chlorophyta

绿藻门 Chlorophyta

绿藻门(Chlorophyta),藻类植物,也称绿藻,门中绝大多数物种为淡水生,少数为海水生。绿藻门中淡水种类呈现全球性分布,只有极少种类呈特定区域性分布。在海洋环境中,世界各地的处于热带与亚热带水域的海洋绿藻较为相似,而处于寒冷海洋水域中的绿藻明显不同,在北半球和南半球海域中的绿藻种类差别极大1)

外部形态特征

绿藻门物种大致可分为以下几个类型。

  1. 游动的单细胞或群体:藻体都具有鞭毛,整个藻体是一个能活动的细胞个体或群体。单细胞的细胞呈梨形,前端有2根鞭毛可在水中游动;呈群体的为具鞭毛的运动群体,细胞数目不定,外具胶被,由500至数万个细胞构成。
  2. 非游动的单细胞或群体:该类型由游动式的藻类演化而来,整个藻体无鞭毛或虽有鞭毛但不能摆动,称为假鞭毛。藻体形态多样化。单细胞的物种多呈球形、卵球形、椭球形。群体的物种多为球状、柱形、块状、片状。
  3. 丝状体:藻体呈丝状,细胞向一个方向分裂,由多个细胞排列成一行,相邻的细胞互相连接形成简单的丝状体;或简单的丝状体侧面再向外突出一个或多个细胞并生隔壁,与主轴分隔成具有分枝的丝状体。
  4. 叶状体:藻体呈叶片状,是丝状体的进一步发展,由细胞向多个方向分裂而成叶片状。
  5. 异丝体:藻体由两部分组成,一为卧生匍匐部分,附着于基层;另一为由卧生部分生出的直立部分。
  6. 管状多核体:藻体呈管状或球形,为多核的单细胞体。细胞核常分裂,但细胞不生横壁,因此藻体除在生殖时期外,只有一个细胞,内有许多个细胞核。

细胞学特征

细胞壁

绿藻中绝大多数物种都具细胞壁,仅少数物种原生质裸露。细胞壁内层为纤维素,外层为果胶。部分物种的细胞壁在果胶外还有几丁质;少数物种的内壁不是纤维素而是胼胝质组成。细胞壁表面平滑或具颗粒、孔纹、瘤、刺毛等构造,部分物种的细胞壁上还可沉淀石灰质。

细胞核

大多数绿藻细胞内具1个位于细胞中央或边缘的细胞核。但管状多核体的类型;或有些物种在生殖期间出现多核。细胞核具明显的固定核膜和1至多个核仁。

液泡

绿藻具位于原生质体中央且由液泡膜包被的通常较大的液泡。游动的藻体内具小而能活动的液泡,当细胞停止活动萌发时,小液泡汇合成一个大液泡;有些气生藻因生活在缺水环境内从而使其没有大液泡。

色素体及色素

绿藻的色素体有轴生星形、片状,侧生的带形、网状、杯状、粒状。每个细胞内色素体的数目有1~2个或多个不等。绿藻色素体所含的色素成分有叶绿素a、叶绿素b、胡萝卜素及叶黄素。但有少数物种所含叶绿素被红色素(血红素)遮蔽,因而呈红色,含量多时可使细胞呈红色;多数成熟的合子也含有血红素,能将叶绿素遮蔽;色素成分的比例与高等植物相似。光合作用产物也相同,为淀粉。

蛋白核

大多数绿藻的色素体内含有1个至数个蛋白核。蛋白核是光合作用产物的储蓄场所,与淀粉的合成有密切关系,但也有少数物种不具蛋白核。

鞭毛、伸缩泡和眼点

  1. 鞭毛:能运动的绿藻和游动的生殖细胞都具鞭毛。多数的运动细胞有2根鞭毛,但有些物种有4根或更多的鞭毛。通常游孢子有2根或4根,配子仅有2根,但也有些物种在游孢子的前端有一圈鞭毛。
  2. 伸缩泡:在游动细胞的前端、鞭毛着生的基部,一般具2个伸缩泡,其功能是是排出多余的水分,同时也排出废物。不活动的藻体,一般无伸缩泡,但也有少数例外。
  3. 眼点:绿藻在单细胞和群体的游动类型物种中基本都有眼点的存在。多细胞物种的游孢子和配子也有眼点。眼点的形状有环形、卵形或亚线形,一般为橘红色,生在细胞的前端近鞭毛的基部,也有的生在细胞的中央。另外,有少数游动孢子眼点的透镜在色素层的内面。

繁殖

绿藻的繁殖方式为无性生殖和有性生殖。无性生殖是通过细胞的二分裂法、营养繁殖和产生孢子的形式进行的,孢子的种类有游孢子、不动孢子、休眠孢子或厚壁孢子。有性生殖方式有多种,包括同配生殖、似配生殖及卵配生殖等方式,一般是在该物种的营养体充分的生长,并储存了一定量的营养物质以后才进行的。

生活史

绿藻的生活史可分为以下四种类型。

  1. 单元单相式:生活史中仅合子阶段是二倍体,合子核分裂时即进行减数分裂,然后形成4个游孢子。每一个游孢子发育成一个新个体。这种方式在活动的单细胞类型及部分多数多细胞的物种中比较常见。
  2. 单元双相式:藻体是二倍体,减数分裂发生在形成配子以前,故只有配子是单倍体。雌、雄配子接合成二倍体合子,合子不经减数分裂,直接萌发成二倍体的藻体。
  3. 双元同形::世代交替明显,由两个外形相似的不同世代的藻体进行。单倍体的配子体产生配子,配子接合成合子,合子直接发育成二倍体的孢子体。孢子体产生单倍体的游孢子,减数分裂发生在游孢子形成前的第一次分裂,游孢子萌发成单倍体的配子体。
  4. 双元异形:世代交替明显,也是由单倍体的配子体和二倍体的孢子体交替进行,但这两个世代的藻体外形不相似。孢子体产生单倍体的游孢子,减数分裂发生在孢子形成时的第一次分裂,游孢子发育成为单倍体的配子体。

分类

Lee R.E.(2008)认为本门有4纲,及真绿藻纲(Prasinophyceae)、轮藻纲(Charophyceae)、石莼纲(Ulvophyceae)和绿藻纲(Chlorophyceae)2)。钱树本等(2005)认为本门仅2纲,及绿藻纲(Chlorphyceae)和接合藻纲(Conjugatophyceae)3)。胡鸿钧等(2006)则记载了本门的4纲,及葱绿藻纲(Prasinophyceae)、绿藻纲(Chlorophyceae)、双星藻纲(Zygnematophyceae)和轮藻纲(Charophyceae)4)

参考文献


1) Lee R.E. Phycology 4th edtion: Cambridge University Press. 2008[M]. 段德麟, 胡自民, 胡征宇等译. 藻类学: 科学出版社, 2012.
2) Lee R.E. Phycology 4th edtion: Cambridge University Press. 2008[M]. 段德麟, 胡自民, 胡征宇等译. 藻类学: 科学出版社, 2012.
3) 钱树本 刘东艳 孙军. 海藻学[M]. 中国海洋大学出版社, 2014.
4) 胡鸿钧 魏印心. 中国淡水藻类: 系统、生态及分类[M]. 科学出版社, 2006.
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