硅藻門

硅藻門

硅藻(Bacillariophyta)是一類真核藻類,多數為單細胞生物。分類上歸為一綱,轄下有中心硅藻目及羽紋硅藻目。

基本信息

簡介

藻類植物的1門。單細胞,含有葉綠素a、c、c2和α、β、ε胡蘿蔔素矽甲藻素、矽黃素、岩藻黃素,
硅藻和水綿硅藻和水綿

硅藻普遍分布於淡水海水中和濕土上,為魚類和無脊椎動物的食料。硅藻死後,遺留的細胞壁沉積成硅藻土,可作耐火、絕熱、填充、磨光等材料,又可供過濾糖汁等用。約11000種。大多水生,幾乎在所有的水體裡都生長,只有極少數生活在陸地潮濕處。
硅藻是水生動物的食料。浮游硅藻是海洋中的主要的初級生產力。分類學家們一般認為硅藻來源於鞭毛藻,為一個特殊的分支。有現在生存的和化石的種類。根據殼面花紋的排列,將本門分為中心綱和羽紋綱。
同化產物為金藻昆布糖。細胞壁里有兩片矽質殼,一大一小,像盒子一樣套在一起。兩片矽質殼,大的套在外面,叫上殼,較老;小的在裡面,叫下殼,較年輕。約11000種。硅藻普遍分布於淡水、海水中和濕土上,為魚類和無脊椎動物的食料。硅藻死後,遺留的細胞壁沉積成硅藻土,可作耐火、絕熱、填充、磨光等材料,又可供過濾糖汁等用。約11000種。大多水生,幾乎在所有的水體裡都生長,只有極少數生活在陸地潮濕處。

主要特徵

硅藻門植物是淡水和海水中浮游生物的主要構成者之一。單細胞,或彼此相連成各式群體。

硅藻門植物細胞壁富含矽質,矽質壁上具有排列規則的花紋。殼體由上下半殼套合而成。色素體主要有葉綠素a、c1、c2以及β胡蘿蔔素,岩藻黃素、硅藻黃素等,同化產物為金藻昆布糖。藻體一般為單細胞,有時集成群體。細胞壁里有兩片矽質殼,一大一小,像盒子一樣套在一起。兩片矽質殼,大的套在外面,叫上殼,較老;小的在裡面,叫下殼,較年輕。

形態結構

細胞壁

無色、透明。外層為矽質,內層為果膠質。細胞壁含果膠和二氧化矽,質堅硬,常由套合的兩瓣組成,

硅藻門硅藻細胞分裂圖解
並有呈輻射對稱(輻射硅藻目)或左右對稱(羽紋硅藻目)排列的花紋。
殼面和帶面
細胞壁的構造像一個盒子,套在外面的較大,為上殼;套在裡面的較小,為下殼。硅藻上﹑下殼相互套合。上殼和下殼都不是整塊的,皆由殼面(Valve)和相連帶(Connecting band)兩部分組成。殼面平或略呈凹凸狀,殼面邊緣略有傾斜的部分,叫殼套(Valve mantle):與殼套相連,和殼面垂直的部分,叫相連帶,亦稱帶面。
 
