第九节 红藻门(Rhodophyta) 一、形态、结构特征 植物体少数单细胞; 多细胞藻体 简单的丝状体; 假薄壁组织的叶状体; 假薄壁组织的枝状体: 单轴:藻体只1条轴丝,向各方向分枝,侧枝紧帖成“皮层”. 多轴:中央有多条轴丝组成髓,由髓向各方向发出侧枝, 密贴成“皮层”。 多细胞藻体
细胞壁:内层纤维素、外层果胶质。 原生质体:高度粘稠,牢固粘附在细胞壁上,具中央液泡。 细胞核:多为1个,少数幼时单核,老时多核 。 载色体:1至多个,颗粒状; 色素:叶绿素a、d;β-胡萝卜素;叶黄素类;藻红素,占优势;藻蓝素 同化产物:红藻淀粉(肝糖类)。KI处理,先黄色→红色→紫色。
有性生殖:一般雌雄异株;雄性器官:精子囊,产生无鞭毛的不动精子。雌性器官:果胞,烧瓶状。基部中有1个卵,上部具受精丝。 二、繁殖:营养繁殖以分裂为主; 无性生殖:产生静孢子; 有性生殖:一般雌雄异株;雄性器官:精子囊,产生无鞭毛的不动精子。雌性器官:果胞,烧瓶状。基部中有1个卵,上部具受精丝。 受精 果胞 果孢子 配子体 减数分裂 减数分裂 果孢子 配子体 受精 果胞 果胞子体 减数分裂 果孢子 (2n) 四分孢子体 (2n) 四分孢子 (n)
三. 生态习性及主要类群 1. 紫菜属(Porphyra) 叶状体:卵形、竹叶形、不规则圆形等,藻体薄,边缘多少皱褶,紫红色、紫色或蓝紫色。 仅红藻纲约558属3740种;紫菜、真红藻亚纲。热带暖海岸,分布受水温限制. 1. 紫菜属(Porphyra) 叶状体:卵形、竹叶形、不规则圆形等,藻体薄,边缘多少皱褶,紫红色、紫色或蓝紫色。 细胞单核, 1枚星芒状。载色体,中轴位,有蛋白核。基部:楔形或圆形,以固着器固着在岩石上。
紫菜属约25种,我国常见8种,如甘紫菜(Porphyra tenera)等.叶状体有假根,薄(1或2层),外有胶质。载色体星芒状。 生活史:水温15℃产生殖器官。营养细胞→ 精子囊→ 64个精子。营养细胞→ 果胞→ 伸出受精丝。合子→ (仅有丝分裂?)8个果胞子(n?) → 进入软体动物壳内→ 壳斑藻(减数分裂?)→ 壳孢子 n→ 小紫菜或大紫菜。北方生长期11至次年5月。
四、红藻门在植物界的地位 在形态学、遗传学上与蓝藻接近而与其它藻类不同,Chl a和藻胆素,细胞无鞭毛等;但蓝藻为原核、单细胞或群体、无卵式生殖。 有人设想绿藻门的溪菜属与红藻的紫菜属;红藻门的有性生殖与子囊菌的相似,它们之间有某些亲缘关系。 经济价值:食用、制琼胶、入药等。
第十节 褐藻门(Phaeophyta) 一. 形态、结构特征 植物体全为多细胞。 a. 分枝的丝状体:有些分枝简单,有些形成匍匐枝和直立枝; b. 假薄壁组织体: 由分枝的丝状体紧密结合,形成假薄壁组织体; c. 组织分化的植物体: 表皮(同化) :细胞较多,内有许多载色体; 皮层(贮藏) :细胞较大,有机械固着的作用; 髓(输导) :位于中央,由无色长细胞构成,有输导贮藏的作用。
细胞壁 外层: 藻胶, 细胞壁内还有褐藻糖胶(免干燥);内层: 纤维素 原生质体 细胞核: 1个;液泡: 中央1或多个;载色体: 1至多枚, 粒状或小盘状蛋白核不在载色体中;色素: 叶绿素a, c、β-胡萝卜素、6种叶黄素 (墨角藻黄素最多);贮藏物: 褐藻淀粉和甘露醇,含大量碘。
二、繁殖 (1)营养繁殖: 藻体断裂或纵裂成几部分,每部分形成新植物体。 形成繁殖枝,脱离母体后成新植物体。 (2)无性生殖:形成游动孢子或静孢子; 单室孢子囊:由孢子体上1个细胞核经减数分裂形成128个具侧生双鞭毛的游动孢子(n)。 多室孢子囊:由孢子体上1个细胞多次分裂形成的每1个细胞发育成1个具侧生双鞭毛的游动孢子(2n)。 (3)有性生殖:配子体产多室配子囊→ 配子(同配、异配或卵式)。
代表植物:海带(Laminaria japonica) 三、生态习性及主要类群 褐藻门约250属1500种,分3纲,即等世代纲、不等世代纲和无孢子纲。也有分13目的。大多底栖,寒带海水产(森林),极少淡水。 代表植物:海带(Laminaria japonica) 孢子体分为固着器、柄和带片. 固着器:分枝的根状; 柄:不分枝,圆柱形或略侧扁,内部分化为表皮、皮层和髓; 带片:不分裂,没有中脉,幼时凹凸不平,内部构造也分化为表皮、皮层和髓.
