书城科普植物与海洋
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第9章 绿藻的分类与分布(2)

浒苔则不然。正因为它是多细胞生物,它的繁殖速度要比单细胞的藻华生物慢,因此浒苔爆发是很少发生的,往往还没轮到它疯长,有害藻华就先行发生了。但是,浒苔有一种本领,可以分泌一些特殊的化学物质,阻止藻华生物的繁殖,所以在碰巧的情况下,浒苔也可以先于藻华生物爆发——2008年夏天的青岛海边,就出现了这种情况。

浒苔虽然无毒,但是大规模爆发也不是什么好事。

和赤潮一样。大量繁殖的浒苔也能遮蔽阳光,影响海底藻类的生长;死亡的浒苔也会消耗海水中的氧气;还有研究表明,浒苔分泌的化学物质很可能还会对其他海洋生物造成不利影响。浒苔爆发还会严重影响景观,干扰旅游观光和水上运动的进行,这正是人们想要竭力消除的最大不利影响。所以,现在国外已经把浒苔一类的大型绿藻爆发称为“绿潮”,视为和赤潮一样的海洋灾害。

有专家出于安抚人心的考虑,说这次浒苔爆发没有什么负面影响,严格来说是不确切的。现在普遍认为,由于人类向海洋中排放大量含氮和磷的污染物而造成的海水富营养化,不仅是许多赤潮发生的重要原因,也是许多绿潮爆发的重要原因。

好在浒苔爆发的治理相对比较容易,只要持续不断地打捞,等到水中的营养元素消耗得差不多了,绿潮自然会逐渐消退。相比之下,赤潮的治理就困难多了。正因为有这个好处,科学家们反而希望大型绿藻能够多多繁衍,抑制赤潮的发生,只要在绿潮爆发前能及时打捞掉一部分就行了。当然,最有效的治理办法是不要让海水富营养化,从根本上断绝赤潮或绿潮发生的人为因素——不过,这可是环保工作的一大难点。

海浒苔的价值

浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维及矿物质,同时还含有脂肪和维生素。在浒苔蛋白质中,氨基酸种类齐全,必需氨基酸含量较高,其中缘管浒苔的限制氨基酸为赖氨酸,氨基酸评分为79;条浒苔的限制氨基酸为蛋氨酸,氨基酸评分为80。浒苔的脂肪酸组成中,多不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的含量为分别为50.5%、12.7%和36.8%,其中包括近4%的奇数碳原子脂肪酸。因此浒苔是高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低能量,且富含矿物质和维生素的天然理想营养食品的原料。

新鲜苔条晒干后可以吃,把它切碎磨细后,撒在糕饼点心中有一股特殊香味。

条浒苔是沿海人民常采持食用或用做饲料的藻类,可以鲜食,也可晒干贮存,可以烹食。还有人民把苔条拌入面粉中做苔条饼,既增色又具独特的清香味。浒苔的纤维质有解毒烟碱的作用,对吸烟者有好处。条浒苔含碘较多。

甲藻的分类与分布

认识甲藻

甲藻是藻类植物的1门。除少数裸型种类外,都有厚的主要是纤维素组成的细胞壁称为壳。

光合色素为叶绿素a 和叶绿素c、β-胡萝卜素,叶黄素类为硅甲藻素、甲藻黄素、新叶黄素及甲藻所特有的多甲藻素。全世界约有130属,1000多种。多数为海产种类,少数产于淡水及半咸水水体中。中国常见的淡水种类有4属15种,罕为共生或寄生性;温暖水域中的比寒冷水体中的多;海产种类的形态变化较大。

甲藻的属科分类

依照帕克和狄克逊(1976)、道奇(1982,1986)和洛布利奇(1976)的研究,甲藻门分为2纲:甲藻纲和寄生的共甲藻纲;13目:原甲藻目,鳍藻目,裸甲藻目,夜光藻目,冠甲藻目,多甲藻目,钙甲藻目,囊沟藻目,植甲藻目,丝甲藻目,变甲藻目,胶甲藻目,共甲藻目。

甲藻的地理分布

大多数甲藻是海产,淡水产种类较少,也有极少数种寄生于鱼类、桡足类和其他脊椎动物体内。淡水中春秋两季生长旺盛,海水则在暖海中种类较多。甲藻是重要的浮游藻类,是水生动物主要饵料之一。但是,甲藻过量繁殖,常使水色变红,形成“赤潮”,发生腥臭气味。

形成赤潮时,水中甲藻细胞密度过大,藻体死亡后滋生大量腐生细菌,由于细菌的分解作用,使水中的溶氧量急剧下降,并产生大量有毒物质,同时有的甲藻也分泌毒素,因此,赤潮发生后,造成鱼虾贝类大量死亡,对渔业危害很大。

