。

3.色素除葉綠素a、c、b-胡蘿卜素和葉黃素等以外,還有副色素,這些副色素總稱為金藻素Pycockysin。金藻的色素體僅一個(gè)或二個(gè),片狀,側(cè)生。貯存物質(zhì)為白糖素和油滴。白糖素呈光亮而不透明的球體,稱白糖體,常位于細(xì)胞后部。細(xì)胞核一個(gè)。液胞一個(gè)或兩個(gè),位于鞭毛的基部。

4.單細(xì)胞種類的繁殖,常為細(xì)胞縱分成二個(gè)子細(xì)胞群體以群體斷裂成二個(gè)或更多的小片,每個(gè)段片長成一個(gè)新的群體,或以細(xì)胞從群體中脫離而發(fā)育成一新群體。不能運(yùn)動(dòng)的種類產(chǎn)生動(dòng)孢子,有的可產(chǎn)生內(nèi)壁孢子(靜孢子)Statospore,這是金藻特有的生殖細(xì)胞,細(xì)胞球形或橢圓形,具二片硅質(zhì)的壁,頂端開一小孔,孔口有一明顯膠塞。

形態(tài)構(gòu)造1.鞭毛:多數(shù)金藻為裸露的運(yùn)動(dòng)個(gè)體,具二條鞭毛,個(gè)別具一條或三條鞭毛。具鞭毛的種類, 鞭毛基部有1-2個(gè)伸縮泡。

**2.無細(xì)胞壁:**多數(shù)金藻為裸露的運(yùn)動(dòng)個(gè)體,無細(xì)胞壁。有些種類在表質(zhì)上具有硅質(zhì)化鱗片,小刺或囊殼。有些種類含有許多硅質(zhì)、鈣質(zhì),有的硅質(zhì)可特化成類似骨骼的構(gòu)造。

**3.色素及色素體:**金藻類的光合色素有葉綠素a、c,β-胡蘿卜素。 色素體1-2個(gè),片狀、側(cè)生。

**4.副色素:**副色素總稱為金藻素(phycochrysin)。由于它的大量存在,使藻體呈金黃色或棕色,當(dāng)水域中有機(jī)物特別豐富時(shí),這些副色素將減少,使藻體呈現(xiàn)綠色。

**5.貯存物質(zhì):**貯存物質(zhì)為白糖素和脂肪。白糖素又稱白糖體,為光亮而不透明的球體,常位于細(xì)胞后端。

**6.細(xì)胞核:**細(xì)胞核一個(gè)。

細(xì)胞結(jié)構(gòu)金藻門的植物體是單細(xì)胞、群體或分枝絲狀體。有些單細(xì)胞和群體的種類,其營養(yǎng)細(xì)胞前端有鞭毛,終生能運(yùn)動(dòng)。

金藻細(xì)胞有的具細(xì)胞壁,有的無細(xì)胞壁。細(xì)胞壁是由原生質(zhì)體分泌的纖維素和果膠質(zhì)組成。有細(xì)胞壁的種類較少,僅有金球藻目(Chrysisphaerales)和金枝藻目(Phaeothamniales)。無壁的類型中,有的原生質(zhì)膜裸露,其細(xì)胞體可變形;有的種可由原生質(zhì)體分泌纖維素構(gòu)成的囊殼,或分泌果膠質(zhì)的膜,其上鑲嵌有硅質(zhì)的小鱗片。細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)呈透明的玻璃狀,通常有1—2個(gè)載色體,少數(shù)種為多個(gè)。電子顯微鏡下觀察,載色體外有四層膜包圍,外邊兩層是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜,最外層內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與外層核膜相連,里邊兩層膜是載色體膜;光合片層是由3條類囊體疊成的束。載色體中含有葉綠素a和c、β-胡蘿卜素和墨角藻黃素(fucoxanthin)幾種葉黃素。葉綠素含量少,胡蘿卜素及葉黃素含量較多,因此,載色體呈黃綠色、橙黃色或褐黃色。有些種金藻含有蛋白核,位于載色體內(nèi)。同化產(chǎn)物是金藻昆布糖(Chrysolaminaran),化學(xué)結(jié)構(gòu)為β-1,3-葡聚糖,與褐藻的昆布糖相似。金藻昆布糖貯存于細(xì)胞后端囊泡內(nèi),因此,又稱此囊泡為金藻昆布糖囊泡。此外,金藻還貯存油滴。細(xì)胞核1個(gè),位于細(xì)胞的前端。細(xì)胞分裂是有絲分裂。眼點(diǎn)在細(xì)胞前端載色體膜和外層類囊體膜之間,由一層油滴構(gòu)成。運(yùn)動(dòng)型細(xì)胞前端具1—2根鞭毛。具兩根鞭毛時(shí),其中1根鞭毛較長,伸向前方,為茸鞭型;另1 根較短,稍彎向后方,是尾鞭型。

