第四節 藻類與真菌 藻類與真菌均屬於真核生物 藻類與真菌均有單細胞或多細胞的個體
多細胞的藻類 不具真正的根、莖、葉,這種簡單而未分化的個體,稱為葉狀體(thallus)
多細胞的真菌 常呈絲狀構造(稱為菌絲)
2-4.1 藻類 形態與種類 藻類具葉綠體,可行光合作用,屬於自營的生物
藻類的分布廣泛,大部分生活於水域中 有些甚至尚可生活於80℃的溫泉中,或0℃以下的冰雪中。
地衣是藻類與真菌的共生體,可生活於乾燥的岩石或樹皮上
某些藻類常與珊瑚共生,可加速珊瑚的成長 藻類常依其所顯示的顏色來命名
綠藻 藻類世界中種類最多的一類 具葉綠素,大都呈現綠色 多為淡水產,少數生活於海水中
綠藻的形態 單細胞 群體 多細胞個體(絲狀及膜狀等類型)
單細胞:水中的單胞藻、新月藻 群體性:盤星藻、團藻 絲狀的綠藻:如水綿 膜片狀:石蓴
單細胞:水中的單胞藻、新月藻 圖2-12 各種綠藻:A.單胞藻;B.新月藻
群體性:盤星藻、團藻 圖2-12 各種綠藻:C.盤星藻;D.團藻;E.水綿;F.石蓴。
絲狀的綠藻:如水綿 圖2-12 各種綠藻:E.水綿;F.石蓴。
膜片狀:潮間帶的石蓴 圖2-12 各種綠藻:F.石蓴
紅藻 具葉綠素及藻紅素,呈現紫紅色或紅色 廣泛生活於海水,大多為多細胞個體 細胞壁普遍含有黏質多醣類,可提煉紅藻膠(carrageenin)及洋菜(瓊脂;agar)
可自海水中吸收碳酸鈣,與珊瑚形成共生關係 可食用:紫菜、石花菜和龍鬚菜
圖2-13 紅藻:A.紫菜;B.石花菜;C.龍鬚菜。
褐藻 具葉綠素及大量的藻褐素,多呈褐色 多細胞個體,有類似植物之根、莖、葉的構造 多生活於海水中 細胞壁富含藻膠(藻素)(algin),可保留水分 常見種:海帶及馬尾藻等
圖2-14 褐藻:A.海帶;B.馬尾藻。
矽藻(金黃藻) 矽藻具多樣色素,除了葉綠素外,還含有大量的葉黃素和胡蘿蔔素 呈金黃色 淡水及海水中極為常見的種類
大多為單細胞 構造:像一個盒子,細胞壁由上殼及下殼嵌合而成 細胞壁:含矽化物,並呈現各種花紋
圖2-15 矽藻:A.矽藻的上殼及下殼;B.各種形狀的矽藻。
藻類與人類的關係 藻類是地球上各種水域中的主要生產者 水中若沒有藻類,則魚、蝦、貝等水生動物便將失去其食物來源
水中的光合作用 藻類為地球之肺:大多由藻類及藍菌所進行,光合作用釋出之氧氣可提供給動物呼吸
藻類可食用:海苔,紅藻中的紫菜 海帶(昆布):食用褐藻 褐藻中的褐藻膠,可用於製作冰淇淋 綠球藻:繁殖迅速,富含蛋白質及許多元素,被大量繁殖,做為健康食品
藻類其他用途 可供食用 紅藻中的石花菜,細胞壁富含洋菜(瓊脂),可供食用、工業用,或製作培養基
矽藻:細胞壁含有矽化物 矽藻土:矽藻死亡後,其外殼大量堆積在海洋與河、湖之底部 美國加州海岸附近的矽藻土,長達數公里,厚達二百多公尺 用途很廣: 過濾分析工具 具耐高溫特性,高溫爐具材質 半導體工業的晶圓
藻類缺點 優養化(eutrophication) :水中含氮、磷等營養鹽太多 藻類大量的繁殖,則下層生物因缺氧而死亡,旺盛的分解作用更耗去水中大量的氧氣,嚴重時會引起魚、蝦、貝類死亡,會造成人類經濟上的損失,且會增加水質處理的困難度
圖2-16 優養化:A.優養化的墨西哥灣(靠近佛羅里達沿岸);B.優養化的七家灣溪。