甲藻的主要特征

大多数甲藻是单细胞,少数种类是球胞型或丝状体。

细胞球形、长椭圆形。细胞裸露或具细胞壁,有的壁薄,有的壁厚而硬,含有纤维素。藻由左、右两个对称的半片组成,无纵沟和横沟。横裂甲藻的细胞壁由多个板片组成。板片有时具角、刺或突起,表面常有圆形孔纹或窝纹。板片的形态构造和组合情况是鉴定种的标准。横裂甲藻多具1横沟和1纵沟,横沟又称腰带,位于细胞中部偏下,横沟上部称上壳或上锥部,下部称下壳或下锥部,纵沟又称腹区,位于下壳腹面。载色体多数,盘状、片状、棒状或带状,多周生。电子显微镜下,载色体有3层膜包围,外层是载色体内质网膜,不与核膜相连,里边两层是载色体膜。

光合片层是由3条类囊体叠成的束。含有叶绿素a和叶绿素c、β-胡萝卜素、多甲藻(黄)素、硅甲藻素、甲藻素、硅藻黄素。由于黄色色素类的含量比叶绿素的含量大4倍,因此,载色体常呈黄绿色、橙黄色或褐色。

同化产物是淀粉和油。有些甲藻具蛋白核。

甲藻细胞核很大,分裂间期染色体也呈现浓缩的螺旋状态;染色体中组蛋白很少,DNA 的复制有两种情况:一种DNA 在细胞生活的周期中,不间断地进行复制,这一点与原核细胞DNA 的复制相似;另一种和真核细胞相似,DNA 的复制是间断的,在一定时间内进行复制。

细胞是有丝分裂,分裂时核膜核仁不消失,核内没有纺锤丝,染色体附着在核膜上或特殊的着丝点上;核膜凹陷形成沟管,沟管横贯细胞核,在沟管内的细胞质中有纺锤丝;中期没有真核所具有的中期板,后期核向两侧扩展,染色体移至核相对的两端,以环沟在核中部将核分开形成两个子核,称此种核为中核或甲藻核。

甲藻的运动细胞有两条顶生或侧生鞭毛。顶生鞭毛中,一条直伸向前方是尾鞭型,另一条伸出后横向弯曲,是茸鞭型。侧生鞭毛是从横沟与纵沟交叉处的鞭毛孔伸出,其中一条在横沟中,是茸鞭型,叫横鞭毛,另一条沿纵沟向后方伸出,是尾鞭型,叫纵鞭毛。鞭毛鞘内有9+2条轴丝。有些种类有眼点,眼点由脂粒构成,有的种类在脂粒外有一层膜包围。

甲藻液泡,位于甲藻细胞体表层,是一种没有伸缩能力的囊状体,囊状体外端有一开口与外界相通,有渗透营养的作用。甲藻还有一种刺丝胞,刺丝胞是高尔基体长出来的,遇到敌人时放出刺丝胞,长约200微米,放出后不收回,被水溶解。

甲藻的繁殖方式

甲藻的繁殖以细胞纵裂为主,少数种类能产生游动孢子、不动孢子或厚壁休眠孢子。

近年来,由于近海水域的富营养化,导致甲藻爆发式的增长繁殖(如夜光藻、海洋原甲藻等),形成水华,使水变色,发出腥臭味,形成赤潮。密度过大后又造成死亡藻体滋生腐生细菌,使水中溶解氧急剧下降,并产生********,对鱼虾贝类危害较大。通过无脊椎甲壳类动物,如蚝、牡蛎等动物富集甲藻细胞所释放的毒素,对人类产生危害。甲藻死亡后沉积海底,成为古生代油地层中的主要化石,因此,在石油勘探中,常把甲藻化石作为依据。

甲藻的代表植物

多甲藻属

属于横裂甲藻纲多甲藻目。藻体单细胞、椭圆形、卵形或多角形。背腹扁,背面稍凸,代表植物腹面平或凹入,纵沟和横沟明显,细胞壁由多块板片组成。载色体多数,粒状,周生,黄褐色、黄绿色或褐红色。有的种类具蛋白核。贮藏食物是淀粉或油。细胞以斜向纵裂进行繁殖,或形成厚壁休眠孢子,少数种类有有性生殖。

本属约有200种,海产种类较多,淡水产较少。

角藻属

属横裂甲藻纲多甲藻目。植物体单细胞,不对称形,顶端有板片突出形成的长角,底部有2~3个短角。载色体多数,橙黄色,细胞核1个,有眼点。细胞以斜向纵裂方式繁殖,在营养期末形成厚壁休眠孢子。本属约80种,主要为海产、少数生活于淡水。

