簡介
裸藻門(Euglenophyta)是較低等的一個類群,裸藻門、綠藻門、金藻門及甲藻門中的一些種類。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,僅有少數種類不具色素體而成為無色種類,但貯藏物質均為類似於澱粉的副澱粉和脂肪。全世界約40屬,1000多種。中國現記錄有20屬,約300種。分布較廣。多數產於淡水,少數產於鹹水和半鹹水,極少數生長在潮濕土壤上或冰雪中,也有寄生或附生的種類。
主要特徵
裸藻門又叫眼蟲藻門,絕大多數種類都無細胞壁,有1-3根鞭毛,能自由遊動的單細胞植物。此種鞭毛在電子顯微鏡下可見鞭毛上有1列螺鏇排列的鞭茸(mastigoneme),故稱此種鞭毛為茸鞭毛型(tinseltype)鞭毛;藻類還有另一類尾鞭型(whiplashtype)鞭毛,鞭毛平滑無附毛。裸藻具有細胞核和載色體,細胞核較大。細胞進行有絲分裂時,核膜核仁不消失,有紡錘體,但沒有染色體紡錘絲,紡錘絲在染色體之間穿過至兩極。核中部凹陷,中期向兩側擴展,染色體移至核相對的兩端,以環溝在核中部將核分開成2個子核,稱該核為中核。本門植物有綠色和無色的兩種類型,在綠色種類中細胞內有載色體,含有葉綠素a和b、β-胡蘿蔔素和葉黃素。貯藏物質是裸藻澱粉(paramylum)及油。裸藻大部分種類為無色類型,營腐生生活,或為動物的營養方式,能吞食固體食物。本門植物主要以細胞縱裂的方式進行繁殖,有性生殖尚不能確定。形態構造
裸藻門除膠柄藻屬外,都是無細胞壁,有鞭毛,能自由遊動的單細胞植物。裸藻細胞的最外層是原生質膜,在質膜內,由蛋白質構成周質體(periplast),因此,周質體是細胞的內部構造。電子顯微鏡下觀察,周質體是由多條壁紋(stripe)密接組成的,這些壁紋螺鏇狀包圍著藻體。有些種的周質體薄,易彎曲,藻體能變形。還有些種的周質體厚而硬,使藻體有固定形狀。有些屬如囊裸藻屬(Trachelomonas),能分泌一種帶孔的囊殼(lorica),鞭毛由囊殼孔伸出。藻體前端有胞口(cytostome)和狹長的胞咽(cytopharynx),胞咽下部的膨大部分叫儲蓄泡(reservoir)。儲蓄泡周圍有一至多個伸縮泡(contractilevacuole)。鞭毛1—3根,由中央軸絲和外部的鞭毛鞘組成。軸絲是由微管構成的,鞭毛鞘是原生質膜構成的。電子顯微鏡下鞭毛鞘上有1列螺鏇排列的鞭茸(mastigoneme),故稱此種鞭毛為茸鞭型(tinseltype),橫斷面在鞭毛鞘內周邊部有9條軸絲,每條軸絲由兩條微管組成;中央有兩條軸絲,每條軸絲由一條微管組成,通常稱此為9+2條軸絲。眼點位於儲蓄
泡與胞咽之間的背面,一般由20至50個橙色油滴組成,其中主要含有β-胡蘿蔔素或其衍生物。眼點有趨光性。細胞核較大,現已證明核在靜止期就有粒狀或絲狀染色體。細胞是有絲分裂,在分裂過程中核膜不消失,有紡錘體,但沒有染色體紡錘絲,紡錘絲在染色體之間穿過至兩極。中期核仁開始拉長,至後期斷開分為兩個子核仁。後期整個核開始拉長,子染色體分開至兩極,末期拉長的核斷開分為兩個子核,這些表明了有絲分裂的原始性,稱此種核為中核。細胞內有許多載色體,其內含有葉綠素a和b、β-胡蘿蔔素和三種葉黃素。在電子顯微鏡下,載色體有3層膜包圍,外邊1層是內質網膜,裡邊兩層是載色體膜,類囊體是3條一束。載色體上有時有蛋白核(pyrenoid)。同化產物是裸藻澱粉(paramylum)和油。裸藻澱粉是裸藻的特有產物,只存在於細胞質中,絕不在載色體中。裸藻的無色類型營腐生生活,或為動物的營養方式,吞食固體食物。