間生帶
有些種類在殼套與相連帶之間具有間生帶,凡貫殼軸較長的種類都有間生帶,其數目1條2條或多條,花紋形狀主要有三類:魚鱗狀,如卡氏根管藻Rhizosolenia castracanei;環狀,如桿線藻Rhabdonema;領狀,如環形婁氏藻Lauderia annulatus和中肋角毛藻Chaetoceros costatus。
隔片
具間生帶的種類,有向細胞腔內伸展成片狀的結構,稱隔片(sepum)。如果隔片一端是游離的,稱為假隔片,如斑條藻(Grammatophora);如果隔片從細胞的一端通到另一端,則稱為全隔片或真隔片,如楔藻(Climacosphenia)。間生帶和隔片都具增強細胞壁的作用。
突出物
硅藻細胞表面有向外伸展的多種多樣的突出物,有突起、刺、毛、膠質線等。它們有增加浮力和相互連線的作用。
突起:是細胞壁向外的頭狀突出物,如彎角藻Ercampia。
刺:一般細而不長,末端尖,其數目、長短不一,最粗大的刺如雙尾藻Ditylum,中等的刺如盒形藻Biddulphia,較小的刺如圓篩藻Cascinodi scus的緣刺。
毛:為較細長的突出物,長度常為細胞直徑的數倍,有的種類在粗毛里還有色素體,這是毛與刺的最大區別。此外還有膜狀突起(如太陽漂流藻)和膠質線、膠質塊等膠質突起(如海鏈藻)。
花紋
硅藻細胞壁上都具排列規則的花紋,主要有點紋:為普通顯微鏡下可分辨的細小孔點,單獨或成條(點條紋);線紋:這是由矽質壁上許多小孔點緊密或稀疏排列而成,在普通顯微鏡下觀察時,無法分辨而是一條直線狀;孔紋:為矽質壁上粗的孔腔,中心硅藻綱的孔紋基本為六角形,其結構很複雜;肋紋:為矽質壁上的管狀通道,內由隔膜分成小室或壁上因矽質大量沉積而增厚。
 
三軸和三面
按硅藻細胞的方位分為縱軸、橫軸和貫殼軸。由縱軸和橫軸形成上、下殼面。由縱軸、貫殼軸形成長軸帶面。由橫軸、貫殼軸形成短軸帶面。從殼面看,稱殼面觀;從帶面(殼環面)看,稱帶面觀(側面觀)。殼面和帶面形狀截然不同。通常中心硅藻類殼面呈輻射對稱,多為圓形、橢圓形,也有三角形或多角形的;羽紋硅藻類,殼面一般細長,呈兩側對稱,有舟形、卵形、弓形、S形、菱形、新月形和橢圓形等。帶面(殼環面)一般為長方形、方形或楔形等。
縱軸(apical axis):為殼面中央的縱線,又稱頂軸、長軸。
橫軸(transapical axis):為殼面中央的橫線,又稱切頂軸、短軸。
貫殼軸(pervalvar axis):是上、下殼面中心點的相連線,又稱殼環軸。

色素體

硅藻的光合作用色素主要有葉綠素a、、c1 、c2以及β胡蘿蔔素,岩藻黃素、硅藻黃素等。色素體呈黃綠色或黃褐色,形狀有粒狀、片狀、葉狀、分枝狀或星狀等。

同化產物

主要是油滴,顯微鏡下觀察,油點常呈小球狀,光亮透明。

細胞核

硅藻的細胞核一個,常位於細胞中央,在液泡很大的細胞中,常被擠到一側。用甲基藍或尼羅藍稀溶液染色,可見到細胞核。

繁殖方式

硅藻門

硅藻常用一分為二的繁殖方法產生。分裂之後,在原來的殼裡,各產生一個新的下殼。盒面和盒底分別名為上、下殼面。殼面彎伸部分名殼套。上下殼套向中間伸展部分,稱相連帶。上下相連帶總稱為殼環,這個面稱殼環面。有些種類,如根管藻(Rhizosolenia),在殼環面細胞壁上還有很多次級相連帶,或稱間板。細胞質和一般植物細胞相似。生殖方法有形成復大孢子、小孢子和休止孢子等。

營養生殖

為硅藻最普通的一種生殖方式。分裂初期,細胞的原生質略增大,然後核分裂,色素體等原生質體也一分為二,母細胞的上、下殼分開,新形成的兩個細胞各自再形成新的下殼,這樣形成的兩個新細胞中,一個與母細胞大小相等,一個則比母細胞小。這樣連續分裂的結果,個體將越來越小。這在自然界和室內培養的硅藻可見到。