生殖方式金藻單細(xì)胞運(yùn)動(dòng)型的繁殖,常以細(xì)胞縱分裂的方式形成兩個(gè)子細(xì)胞;群體運(yùn)動(dòng)的種類,常以群體斷裂成兩個(gè)或兩個(gè)以上的段片,每個(gè)段片發(fā)育成1個(gè)新的群體;有囊殼的種類,原生質(zhì)體縱裂為兩個(gè)子細(xì)胞,其中一個(gè)子細(xì)胞游出囊殼,固著于基質(zhì)上,群體類型則附著于母囊殼邊緣,子細(xì)胞原生質(zhì)分泌出纖維素質(zhì)的新殼;不能運(yùn)動(dòng)的種類,以游動(dòng)孢子進(jìn)行生殖。游動(dòng)孢子有1—2條鞭毛。有的金藻可以產(chǎn)生不動(dòng)孢子(statospore)。形成不動(dòng)孢子時(shí),細(xì)胞停止運(yùn)動(dòng)并變圓,在原生質(zhì)里面先分泌出一層纖維素膜,此膜漸變厚,有二氧化硅堆積而變硬,頂端有1開孔,膜外原生質(zhì)經(jīng)孔口移入膜內(nèi),孔口由1膠質(zhì)塞子或二氧化硅化的塞子封閉起來,原生質(zhì)內(nèi)積累大量的金藻昆布糖和油。不動(dòng)孢子可渡過不良環(huán)境。有性生殖是同配,僅在少數(shù)屬中發(fā)現(xiàn)。

下屬分類金藻門僅1綱,約200屬,1000種左右。根據(jù)從單細(xì)胞到絲狀體的進(jìn)化階段分為5個(gè)目:

金胞藻目(Chrysomonadales)、根金藻目(Rhizochrysidales)、金囊藻目(Chrysocapsales)、金球藻目(Chrysosphaerales)、金枝藻目(Phaeothamniales)。金胞藻目**(Chrysomonadales)**又稱金鞭藻目、金藻目。本目包括具鞭毛,能運(yùn)動(dòng)的單細(xì)胞或群體類型的金藻。鞭毛1-2條,罕有3條,等長或不等長。細(xì)胞裸露,無細(xì)胞壁,或周質(zhì)上有微小的硅質(zhì)鱗片或鈣質(zhì)沉淀,或原生質(zhì)體外有堅(jiān)固的囊殼。多為浮游性種類。

地理分布金藻在透明度大、溫度較低、有機(jī)質(zhì)含量少、pH4—6的微酸性水、含鈣質(zhì)較少的軟水中生活。一般在較寒冷的冬季、晚秋和早春等季節(jié)生長旺盛。

代表植物黃群藻屬(合尾藻屬)(Synura)

屬于金胞藻目。植物體是球形或橢圓形能運(yùn)動(dòng)的群體。群體細(xì)胞在中央以膠質(zhì)互相粘附。細(xì)胞無壁,有原生質(zhì)分泌的果膠質(zhì)膜,膜上鑲嵌有硅質(zhì)小鱗片,小鱗片覆瓦狀螺旋排列,鱗片表面有刻紋或硬刺,是種的特征。細(xì)胞內(nèi)有兩塊載色體,前端有兩條不等長鞭毛。細(xì)胞分裂時(shí)果膠質(zhì)膜也分裂。黃群藻屬約有10種。在小池塘和人工貯水池中生活,于晚秋、早春或冬季可大量出現(xiàn)。

