(轉(zhuǎn))藻類基礎(chǔ)知識——第五章:藻類分類
發(fā)布人：wseen 時間：4/18/2022 9:06:10 AM
藻類是活的植物，它們打破了植物分類的規(guī)則，因?yàn)樗鼈円栽S多不同的形式進(jìn)化——細(xì)胞、多細(xì)胞植物、細(xì)菌和幾乎無限的組合。雖然各種藻類具有某些共同的特征，但不同的藻類，甚至是同一種藻類，在形狀、大小、結(jié)構(gòu)、組成和顏色上都表現(xiàn)出驚人的多樣性。
單一藻類物種可能會改變形狀、構(gòu)圖和顏色在一天之內(nèi)基于文化變量如可用光能量,營養(yǎng)物質(zhì),溫度和酸度,博士與所有生物體相似,當(dāng)藻類強(qiáng)調(diào),他們轉(zhuǎn)向生存模式,改變的速度和組成細(xì)胞的新陳代謝。壓力源可能會導(dǎo)致藻類以蛋白質(zhì)或碳水化合物為代價儲存更多的油，以供以后使用。一些藻類似乎會積聚更多的石油，以便上升到水柱的頂部，從而獲得更多的太陽能。
藻類的分類規(guī)則與陸生植物的分類規(guī)則相同。陸地植物分類出現(xiàn)在藻類之前，因?yàn)樵S多納米級的藻類物種在先進(jìn)的顯微鏡之前無法看到。根據(jù)顏色、形狀、結(jié)構(gòu)、細(xì)胞壁組成、鞭毛特征、儲存產(chǎn)物和繁殖方式等，對主要藻類類群進(jìn)行了區(qū)分。
藻類顯示出如此多的變化，甚至在每個物種內(nèi)，他們表達(dá)了幾乎每一個分類規(guī)則的例外。有趣的是，許多物種可以根據(jù)環(huán)境條件改變它們的繁殖方式。條件好的時候，它們就有性繁殖。當(dāng)條件惡化時，它們能夠使用一種或多種無性繁殖方法，如細(xì)胞分裂、碎裂或孢子。
自20世紀(jì)60年代以來，利用電子顯微鏡觀察藻類細(xì)胞細(xì)微差異的能力已經(jīng)大大改變了藻類的分類。隨著新的區(qū)分點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)，分類的變化也在繼續(xù)。
藻類不同于其他植物，因?yàn)樗鼈兺ǔ?
通過分子氧的產(chǎn)生來顯示進(jìn)行光合作用的能力，分子氧與葉綠素a、b或c的存在有關(guān);沒有專門的運(yùn)輸組織或器官，由相互連接的細(xì)胞組成，在生物體的不同位置之間移動營養(yǎng)和代謝物;有性繁殖或無性繁殖以產(chǎn)生通常不被保護(hù)性多細(xì)胞親代組織包圍的配子。
陸生植物大約在5億年前從藻類進(jìn)化而來，進(jìn)化出專門的細(xì)胞來吸收和移動營養(yǎng)物質(zhì)并進(jìn)行繁殖。藻類與高等植物的區(qū)別在于，它們?nèi)狈φ嬲母⑶o或葉。有些藻類，如海帶，看起來有葉子，但它們是假葉子，由相同的細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成的植物的其他部分。科學(xué)家們認(rèn)為，大型藻類(藻類)是與陸地植物平行進(jìn)化而來的。
多倫多大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、德克薩斯大學(xué)、哥本哈根大學(xué)、蘇格蘭海洋研究所、中國科學(xué)院、布拉格大學(xué)和世界文化收藏聯(lián)合會都有藻類物種文化收藏。大多數(shù)收藏品提供構(gòu)圖和文化信息，文化銷售，描述細(xì)節(jié)和圖片。德克薩斯大學(xué)的優(yōu)秀集合提供了一系列廣泛的可搜索參數(shù)。博林格林的藻類圖像實(shí)驗(yàn)室為教育目的免費(fèi)提供藻類的數(shù)字圖像。
許多物種是單細(xì)胞的和微觀的，包括浮游植物和其他微藻，而其他的是多細(xì)胞的，可能長得像樹一樣高，如藻類。生理學(xué)，研究藻類，包括研究原核生物形式被稱為藍(lán)藻或藍(lán)藻細(xì)菌。有些藻類還與地衣、珊瑚和海綿共生。基本的單細(xì)胞生物藻類具有如圖所示的一般外觀。
藻類細(xì)胞
真核綠藻(希臘語為“真正的堅(jiān)果”)植物的結(jié)構(gòu)像堅(jiān)果，有一個外殼保護(hù)其遺傳物質(zhì)，外殼排列在細(xì)胞器中。綠藻產(chǎn)生具有特殊功能的離散結(jié)構(gòu)，并有一個或多個雙膜結(jié)合的細(xì)胞核。藍(lán)綠藻的原核細(xì)胞，藍(lán)藻細(xì)菌，不包含核或其他膜結(jié)合的細(xì)胞器。
藻類可以是活潑的小動物，即使它們不是動物。許多會游泳，比如甲藻，它有一個叫做鞭毛的鞭狀結(jié)構(gòu)，可以在水中拉動或推動它們。一些藻類擠壓身體的一部分，沿著固體表面爬行。一些藻類甚至可以形成可以探測光線的眼蕾，這對它們的能量供應(yīng)至關(guān)重要。
