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裸藻門

裸藻門

裸藻門,除膠柄藻屬外,都是無細胞壁,有鞭毛,能自由遊動的單細胞植物,以細胞縱裂的方式進行繁殖,大多數分佈在淡水,少數生長在半鹹水,很少生活在海水中,特別是在有機質豐富的水中,生長良好,是水質污染的指示植物,夏季大量繁殖使水呈綠色,並浮在水面上形成水華。裸藻有兩個屬生活在兩棲類的消化管內。

形態特徵


裸藻門
裸藻門
裸藻門除膠柄藻屬外,都是無細胞壁,有鞭毛,能自由遊動的單細胞植物。裸藻細胞的最外層是原生質膜,在質膜內,由蛋白質構成周質體(periplast),因此,周質體是細胞的內部構造。電子顯微鏡下觀察,周質體是由多條壁紋(stripe)密接組成的,這些壁紋螺旋狀包圍著藻體。有些種的周質體薄,易彎曲,藻體能變形。還有些種的周質體厚而硬,使藻體有固定形狀。有些屬如囊裸藻屬(Trachelomonas),能分泌一種帶孔的囊殼(lorica),鞭毛由囊殼孔伸出。藻體前端有胞口(cytostome)和狹長的胞咽(cytopharynx),胞咽下部的膨大部分叫儲蓄泡(reservoir)。儲蓄泡周圍有一至多個伸縮泡(contractile vacuole)。鞭毛1—3根,由中央軸絲和外部的鞭毛鞘組成。軸絲是由微管構成的,鞭毛鞘是原生質膜構成的。電子顯微鏡下鞭毛鞘上有1列螺旋排列的鞭茸(mastigoneme),故稱此種鞭毛為茸鞭型(tinsel type),橫斷面在鞭毛鞘內周邊部有9條軸絲,每條軸絲由兩條微管組成;中央有兩條軸絲,每條軸絲由一條微管組成,通常稱此為9+2條軸絲。眼點位於儲蓄泡與胞咽之間的背面,一般由20至50個橙色油滴組成,其中主要含有β-胡蘿蔔素或其衍生物。眼點有趨光性。細胞核較大,現已證明核在靜止期就有粒狀或絲狀染色體。細胞是有絲分裂,在分裂過程中核膜不消失,有紡錘體,但沒有染色體紡錘絲,紡錘絲在染色體之間穿過至兩極。中期核仁開始拉長,至後期斷開分為兩個子核仁。後期整個核開始拉長,子染色體分開至兩極,末期拉長的核斷開分為兩個子核(圖1-13),這些表明了有絲分裂的原始性,稱此種核為中核。
細胞內有許多載色體,其內含有葉綠素a和b、β-胡蘿蔔素和三種葉黃素。在電子顯微鏡下,載色體有3層膜包圍,外邊1層是內質網膜,裡邊兩層是載色體膜,類囊體是3條一束。載色體上有時有蛋白核(pyrenoid)。同化產物是裸藻澱粉(paramylum)和油。裸藻澱粉是裸藻的特有產物,只存在於細胞質中,絕不在載色體中(圖1-14)。裸藻的無色類型營腐生生活,或為動物的營養方式,吞食固體食物。

生長環境


裸藻大多數分佈在淡水,少數生長在半鹹水,很少生活在海水中,特別是在有機質豐富的水中,生長良好,是水質污染的指示植物,夏季大量繁殖使水呈綠色,並浮在水面上形成水華。裸藻有兩個屬生活在兩棲類的消化管內。