繁殖方式
裸藻以細胞縱裂的方式進行繁殖。細胞分裂可以在運動狀態下進行,也可以在膠質狀態下進行。分裂開始,著生鞭毛一端發生凹陷,同時細胞核開始有絲分裂,鞭毛器和眼點也分裂,這些過程結束後,細胞本身發生縊裂。縊裂的結果,葉綠體和裸藻澱粉粒在每個子細胞中各保留一半,一個子細胞保留原有的鞭毛,另一個子細胞長出一條新的鞭毛。在膠質狀態下,細胞分裂時首先失去鞭毛,並分泌厚的膠被,細胞在膠被內反覆分裂,形成許多細胞的膠群體(palmella),環境適宜時,每個細胞發育成1個新的個體。有時細胞停止運動,分泌一層厚壁,變成胞囊(cyst)。胞囊可渡過惡劣環境。環境好轉時原生質從厚壁中脫出,萌發成新個體。裸藻沒有無性生殖,有性生殖尚不能確定。
分布特點
裸藻大多數分布在淡水,少數生長在半鹹水,很少生活在海水中,特別是在有機質豐富的水中,生長良好,是水質污染的指示植物,夏季大量繁殖使水呈綠色,並浮在水面上形成水華。裸藻有兩個屬生活在兩棲類的消化管內。
代表植物
(一)裸藻屬(Euglena)
屬於裸藻目。細胞紡錘形、長紡錘形或圓柱形,前端寬而鈍圓,後端銳,無甲鞘。周質體
本屬約155種,分布全世界,主要生活於含有機質的淡水中,如池塘、水溝等,半鹹水中也有,只有1種裸藻(E.marina)為海生。
棵藻目中常見的還有扁裸藻屬(Phacus)和囊裸藻屬(Trachelomonas)。扁裸藻和裸藻顯著的區別,在於藻體是側扁的。囊裸藻的細胞外面有1個囊殼。
(二)柄裸藻屬(膠柄藻屬)(Colacium)
屬於柄裸藻目。細胞有壁,無鞭毛,以細胞前端的膠質柄附著於輪蟲、枝角類的浮遊動物體上。因此,眼點和儲蓄泡都在下端。細胞構造和裸藻屬相似。細胞分裂時,子細胞自己分泌出1個膠質柄,不脫離母體,仍留在母細胞柄上,集合成1個群體。細胞可以從母體上脫出,發育成單鞭毛的遊動細胞,作暫短遊動之後,失去鞭毛,分泌出細胞壁和膠質柄,附著於1個新的動物體上。
(三)扁裸藻屬(Phacus)
細胞明顯側扁,鞭毛1條,眼點明顯,桔紅色,運動個體,細胞表質硬,形狀固定,扁平。正面觀一般圓形、卵形或橢圓形。有的呈螺鏇形扭轉。頂端具殼縫,後端呈尾狀。表質具縱向或螺鏇形排列的線紋、點紋或顆粒。色素體大多為盤狀,多數,副澱粉較大,常1-多個,呈環形、假環形、圓盤形、球形、線軸形、啞鈴形等各種形狀,有時還有一些球形、卵形或桿狀的小顆粒。
(四)囊裸藻屬(殼蟲藻屬)(Trachelomonas)
細胞外具有囊殼,囊殼形狀有球形、橢圓形、圓柱形、紡綞形等多樣,囊殼表面光滑
或具點紋、孔紋、網紋、棘刺等紋飾。囊殼由於鐵質沉積而呈黃色、橙色或褐色。囊殼前端具一圓形的鞭毛孔,1條鞭毛由此伸出。領部有或無。有或無環狀加厚圈。細胞裸露無壁,位囊殼內,其特徵與裸藻屬相似。分布廣。魚池中常可大量生殖形成優勢種群,可形成黃褐色至黑褐色雲彩狀水華。(五)鱗孔藻屬(定形裸屬)(Lepocinclis)
