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(转)藻类基础知识——第五章:藻类分类

发布人:wseen 时间:2022-4-18 9:06:10

藻类是活的植物,它们打破了植物分类的规则,因为它们以许多不同的形式进化——细胞、多细胞植物、细菌和几乎无限的组合。虽然各种藻类具有某些共同的特征,但不同的藻类,甚至是同一种藻类,在形状、大小、结构、组成和颜色上都表现出惊人的多样性。

单一藻类物种可能会改变形状、构图和颜色在一天之内基于文化变量如可用光能量,营养物质,温度和酸度,博士与所有生物体相似,当藻类强调,他们转向生存模式,改变的速度和组成细胞的新陈代谢。压力源可能会导致藻类以蛋白质或碳水化合物为代价储存更多的油,以供以后使用。一些藻类似乎会积聚更多的石油,以便上升到水柱的顶部,从而获得更多的太阳能。

藻类的分类规则与陆生植物的分类规则相同。陆地植物分类出现在藻类之前,因为许多纳米级的藻类物种在先进的显微镜之前无法看到。根据颜色、形状、结构、细胞壁组成、鞭毛特征、储存产物和繁殖方式等,对主要藻类类群进行了区分。

藻类显示出如此多的变化,甚至在每个物种内,他们表达了几乎每一个分类规则的例外。有趣的是,许多物种可以根据环境条件改变它们的繁殖方式。条件好的时候,它们就有性繁殖。当条件恶化时,它们能够使用一种或多种无性繁殖方法,如细胞分裂、碎裂或孢子。

自20世纪60年代以来,利用电子显微镜观察藻类细胞细微差异的能力已经大大改变了藻类的分类。随着新的区分点的发现,分类的变化也在继续。

藻类不同于其他植物,因为它们通常:
通过分子氧的产生来显示进行光合作用的能力,分子氧与叶绿素a、b或c的存在有关;没有专门的运输组织或器官,由相互连接的细胞组成,在生物体的不同位置之间移动营养和代谢物;有性繁殖或无性繁殖以产生通常不被保护性多细胞亲代组织包围的配子。

陆生植物大约在5亿年前从藻类进化而来,进化出专门的细胞来吸收和移动营养物质并进行繁殖。藻类与高等植物的区别在于,它们缺乏真正的根、茎或叶。有些藻类,如海带,看起来有叶子,但它们是假叶子,由相同的细胞结构组成的植物的其他部分。科学家们认为,大型藻类(藻类)是与陆地植物平行进化而来的。

多伦多大学、加州大学伯克利分校、德克萨斯大学、哥本哈根大学、苏格兰海洋研究所、中国科学院、布拉格大学和世界文化收藏联合会都有藻类物种文化收藏。大多数收藏品提供构图和文化信息,文化销售,描述细节和图片。德克萨斯大学的优秀集合提供了一系列广泛的可搜索参数。博林格林的藻类图像实验室为教育目的免费提供藻类的数字图像。

许多物种是单细胞的和微观的,包括浮游植物和其他微藻,而其他的是多细胞的,可能长得像树一样高,如藻类。生理学,研究藻类,包括研究原核生物形式被称为蓝藻或蓝藻细菌。有些藻类还与地衣、珊瑚和海绵共生。基本的单细胞生物藻类具有如图所示的一般外观。

藻类细胞
真核绿藻(希腊语为“真正的坚果”)植物的结构像坚果,有一个外壳保护其遗传物质,外壳排列在细胞器中。绿藻产生具有特殊功能的离散结构,并有一个或多个双膜结合的细胞核。蓝绿藻的原核细胞,蓝藻细菌,不包含核或其他膜结合的细胞器。

藻类可以是活泼的小动物,即使它们不是动物。许多会游泳,比如甲藻,它有一个叫做鞭毛的鞭状结构,可以在水中拉动或推动它们。一些藻类挤压身体的一部分,沿着固体表面爬行。一些藻类甚至可以形成可以探测光线的眼蕾,这对它们的能量供应至关重要。