孢子生殖

復大孢子
硅藻細胞經多次分裂後,個體逐漸縮小,到一個限度,這種小細胞不再分裂,而產生一種孢子,以恢復原來的大小,這種孢子稱為復大孢子。復大孢子的形成方式有無性和有性兩種。
(1)無性方式 是由營養細胞直接膨大而成,如中心綱的變異直鏈藻(Melosira varians)。
(2)有性方式 通過接合作用,藉助運動或分泌膠質使個體接近,然後包圍於共同膠質膜內,進行接合。

小孢子

多見於中心硅藻的一種生殖方式,細胞核和原生質多次分裂,形成8、16、32、64、128個不等小孢子,每個小孢子具1- 4條鞭毛,長成後成群逸出,相互結合為合子,每個合子再萌發成新個體。
休眠孢子
是沿海種類在多變的環境中的一種適應方式。休眠孢子的產生常在細胞分裂後,原生質收縮到中央,然後產生厚壁,並在上、下殼分泌很多突起和各種棘刺。當環境有利時,休眠孢子以萌芽方式恢復原有形態和大小。
面稱帶面或環帶面(girdle)。上、下殼相套合的部分稱連線帶。有些種類的殼面具有殼縫(raphe),可以在水中運動。有些具殼縫的種類在細胞殼面兩端各有一極節,中央有一中央節,為細胞壁增厚的部分。
硅藻門以細胞分裂繁殖為主。細胞分裂時,原生質膨脹,使上下兩殼略為分離。細胞核進行有絲分裂,載色體、蛋白核等細胞器也隨著分裂。原生質體也一分為二,其中一個位於母細胞的上殼之內,另一個位於母細胞的下殼,然後兩殼分開成為上殼,各再生另一個新的半殼為下殼,這樣形成的兩個新硅藻中,一個與母體大小相等,而另一個則較母體為小。如此連續分裂下去,多數個體將越來越小。這種體積的縮小不是無限的,縮小到一定大小時,以產生復大孢子(auxospore)的方式恢復其大小。

代表植物

環藻屬(Cyllotella)
中心硅藻綱圓篩藻目。植物體單細胞,有些種以殼面互相連線成帶狀群體。細胞圓盤形或彭形。殼面圓形,屬少數種

橢圓形
硅藻門綠藻門柵藻科
,邊緣部有輻射狀排列的線紋和孔紋,中央平滑或具顆粒。帶面平滑沒有間生帶。載色體多個,小盤狀。以細胞分裂進行繁殖,每個細胞產生一個復大孢子。
羽紋硅藻屬(Pinnularia)
屬於羽紋硅藻綱雙殼縫目。植物體單細胞或連線成絲狀群體,殼面線狀、橢圓形至披針形,兩側平行,極少數種兩側中部膨大、或成對稱的波狀。殼面兩側具橫的平行的肋紋,中軸區寬。色素體兩塊,片狀,常各具1蛋白核。
常見的硅藻還有圓篩藻屬(Coscinodiscus)、舟形藻屬(Navicula)等。

下屬分類

根據殼的形狀和花紋排列方式,硅藻門分成二個綱。中心硅藻綱Centriae和羽紋硅藻綱Pennatae。
花紋輻射對稱排列。細胞圓盤形、圓柱形或三角形、多角形等。細胞外面常有突起和刺毛。沒有殼縫或假殼縫,不能運動。中心硅藻大多分布海水中,淡水種類很少。本綱分成三個目。
圓篩藻目Coscinodiscales
單細胞,或以殼面相連成鏈狀或靠膠質絲連成鏈狀,或埋於膠質內。細胞常為圓形,鼓形或圓柱形,透鏡形等。橫斷面圓形。殼緣平滑,有的種類殼緣具小刺。
常見屬直鏈藻屬Melosira、圓篩藻屬Coscinodiscus、小環藻屬Cyclotella、海鏈藻屬Thalassiosira、指管藻屬Dactyliosolen、冠蓋藻屬Stephanopyxis、輻桿藻屬Bacteriastrum、漂流藻屬Planktoniella、婁氏藻屬Lauderia(凸盤鏈藻屬)、骨條藻屬Skeletonema、細柱藻屬Leptocylindrus、環毛藻屬Corethron。
根管藻目Rhizosoleniales
細胞殼面大多橢圓形,少數圓形。貫殼軸伸長而呈管狀,常有各種形狀的間生帶。殼面突起呈半球形、錐形、斜錐形等,末端常有小刺。常見屬根管藻屬Rhizosolenia。
 