細胞表質硬,形狀固定,有球形、卵形、橢圓形、紡綞形,後端多數呈漸尖形或具尾刺。表質具縱向或螺鏇形排列的線紋或顆粒。鞭毛1條,眼點紅色1個,色素體盤狀,多數,副澱粉常為2個,大型,環狀,側生。本屬種類不很常見,也很少大量生殖成為優勢種群。
(六)陀螺藻屬(Strombomonas)
細胞具囊殼,囊殼較薄,呈陀螺形,前端逐漸收縮呈長領,領與囊體間無明顯界限。囊殼後端常漸尖,具一長尾刺。無色或黃褐色,囊殼光滑或具皺紋,如囊裸藻似的紋飾很少。鞭毛1根,眼點較大,色素體盤狀,多數。裸藻澱粉圓形,橢圓形或顆粒狀。
(七)雙鞭藻屬(Eutreptia)
細胞具二條等長鞭毛,其基部各具一顆粒體,細胞紡綞形,表質柔軟,易變形,表質具細線紋。色素體圓盤形,多數。副澱粉常呈球形或桿形的小顆粒。具眼點。
(八)變胞藻屬(素裸藻屬)(Astasia)
細胞形態易變,常為紡綞形或圓柱形,表質具線紋。具1條鞭毛。營腐生性營養。
(九)弦月藻屬(Menoidium)
細胞形狀固定或略變,明顯側扁。月牙形或豆莢形,中間寬兩端窄。前端多呈頸狀,橫切面呈三角形,表質多數具明顯的縱線紋。副澱粉桿形或環形,多數。鞭毛1條,腐生性營養。
分類地位
按照1950年G.M.史密斯的分類系統,裸藻門僅裸藻綱(Euglenophyceae)1綱2目即裸藻目(Euglenales)和柄裸藻目(Colaciales),前者包括能自由運動的種類,分為3科:①裸藻科(Euglenaceae),②變胞藻科(Astasia-ceae),③袋鞭藻科(Peranemaceae);後者包括附生的種類,僅柄裸藻科(Colaciaceae)1科。常見
的種類多屬於裸藻科的裸藻屬 (Euglena)、扁裸藻屬(Phacus)和囊裸藻屬(Trachelomonas)。裸藻門中,多數種在營養時期具有鞭毛,鞭毛藻的構造和習性兼有動物和植物的特徵,因人們把鞭毛藻作為動、植物的共同祖先。在植物界的自然發展中,有些植物學家認為,鞭毛藻是無鞭毛藻類和其他植物進化發展的中心,因為大多數藻類在營養時期沒有鞭毛,但到生殖期(除紅藻和藍藻外)都能產生具鞭毛的生殖細胞。不僅如此,菌類、苔蘚、蕨類和裸子植物的鐵樹,在生殖時產生的雄性生殖細胞也都有鞭毛。因此,鞭毛藻類既是藻類的祖先,也是其他植物的祖先。
現存裸藻的色素,和綠藻相同,認為兩者關係密切。但兩者運動型細胞的原生質體結構顯著不同,貯藏的營養物質、鞭毛的數目及類型,和綠藻都不同。據目前所知,沒有任何資料能證明哪一種藻類是從裸藻發展進化來的,也沒有哪一種藻類在發展史上與裸藻有親緣關係,因而裸藻和綠藻的關係是模糊不清的。從裸藻門藻體的形態結構看,也有從自由遊動到不遊動,從單細胞到群體的進化趨勢。
生態意義
無色種類在污水處理中常見的有袋鞭藻屬,變胞藻屬等,對污水具有一定的淨化作用。血紅裸藻可在養魚池大量生殖,是肥水、好水的標誌,可作為某些濾食性魚類的餌料。
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和浮游植物。 |
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。 |