藻类植物

 

藻类植物是一群具有光合色素,能独立生活的自养原植体植物。构成藻类植物的细胞是原核细胞(蓝藻门)或真核细胞(其它藻类)。真核细胞藻类植物的细胞壁分两层,外层为果胶质,内层为纤维素。多数含叶绿素和其它色素,如胡萝卜素、藻兰素、藻黄素等。藻类植物的色素形成了其特有的色素结构,这种结构称为色素体。不同藻类植物的色素成分及色素体的形状均有不同,由于所含色素成分不同,而使植物体呈现不同颜色。色素体的形状主要有盘状、杯状、网状、带状等,自养生活。

海带(Laminaria japonica Aresch)是可以食用的藻类植物

藻类植物是植物界中一群最原始的低等类群。它们的基本构造和功能与高等植物有着本质差别,在植物学上常把藻类植物称为原植体植物(thallophytes)。藻类植物体的类型多种多样,但它们具有许多共同特征。

藻类植物体构造简单,没有真正的根、茎、叶的分化。多为单细胞、多细胞群体、丝状体、叶状体和枝状体等,仅少数具有组织分化和类似根、茎、叶的构造。常见单细胞的如小球藻、衣藻、原球藻等;多细胞呈丝状的如水绵、刚毛藻等;多细胞呈叶状的如海带、昆布等,多细胞呈树枝状的如马尾藻、海篙子、石花菜等。藻类的植物体通常较小,小者只有几个µm,在显微镜下方可看出它们的形态构造,但也有较大的,如生长在太平洋中的巨藻,长可达60m以上。

藻类植物的细胞内具有和高等植物一样的叶绿素、胡萝卜素、叶黄素,此外还含有其他色素如藻蓝素、藻红素、藻褐色等,因此,不同种类的藻体呈现不同的颜色。由于藻类含有叶绿素等光合色素,能进行光合作用,是自养方式,故称自养植物(autotrophic plant)。各种藻类通过光合作用制造的养分,以及所贮藏的营养物质是不同的,如蓝藻贮存的是蓝藻淀粉、蛋白质粒;绿藻贮存的是淀粉、脂肪;褐藻贮存的是褐藻淀粉、甘露醇;红藻贮存的是红藻淀粉等。

藻类生殖一般分为有性和无性两种。无性生殖产生孢子(spore),产生孢子的一种囊状结构的细胞叫孢子囊(sporangium)。孢子不需结合,一个孢子可长成一个新个体。有性生殖产生配子(gamete),产生配子的一种囊状结构细胞叫配子囊(gametangium)。在一般情况下,配子必须结合成为合子(zygote),由合子萌发长成新个体,或由合子产生孢子长成新个体。根据结合的两个配子的大小、形状、行为又分为同配、异配和卵配。同配相结合的两个配子的大小、形状、行为完全相同;异配指相结合的两个配子的形状一样,但大小和行为有些不同,大的不太活泼,叫雌配子,小的比较活泼,叫雄配子;卵配指相接合的两个配子的大小、形状、行为都不相同,大的圆球形,不能游动,特称为卵,小的具鞭毛,很活泼,特称为精子。卵和精子的结合叫受精,受精卵即形成合子。合子不在性器官内发育为多细胞的胚,而是直接形成新个体,故藻类植物是无胚植物。藻类植物约有3万种,广布于全世界。大多数生活于淡水或海水中,少数生活于潮湿的土壤、树皮、石头、和花盆壁上。在水中生活的藻类,有的浮游于水中,也有的固着于水中岩石上或附着于其他植物体上。有些海藻可在100m深的海底生活,也有些藻类能在零下数十度的南、北极或终年积雪的高山上生活,有些蓝藻能在高达85°C的温泉中生活。有的藻类能与真菌共生,形成共生复合体,如地衣。 

藻类植物的分门各有不同,一般分为蓝藻门绿藻门裸藻门轮藻门金藻门(也可分为金藻门、黄藻门硅藻门)、甲藻门褐藻门红藻门等,已知的约有2.5万余种,分布于世界各地,生活环境多数水生,少数陆生,生长于各种水湿条件下。

藻类植物营养价值较高,富含矿质营养和微量元素,对人体有重要的保健作用。人们常食用的藻类植物有蓝藻门的葛仙米(Nostoc commune)、发菜(N.flagelliforme),绿藻门的小球藻、石莼(Ulva),褐藻门的海带,红藻门的紫菜等。许多藻类植物还是水中经济动物(鱼、虾)的饵料,对于发展养殖业有重要意义,但是有些藻类也能引起鱼类疾病;有些蓝藻能分泌毒素。沿海发生的红潮,也是由于藻类植物(蓝藻、红藻)引起的,会造成鱼业减产。藻类植物还有固氮作用,目前已知70余种固氮蓝藻,我国约有10余种。蓝藻的固氮作用是通过细胞内固氮酶活动进行的,固氮能力较高,以纤细单歧藻为例,固氮能力为每平方米水面12h固氮0.24g。另外,褐藻和红藻中还可提取许多物质如藻胶酸、琼脂、卡拉胶等,制造人造纤维(藻胶酸)和食用添加剂。在医药上藻胶酸钙为止血药,褐藻碘可治疗和预防甲状腺肿。藻类植物还可净化废水、消除污染,有些藻类有吸收和富集毒素的能力。一些有毒元素可通过藻体内的解毒作用和生理过程逐步分解和消除,以达到净化废水,消除污染的目的。


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