2-4.2 真菌 形態和種類 菌絲具細胞壁,成分多為幾丁質與少量的纖維素 2-4.2 真菌 形態和種類 菌絲具細胞壁,成分多為幾丁質與少量的纖維素 不含葉綠素,無法進行光合作用,必須依賴菌絲從外界環境吸收養分,故為異營生物
常見真菌: 酵母菌 黴菌 蕈類
圖2-17 常見的真菌: A.黑黴菌 —— 長在草莓上的白色菌絲; B.酵母菌的出芽生殖(掃描式電子顯微鏡照相圖);
圖2-17 常見的真菌: C.青黴菌 —— 橘子皮上綠色部分為孢子; D.青黴菌的菌絲及其頂端的孢子(顯微照相圖)。
黴菌 發黴:溫暖潮溼的季節裡,在腐爛的水果、麵包或蔬菜上常可看到縱橫交錯,呈絨毛狀的絲 黴菌:引起有機物發黴的真菌 成熟孢子的顏色來命名:如黑黴菌、紅黴菌或青黴菌等
黑黴菌(Rhizopus) 成熟的孢子為黑色,因其常出現於麵包上,故又稱為麵包黴 菌絲呈白色、有分枝
成熟的菌絲有三種 匍匐菌絲:橫走於附著物上 根狀菌絲:匍匐菌絲向下分枝,可伸入附著物以吸收水分及養分 直立菌絲:匍匐菌絲向上分枝,其頂端的孢子囊可產生多量的黑色孢子
孢子落在潮溼的有機物上,就可萌發出白色菌絲 圖2-18 黑黴菌(麵包黴)
酵母菌 單細胞 不形成菌絲的真菌 細胞呈圓球形或橢圓形 具有細胞核及明顯的大液胞 無氧呼吸會產生酒精與二氧化碳 於環境適宜時通常行無性的出芽生殖(budding)
出芽生殖(budding) 酵母菌的一端長出一個小芽胞,細胞核進行有絲分裂,其中一個核移入小芽胞內,芽胞與母細胞間縊縮,形成一大一小的兩個細胞 B.酵母菌的出芽生殖(掃描式電子顯微鏡照相圖)
蕈類 子實體(fruit body)由許多菌絲組成,可分為蕈傘及蕈柄 蕈傘的腹面有輻射狀排列的蕈褶,蕈褶上著生許多孢子
蕈類通常行孢子繁殖,孢子會在潮溼的腐木或富含有機物的土壤中萌發產生菌絲 菌絲再發育成子實體
圖2-19 蕈類:A.蕈的子實體;B.掃描式電子顯微鏡下的孢子。
真菌與人類的關係 腐生真菌:扮演分解者 利用於醫學、農業及食品工業
青黴素(俗稱盤尼西林) :最早被發現並應用在臨床上的抗生素
食品工業 酵母菌:製作饅頭、麵包及釀酒等 麴菌:製作醬油 紅麴菌:製作食用的紅色素 食品,如:香菇、洋菇和竹蓀(竹笙)等
圖2-20 臺灣常見的食用菇類:A.竹蓀;B.洋菇;C.杏鮑菇
圖2-20 臺灣常見的食用菇類:D.香菇;E.金針菇。
提煉化學藥品:檸檬酸、酒精和麥角醇 醫療用途:靈芝、冬蟲夏草 生產胺基酸、核酸和維生素等健康食品
圖2-21 具醫療價值的真菌:A.靈芝;B.冬蟲夏草。
小常識 冬蟲夏草(Cordyceps sp.): 冬蟲夏草為記載於中國 本草綱目的一種草藥。 冬蟲夏草為記載於中國 本草綱目的一種草藥。 分布在青康藏高原,海拔3000 ~ 5000公尺之間的高山,乃真菌寄生於鱗翅目蝙蝠蛾(Hepialusr moricanus)的幼蟲體上的結合體
真菌於夏、秋時以孢子侵入幼蟲體內,並發育成菌絲體 染病的幼蟲鑽入土壤中越冬,真菌在蟲體內發育和蔓延,最後蟲體內的菌絲體變得堅硬以此渡過漫長的冬天(冬蟲) 隔年的夏天,由蟲體的頭部萌發形成子實體(夏草) 真菌成熟時將幼蟲的身體完全吸乾
真菌害處 寄生生活:常會引起動、植物生病,如玉米及小麥的黑穗病、動物的皮膚癬 有的會使麵包、糕餅等食物,甚至衣服、皮革製品、玻璃鏡頭等發霉。
有些黴菌:如黃麴菌常生長於玉米及花生內,能分泌黃麴毒素而引起食者中毒 真菌所造成的木材腐朽都會給人類帶來巨大的經濟損失。