枝甲藻属

属于横裂甲藻纲丝甲藻目。植物体是分枝的丝状体,有匍匐枝和直立枝之分。载色体多数。生殖时每个细胞产生1~2个游动孢子。本属是稀见藻类,附生于水中其他藻体上。

原甲藻

原甲藻是甲藻门的一个海产属。细胞呈圆形或心形,左右侧扁,细胞壁中央有一条纵列线,将细胞分为左右两瓣。两条鞭毛自前端伸出。壳面有孔状纹。色素体2个,侧生。是牡蛎和幼鱼的饵料。分布广,大量繁殖可形成“赤潮”。它是太平洋东岸主要的“赤潮”藻类之一。形成“赤潮”的种类如海洋原甲藻、微型原甲藻。

裸甲藻

裸甲藻是甲藻门的1属。植物体为单细胞,球形、椭圆形、卵形,背腹扁平。横沟明显,多数左旋,罕为有旋,横沟将植物体分为上、下锥部,位于腹面的纵沟长度不等,多数略伸入上锥部。细胞裸露或具薄胞壁,薄壁由多数相同多角形小片组成;表面平滑、罕见具线纹或纵肋纹的。鞭毛2条,色素体多数,盘状、狭椭圆状、棒状,周生或辐射状排列,呈黄、褐、绿或蓝色。有的种具有藻胆素。有些种类无色素体,营养方式为异养型。

具或不具眼点。具一个间核型细胞核。

腰鞭毛虫的一个属,分布于淡水或海水。两侧对称,具结构纤细的表膜和盘状色素体。色素体含黄、棕、绿或蓝色的色素。与所有的腰鞭毛虫均有相似之处,既类似植物又类似动物,动物学家认为本属为动物,而植物学家认为是植物。一些种类行光合作用,另一些则寻觅食物。裸甲藻属可发光,发生定期的水华(种群增殖),可使水变成鲜黄色或红色。还能产生一种毒素,类似于腰鞭毛虫膝沟藻属的毒素;两者既能使鱼致死,对人鼻腔和咽喉也有刺激性。

全世界约有130种,均为浮游种类,绝大多数为海产,多分布在热带和温带海域,生长在半咸水和淡水中的较少。中国淡水中常见的约3种。常见的繁殖方法是细胞纵分裂,也有产生动孢子、不动孢子或休眠孢子的。

有的种如伪沼泽裸甲藻具有有性生殖。裸甲藻属对水温、光强和水的pH 值的反应极敏感,因而季节变化较显著;是水生动物的饵料,但过量生长则形成对水产有害的“赤潮”。如海产的短裸甲藻形成有毒性的水华,能使鱼类致死。

夜光藻

夜光藻是甲藻门的一个海产属。细胞圆形呈囊状,没有外壳,具有一条能动的触手。细胞无色或绿色,大量密集时呈红色。具有发光能力。属表层沿岸种类,分布广,世界各海域均有分布。繁殖过剩并密集在一起时,形成“赤潮”,此时,每毫升海水中可达1000个以上,使鱼类及其他生物呼吸器官发生阻塞,使生物致死。

硅藻的分类与分布

晶莹的硅藻

一滴海水,晶莹透亮,肉眼看上去,里面什么也没有,把它放到显微镜下,可就不一样了,嘿,真是别开生面了!看哪,有像闪光的“表带”,有像细长的“大头针”、扁平的“圆盘”,甚至像精致的“铁锚”……令人眼花缭乱。

这些就是浮游生物,其中60%以上是硅藻。

藻类植物中的一个类群,有人定为硅藻门,有人定为硅藻纲。硅藻是单细胞种类,少数为群体。细胞壁高度硅质化,成为坚硬的壳体,壳体由上、下两个半壳套合而成。光合作用色素主要有叶绿素a、叶绿素c 和胡萝卜素、岩藻黄素、硅藻甲黄素等,因此,它的色素体呈黄绿色或黄褐色。

硅藻的多数种类为水生,以浮游生活为主,也有些种类附生在水中各种基质或其他水生植物体上。少数硅藻生于土壤中,羽纹硅藻在每立方厘米土壤中可达1亿个。

硅藻细胞壁外的胶状膜能吸附放射性物质,致使一些敏感种迅速死亡,因此,硅藻又可作为放射性物质的指示植物。有些种类,如普通等片藻耐油性很强,又可作为油污染的指示种。

硅藻的分布受地区、季节、水温、盐度等各种因素的影响,因此,各地区常见的指示种不完全一致。有一些种类是广布性的,适应性很强,各种污染带均会出现,在利用硅藻指示水体污染时,应注意识别。

硅藻是一类种类繁多的低等植物,约11000多种。

在海洋中硅藻的种类最多,淡水和潮湿的土壤也不少。

据估测每立方厘米土壤中有羽纹藻约1亿个。硅藻种间个体差异大,小者3.5微米,大者300~600微米。硅藻的身体虽然只有一个细胞,可这一个细胞却非常有趣。