其他種類由細(xì)絲構(gòu)成，細(xì)胞端到端相連。一些聚集在一起形成蜂群，而另一些則獨(dú)立漂浮。藻類幾乎可以生長成任何形狀，如球果、管狀、絲狀或圓形。藻類比陸地植物形成更多的形狀，并可能改變形狀或結(jié)構(gòu)以適應(yīng)當(dāng)?shù)氐臈l件。從病毒到細(xì)菌，再從細(xì)菌的原核細(xì)胞到藻類的真核細(xì)胞的進(jìn)化過程中，細(xì)胞復(fù)雜性發(fā)生了重要的步驟。細(xì)胞壁使藻類能夠保護(hù)自己不受周圍環(huán)境的影響，通常是水和壓力，稱為滲透壓。
藻細(xì)胞壁
細(xì)胞壁調(diào)節(jié)滲透壓產(chǎn)生的水試圖通過半透膜流入或流出細(xì)胞由于不同的溶液濃度。藻類通常擁有由纖維素、糖蛋白和多糖構(gòu)成的細(xì)胞壁。有些物種的細(xì)胞壁是由硅或藻酸組成的。
例如，紅藻是一個龐大的群體，大約有10000種多細(xì)胞的海洋藻類，包括藻類。其中包括與珊瑚共生的珊瑚藻，它們能分泌碳酸鈣，在建造珊瑚礁方面起著重要作用。紅藻，如海苔(Palmaria palmata)和紫菜(紫菜或金紫菜)是歐洲和亞洲菜肴的傳統(tǒng)組成部分，被用來制作其他產(chǎn)品，如瓊脂、卡拉膠和其他食品添加劑。
廣義藻類的分類包括:
Bacillariophyta — diatoms硅藻
Charophyta — stoneworts輪藻
Chlorophyta — green algae綠藻
Chrysophyta — golden algae金藻
Cyanobacteria — blue-green藍(lán)藻
Dinophyta — dinoflagellates甲藻
Phaeophyta — brown algae黃藻
Rhodophyta — red algae紅藻
綠藻是由葉綠體進(jìn)化而來的，葉綠體能夠進(jìn)行光合作用并極大地增加可用氧氣。藍(lán)綠藻得到了最近的大部分研究，因?yàn)樵S多受過細(xì)菌研究訓(xùn)練的科學(xué)家已經(jīng)開始研究這種植物的商業(yè)價值，它既屬于藍(lán)綠藻，也屬于細(xì)菌；藍(lán)藻。
原綠球藻，一種藍(lán)綠色藻類，可能是地球上最小的生物，只有0.6微米(百萬分之一米)，但它是地球上最豐富的生物之一。一滴水可能含有超過100,000個這樣的單細(xì)胞生物。麻省理工學(xué)院的莎莉·奇澤姆研究了原綠球藻，她說，上萬億這樣的小細(xì)胞組成了看不見的森林，提供了海洋中大約一半的光合作用。
顏色
綠色通常與藻類聯(lián)系在一起，來自葉綠素，但藻類也包含許多顏色的色素，特別是青色，紅色，橙色，黃色，藍(lán)色和棕色。有些品種是無色的。綠藻之所以呈綠色，是因?yàn)榫G色是它唯一不吸收的光的顏色。紅藻能吸收光譜中的所有顏色，并反射紅色。紅藻可以在海洋深處生長，因?yàn)樗鼈冇心芰ξ者M(jìn)入海洋深處的藍(lán)光。
藻類利用色素捕捉陽光進(jìn)行光合作用，但每種色素只與一個狹窄的光譜范圍發(fā)生反應(yīng)。因此，藻類會產(chǎn)生各種不同顏色的色素來獲取更多的太陽能。藻類將光轉(zhuǎn)化為葉綠素a，葉綠素a將光能轉(zhuǎn)化為有機(jī)分子的高能量鍵。
藻類為以它們?yōu)槭车氖巢輨游锾峁╊伾１娝苤扌蜆鋺械陌咨っ辉孱惾旧狭司G色。藻類生活在北極熊的中空毛發(fā)中，并為火烈鳥提供了粉紅色的色素，它們以蝦和藻類為食。類似的藻類類胡蘿卜素賦予了鮭魚粉紅色的色素。
幾年前，亞利桑那州帕洛維德核電站的冷卻池吸引了一只粉紅色的火烈鳥。這只可憐的鳥變白了，引起了全世界媒體對可能的輻射泄漏的猜測。幸運(yùn)的是，一位生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)這些池塘的藻類中缺乏足夠的β -胡蘿卜素來維持這種鳥的粉紅色。火烈鳥飛到另一個長滿水藻的池塘，很快就恢復(fù)了粉紅色。
藻類可能與真菌共生生長，形成地衣——在巖石和樹木向陽的一面上的彩色粗糙物質(zhì)。藻類和真菌相互依賴，因?yàn)樵孱悶閮煞N植物生產(chǎn)食物，并通過交換從真菌那里獲得水和礦物質(zhì)。真菌也提供了重要的保護(hù)，防止干燥-干燥和死在陽光下。
早在愷撒大帝時代，就已經(jīng)有人利用藻類地衣植物來制造顏料和染料了。羅馬長袍的經(jīng)典紅色來自于從地衣中提取的色素。羅馬婦女重視這種植物，把它用作胭脂，使她們的臉更有顏色。幾乎所有的現(xiàn)代化妝品都含有藻類成分，以改善顏色、乳化和/或保濕。