分佈範圍


分佈較廣。多數產於淡水,少數產於鹹水和半鹹水,極少數生長在潮濕土壤上或冰雪中,也有寄生或附生的種類。

繁殖方法


裸藻以細胞縱裂的方式進行繁殖。細胞分裂可以在運動狀態下進行,也可以在膠質狀態下進行。分裂開始,著生鞭毛一端發生凹陷,同時細胞核開始有絲分裂,鞭毛器和眼點也分裂,這些過程結束后,細胞本身發生縊裂。縊裂的結果,葉綠體和裸藻澱粉粒在每個子細胞中各保留一半,一個子細胞保留原有的鞭毛,另一個子細胞長出一條新的鞭毛(圖1-15)。在膠質狀態下,細胞分裂時首先失去鞭毛,並分泌厚的膠被,細胞在膠被內反覆分裂,形成許多細胞的膠群體(palmella),環境適宜時,每個細胞發育成1個新的個體。有時細胞停止運動,分泌一層厚壁,變成胞囊(cyst)。胞囊可渡過惡劣環境。環境好轉時原生質從厚壁中脫出,萌發成新個體。裸藻沒有無性生殖,有性生殖尚不能確定。

代表植物


(一)裸藻屬(Euglena)
裸藻門
裸藻門
屬於裸藻目。細胞紡錘形、長紡錘形或圓柱形,前端寬而鈍圓,後端銳,無甲鞘。周質體的彈性大小,因種而異。有兩根鞭毛,1根由儲蓄泡底部經過胞咽和胞口伸出,第二根鞭毛退化,保留在儲蓄泡內。細胞核大,圓形。細胞內有許多載色體,分佈近於原生質體表面,稱邊位載色體。少數種的載色體是中軸位,一般為星狀,數目較少,只1—2個,
本屬約155種,分佈全世界,主要生活於含有機質的淡水中,如池塘、水溝等,半鹹水中也有,只有1種裸藻(E.marina)為海生。
棵藻目中常見的還有扁裸藻屬(Phacus)和囊裸藻屬(Trachelomonas)。扁裸藻和裸藻顯著的區別,在於藻體是側扁的。囊裸藻的細胞外面有1個囊殼。
(二)柄裸藻屬(膠柄藻屬)(Colacium)
屬於柄裸藻目。細胞有壁,無鞭毛,以細胞前端的膠質柄附著於輪蟲、枝角類的浮遊動物體上。因此,眼點和儲蓄泡都在下端。細胞構造和裸藻屬相似。細胞分裂時,子細胞自己分泌出1個膠質柄,不脫離母體,仍留在母細胞柄上,集合成1個群體。細胞可以從母體上脫出,發育成單鞭毛的遊動細胞,作暫短遊動之後,失去鞭毛,分泌出細胞壁和膠質柄,附著於1個新的動物體上(圖1-18)。

分類地位


按照1950年G.M.史密斯的分類系統,裸藻門僅裸藻綱(Euglenophyceae)1綱2目即裸藻目(Euglenales)和柄裸藻目(Colaciales),前者包括能自由運動的種類,分為3科:①裸藻科(Euglenaceae),②變胞藻科(Astasia-ceae),③袋鞭藻科(Peranemaceae);後者包括附生的種類,僅柄裸藻科(Colaciaceae)1科。常見的種類多屬於裸藻科的裸藻屬(Euglena)、扁裸藻屬(Phacus)和囊裸藻屬(Trachelomonas)。
裸藻門中,多數種在營養時期具有鞭毛,鞭毛藻的構造和習性兼有動物和植物的特徵,因人們把鞭毛藻作為動、植物的共同祖先。在植物界的自然發展中,有些植物學家認為,鞭毛藻是無鞭毛藻類和其他植物進化發展的中心,因為大多數藻類在營養時期沒有鞭毛,但到生殖期(除紅藻和藍藻外)都能產生具鞭毛的生殖細胞。不僅如此,菌類、苔蘚蕨類裸子植物的鐵樹,在生殖時產生的雄性生殖細胞也都有鞭毛。因此,鞭毛藻類既是藻類的祖先,也是其他植物的祖先。
現存裸藻的色素,和綠藻相同,認為兩者關係密切。但兩者運動型細胞的原生質體結構顯著不同,貯藏的營養物質、鞭毛的數目及類型,和綠藻都不同。據目前所知,沒有任何資料能證明哪一種藻類是從裸藻發展進化來的,也沒有哪一種藻類在發展史上與裸藻有親緣關係,因而裸藻和綠藻的關係是模糊不清的。從裸藻門藻體的形態結構看,也有從自由遊動到不遊動,從單細胞到群體的進化趨勢。