錐囊藻屬**(鐘罩藻屬)(Dinobryon)**

屬金胞藻目。植物體單細(xì)胞或聯(lián)成樹狀群體。細(xì)胞著生于纖維素質(zhì)的鐘形囊殼中。細(xì)胞內(nèi)有2載色體,眼點(diǎn)明顯,頂端有兩條不等長鞭毛,群體運(yùn)動(dòng)不靈活。通常進(jìn)行營養(yǎng)繁殖,有性生殖是同配。

錐囊藻屬約有17個(gè)種。多數(shù)浮游生活于貧營養(yǎng)的淡水中,水中有機(jī)質(zhì)多時(shí)就消失,

有的種也生活在酸性泥炭水體中。已知有兩個(gè)種是海產(chǎn)。

金枝藻屬(Phaeothamnion)

屬于金枝藻目。植物體為分枝的絲狀體,基部有1個(gè)細(xì)胞特化成半球形固著器,附生于其他藻體上。細(xì)胞內(nèi)有兩塊色素體,貯存食物為粒狀金藻昆布糖。生殖時(shí)在細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生1、2、4、8個(gè)游動(dòng)孢子,游動(dòng)孢子有兩條不等長鞭毛。

本屬約有3種。在池塘、湖泊和沼澤地等水中,附生于其他藻體上,是稀見淡水藻類,饒欽止教授曾在四川北碚發(fā)現(xiàn)過。它是金藻門高級(jí)類型的代表植物。

金藻門中常見的還有單鞭金藻屬(金光藻屬)(Chromulina)和魚鱗藻屬(Mallomonas)。單鞭金藻屬植物體單細(xì)胞,1根鞭毛,原生質(zhì)體裸露,有的種可變形。魚鱗藻屬植物體單細(xì)胞,無細(xì)胞壁,果膠質(zhì)膜上有硅質(zhì)小鱗片,呈覆瓦狀螺旋排列,每個(gè)鱗片上有1硬刺,1根鞭毛,另1根退化。

生態(tài)意義1.分布特點(diǎn)

金藻多分布淡水水體,生活于透明度較大,溫度較低,有機(jī)質(zhì)含量低的水體。對(duì)溫度 變化靈敏,多在寒冷季節(jié),如早春和晚秋生長旺盛。在水體中多分布于中、下層。

2.餌料價(jià)值

浮游金藻沒有細(xì)胞壁,個(gè)體微小,營養(yǎng)豐富,是水生動(dòng)物很好的天然餌料,有的海產(chǎn)種類已人工培養(yǎng),是水產(chǎn)經(jīng)濟(jì)動(dòng)物人工育苗期間的重要餌料。

3.顆石蟲軟泥和化石

鈣板金藻、硅鞭金藻死亡后,遺骸沉于海底,可形成顆石蟲軟泥,有的形成化石,可為地質(zhì)年代的鑒別提供重要依據(jù)。

4.三毛金藻的危害及防治

小三毛金藻為一種害藻,能產(chǎn)生魚毒素,引起魚類大量死亡,在我國分布廣泛,大連、銀川、鳥梁素海、山西南部的咸水湖中,天津的塘沽及陜西皆有報(bào)道。此外,在海洋中也可形成赤潮,給漁業(yè)造成危害。

分類地位在21世紀(jì)前,人們將金藻門列入動(dòng)物界原生動(dòng)物門。本世紀(jì)初,發(fā)現(xiàn)了具有典型植物性細(xì)胞壁構(gòu)造的金球藻類和金枝藻類,其原生質(zhì)體和生殖細(xì)胞的構(gòu)造與具鞭毛的金藻類相同,從而將它們置于一個(gè)綱中,并將它們從動(dòng)物界移到植物界。

金藻門的起源問題沒有解決,由于發(fā)現(xiàn)了原綠藻,人們推論金藻可能由原核的,具葉綠素a和c的藻類進(jìn)化而來。藻類學(xué)家們還認(rèn)為金藻門和黃藻門有密切的親緣關(guān)系,因?yàn)閮烧咴诒廾?、?xì)胞壁及色素等方面相似。2

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

趙陽國 - 副教授 - 中國海洋大學(xué)