盒形藻目Biddulphiales
單細胞或形成鏈狀群體。細胞形狀像一袋麵粉或小盒子狀,各角隅常有突起,有的還具小刺。殼面橢圓形或多角形。大部分在海洋中營浮游生活。有的種類能分泌膠質,營回著生活。淡水種類極少。常見屬角毛藻屬Chaetoceros、半管藻屬HeMIaulus、四棘藻屬Atthetas、彎角藻屬Eucampia、盒形藻屬Biddulphia、雙尾藻屬Ditylum、三角藻屬Triceratium。

意義

分布特點

硅藻門圓篩藻屬硅藻門圓篩藻屬

硅藻廣泛分布於淡水、海水和半鹹水中。硅藻是海洋浮游植物的主要組成者,是海洋初級生產力的一個重要指標。

生態特點

魚池清塘排水後,往往最先生殖的是菱形藻、小環藻等硅藻。這類既能浮游又能底棲(附生)的兼性浮游植物,大量發生可能與淺水、光照好及清塘後,水中矽酸鹽含量豐富有關。硅藻在季節上,一年四季春、夏、秋、冬都能形成優勢種群。有明顯的區域種類,受氣候、鹽度和酸鹼度的制約。有的種可作為土壤和水體鹽度、腐殖質含量和酸鹼度的指示生物。
餌料價值
硅藻死亡後的矽質外殼,大量沉積海底,形成的硅藻土,含有85.2%的氧化矽。在工業上用途廣泛,可作為建築、磨光等材料,過濾劑、吸附劑、造紙、橡膠、化妝品和塗料的填充劑,以及保溫材料等。
硅藻土
硅藻死亡後的矽質外殼,大量沉積海底,形成的硅藻土,含有85.2%的氧化矽。在工業上用途廣泛,可作為建築、磨光等材料,過濾劑、吸附劑、造紙、橡膠、化妝品和塗料的填充劑,以及保溫材料等。化石硅藻對石油勘探有關的地層鑑定及古海洋地理環境的研究也有重要的參考價值。
危害
1)赤潮:海洋環境如果受到富營養污染或其它原因,常使某些硅藻如骨條藻、菱形藻、盒形藻、角毛藻、根管藻、海鏈藻等生殖過盛,形成赤潮,使水質惡劣,對漁業及其它水產動物帶來嚴重危害。
2)有些硅藻(如根管藻)生殖太盛並密集在一起,可阻礙或改變鯡魚的洄游路線,降低漁獲量。
研究地層剖面中垂直方向Tα的變化曲線,可以細緻的反映出古水溫的變化情況。用類似的原理處理淡水種、鹹水種、半鹹水種的數量比例變化,可以敏感地指示平原區海水進退及古地理環境變遷。硅藻化石組合在劃分自白堊紀到第四紀的地層中也起很大作用。
硅藻大量死亡後堆積形成的硅藻土是重要工業原料,可用作研磨劑填充劑、催化劑載體、增光劑、過濾吸附劑等。
硅藻是藻類中的一個重要門類,是重要浮游植物,地球的氧相當大一部分是由硅藻進行光合作用過程中產生的。地球上凡有水的地方,從南極、北極到赤道,都有硅藻。硅藻目前研究古地質、古環境方面起重要作用,在環境監測方面也有很重要的意義。