生活史:异型世代交替。 最适温5-10℃。孢子体→ 孢子囊→孢子母细胞(减数分裂)→ 游动孢子(同型,2鞭毛侧生)→ 雌、雄配子体。雌配子体→ 卵囊→ 卵;雄配子体→ 精子囊→ 精子。合子萌发为新孢子体(大)。生活期13-14个月。
四、褐藻门在植物界的地位 可靠化石出现于三叠纪,由单细胞具2条等长侧生鞭毛祖先进化来。有学者认为与黄藻门有一定关系。 褐藻多为工业原料,如马尾藻在海南产量较大;海带可治甲状腺肿;褐藻酸钠可防止吸收放射性锶90Sr;某些褐藻代血浆、抗凝剂等。
第十一节 藻类植物的起源与演化 从35亿年~6亿年前(寒武纪)仅有藻类植物,从单→ 多细胞,简单→ 复杂,低级→ 高级。 据藻体细胞光合色素(均含Chl a和光系统II)、光合类型及载色体结构分3条进化支系,(1)原核蓝藻→ 真核红藻,均有藻胆素,均无鞭毛;(2)以Chl c为光系统II的主要集光色素。如甲、黄、金、硅、褐藻等。(3)Chl b为光系统II主要色素。裸、绿藻(主干)、轮藻(侧枝)等。
二、藻类细胞及体型的演化 细胞不分化→ 分化,如衣藻→ 团藻、轮藻、多数红藻、褐藻(如海带有初步的组织分化)。 根足(变形虫)型→鞭毛型、球胞型、丝状体、片状体、假薄壁组织;游动→固着。 高等藻类:绿藻门、红藻门和褐藻门在构造、生殖方式、生活史等都较高级。
三、繁殖及生活史的演化 营养繁殖→无性生殖→有性生殖(同配、异配和卵式生殖)。 蓝藻无有性生殖:无减数分裂、核相变化. 多数藻,A. 合子减数分裂:仅有单倍的植物体,合子2n;如衣藻、水绵、轮藻等; B. 配子减数分裂:单倍的仅有配子,植物体2n,如硅藻等;C. 孢子减数分裂:有单倍和2n的植物体交替出现,同形的如石莼,异形的如海带等。图1-43。
四、藻类植物和其他植物的联系 蓝藻和细菌均为原核生物; 绿藻可能是有胚植物的祖先; 藻类与卵菌相似处:鞭毛、纤维素壁;接合藻与根霉的接合生殖、红藻果胞受精后的发育与子囊菌的产囊丝发育相似.
第十二节 藻类植物与人类生活的关系 光合产物约一半由藻类产生;固氮蓝藻可直接利用大气中的N(3/4);水体食物网的基本环节(初级生产力);食品、工业、医药等。 一、食用藻类:蓝藻中的发菜、海泡菜,螺旋藻含50%~70%蛋白质;绿藻中的水绵、石莼;褐藻门的海带(I20.08%~ 0.76%)、裙带菜;红藻中的紫菜(25%~ 35%粗蛋白)、石花菜、江蓠等。
二、藻类与渔业的关系 水生经济动物如鱼、虾的饵料; 危害:绿球藻附着在鲤鱼、鲈鱼皮肤和鳃部,使化脓致死。颤藻和席藻的土腥味;微囊藻、鱼腥藻大量繁殖形成“水华”。 三、藻类在农业上的应用 有机淤泥肥料;轮藻作钙肥;鱼腥藻等70种(中国10多种)固氮(0.04~ 0.29 g纯N/m2),促进土壤固氮菌生长.
四、在工业上的应用 褐藻、红藻是重要的工业原料,可提取藻胶酸(人造纤维)、琼胶、酒精等等. 硅藻土容易吸附液体作隔离物或防爆剂. 五、在医药上的应用 褐藻的碘治疗甲状腺肿;藻胶酸在牙科作模型,其钙盐作止血药等。 六、消除污染、净化废水:监测评价预报 七、在探矿及自然地理研究的意义 盘星藻属被认为是陆相成油理论的证据之一.