其他种类由细丝构成,细胞端到端相连。一些聚集在一起形成蜂群,而另一些则独立漂浮。藻类几乎可以生长成任何形状,如球果、管状、丝状或圆形。藻类比陆地植物形成更多的形状,并可能改变形状或结构以适应当地的条件。从病毒到细菌,再从细菌的原核细胞到藻类的真核细胞的进化过程中,细胞复杂性发生了重要的步骤。细胞壁使藻类能够保护自己不受周围环境的影响,通常是水和压力,称为渗透压。

藻细胞壁
细胞壁调节渗透压产生的水试图通过半透膜流入或流出细胞由于不同的溶液浓度。藻类通常拥有由纤维素、糖蛋白和多糖构成的细胞壁。有些物种的细胞壁是由硅或藻酸组成的。

例如,红藻是一个庞大的群体,大约有10000种多细胞的海洋藻类,包括藻类。其中包括与珊瑚共生的珊瑚藻,它们能分泌碳酸钙,在建造珊瑚礁方面起着重要作用。红藻,如海苔(Palmaria palmata)和紫菜(紫菜或金紫菜)是欧洲和亚洲菜肴的传统组成部分,被用来制作其他产品,如琼脂、卡拉胶和其他食品添加剂。

广义藻类的分类包括:
Bacillariophyta — diatoms硅藻
Charophyta — stoneworts轮藻
Chlorophyta — green algae绿藻
Chrysophyta — golden algae金藻
Cyanobacteria — blue-green蓝藻
Dinophyta — dinoflagellates甲藻
Phaeophyta — brown algae黄藻
Rhodophyta — red algae红藻

绿藻是由叶绿体进化而来的,叶绿体能够进行光合作用并极大地增加可用氧气。蓝绿藻得到了最近的大部分研究,因为许多受过细菌研究训练的科学家已经开始研究这种植物的商业价值,它既属于蓝绿藻,也属于细菌;蓝藻。

原绿球藻,一种蓝绿色藻类,可能是地球上最小的生物,只有0.6微米(百万分之一米),但它是地球上最丰富的生物之一。一滴水可能含有超过100,000个这样的单细胞生物。麻省理工学院的莎莉·奇泽姆研究了原绿球藻,她说,上万亿这样的小细胞组成了看不见的森林,提供了海洋中大约一半的光合作用。

颜色
绿色通常与藻类联系在一起,来自叶绿素,但藻类也包含许多颜色的色素,特别是青色,红色,橙色,黄色,蓝色和棕色。有些品种是无色的。绿藻之所以呈绿色,是因为绿色是它唯一不吸收的光的颜色。红藻能吸收光谱中的所有颜色,并反射红色。红藻可以在海洋深处生长,因为它们有能力吸收进入海洋深处的蓝光。

藻类利用色素捕捉阳光进行光合作用,但每种色素只与一个狭窄的光谱范围发生反应。因此,藻类会产生各种不同颜色的色素来获取更多的太阳能。藻类将光转化为叶绿素a,叶绿素a将光能转化为有机分子的高能量键。

藻类为以它们为食的食草动物提供颜色。众所周知,巨型树懒的白色皮毛被藻类染上了绿色。藻类生活在北极熊的中空毛发中,并为火烈鸟提供了粉红色的色素,它们以虾和藻类为食。类似的藻类类胡萝卜素赋予了鲑鱼粉红色的色素。

几年前,亚利桑那州帕洛维德核电站的冷却池吸引了一只粉红色的火烈鸟。这只可怜的鸟变白了,引起了全世界媒体对可能的辐射泄漏的猜测。幸运的是,一位生物学家发现这些池塘的藻类中缺乏足够的β -胡萝卜素来维持这种鸟的粉红色。火烈鸟飞到另一个长满水藻的池塘,很快就恢复了粉红色。

藻类可能与真菌共生生长,形成地衣——在岩石和树木向阳的一面上的彩色粗糙物质。藻类和真菌相互依赖,因为藻类为两种植物生产食物,并通过交换从真菌那里获得水和矿物质。真菌也提供了重要的保护,防止干燥-干燥和死在阳光下。

早在恺撒大帝时代,就已经有人利用藻类地衣植物来制造颜料和染料了。罗马长袍的经典红色来自于从地衣中提取的色素。罗马妇女重视这种植物,把它用作胭脂,使她们的脸更有颜色。几乎所有的现代化妆品都含有藻类成分,以改善颜色、乳化和/或保湿。

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