相關詞條

浮游生物

浮游生物

(plankton )

在海洋、湖泊及河川等水域的生物中,自身完全沒有移動能力,或者有也非常弱,因而不能逆水流而動,而是浮在水面生活,這類生物總稱為浮游生物。這是根據其生活方式的類型而劃定的一種生態群,而不是生物種的劃分概念。一般又分為浮遊動物浮游植物

浮遊動物

(zooplantkon)

原生動物(Protozoa)動物界重最低等的一類真核單細胞動物,個體由單個細胞組成。

輪蟲(rotifer)輪蟲形體微小,長約0.04-2毫米,多數不超過0.5毫米。它們分布廣,多數自由生活,有寄生的,有個體也有群體。

枝角類 (Cladocera)又簡稱“溞類”,水溞,俗稱紅蟲,屬無脊椎動物,甲殼綱,鰓足亞綱。絕大多數生活於淡水、池塘、湖泊、江河中,是魚類的重要食餌,故俗稱“魚蟲”。

橈足類 隸屬於節肢動物門、甲殼綱、橈足亞綱。營浮游與寄生生活,分布於海洋、淡水或半鹹水中。

浮游植物

(phytoplantkon)

藍藻門(Cyanophyta)最早的光合放氧生物,對地球表面從無氧的大氣環境變為有氧環境,藍藻門起了巨大的作用。已知藍藻約2000種,中國已有記錄的約900種。藍藻有極大的適應性,分布很廣。

硅藻門(Bacillariophyta)一類真核藻類,多數為單細胞生物。硅藻普遍分布於淡水、海水中和濕土上,為魚類和無脊椎動物的食料。大多水生,幾乎在所有的水體裡都生長,只有極少數生活在陸地潮濕處。

金藻門(Chrysophyta)藻類植物的一門。藻體為單細胞或集成群體,浮游或附著。主要分布在溫度較低的清澈淡水中。

黃藻門(Xanthophyta)一類屬於不等鞭毛類的藻類生物。體類型為單細胞、群體、多核管狀或絲狀體。多數分布於淡水,有些種生活於土壤中,少數種生活于海水中。

甲藻門 (Pyrrophyta)除少數裸型種類外,都有厚的主要是纖維素組成的細胞壁稱為殼。多數為海產種類,少數產於淡水及半鹹水水體中。

綠藻門(Chlorophyta)本門約8600種,從兩極到赤道,從高山到平地均有分布。絕大多數種類產於淡水,少數產于海水,浮游和固著的均有,寄生的引起植物病害;此外還有氣生的種類。

隱藻門(Cryptophyta)隱藻門(Cryptophyta)藻類植物的一門。均為單細胞種類,含有葉綠素a和c,還含有α-胡蘿蔔素,甲藻黃素及藻膽素。體形不對稱,有背腹面。細胞無細胞壁,僅具有柔軟到堅固的周質。僅有隱藻綱1綱,約90種。中國有3種,均發現於淡水。

裸藻門(Euglenophyta)較低等的一個類群。無細胞壁,植物體除個別種類為樹狀群體外,都是具鞭毛遊動型的單細胞體。多數種類含有與綠藻門相似的色素體,有或無蛋白核。世界上約40屬,1000多種。中國現記錄有20屬,約300種。分布較廣。

植物界十六門

硅藻門

硅藻門藻類植物的1門。單細胞,含有葉綠素a、c、c2和α、β、ε胡蘿蔔素及矽甲藻素、矽黃素、岩藻黃素,同化產物為金藻昆布糖。
中心硅藻綱圓篩藻目根管藻目盒形藻目
羽紋硅藻綱無殼藻目單殼藻目短殼藻目雙殼藻目管殼藻目

相關詞條

相關搜尋

熱門詞條

聯絡我們