單細胞藻類

單細胞藻類無胚，自養型生活，進行孢子繁殖，作為一種低等植物廣泛存在於活性污泥中。藻體為單細胞、羣體或多細胞體，微小者需藉助顯微鏡才能看見，大者如馬尾藻、巨藻等可長達幾米、幾十米到上百米。內部構造初具細胞上的分化，而不具有真正的根、莖、葉。整個藻體結構簡單，富含葉綠素，能進行光合作用。藻類的生殖基本上是由單細胞的孢子或合子離開母體後直接或經過短期休眠後萌發形成新個體，温度和光照均可影響藻類的生長 ^[1]  。

藻類植物共約為2100屬，27000種。根據所含色素、細胞構造、生殖方法和生殖器官構造的不同，分為綠藻門、 裸藻門、輪藻門、 金藻門、黃藻門、硅藻門、甲藻門、藍藻門、褐藻門和紅藻門。

按色素的顏色劃分，藻可分為3類：綠藻、褐藻和紅藻。綠藻（如海萵苣和水綿）只有綠色色素━━葉綠素；褐藻（如墨角藻屬植物）只有褐色和黃色色素；紅藻則含有紅色和藍色色素。藻類用色素來獲得能源，它們的生長也需要水和光。褐藻只能生長在海水中，綠藻和紅藻也可以生長在淡水中。有些藻類設法離開了水，如綠球藻屬生活在樹皮或潮濕的舊牆上。

一般都呈草綠色，有單細胞、羣體和多細胞種類，外形呈絲狀、片狀及管狀等，還有多核胞的種類，形成如蕨類植物分枝的藻體。細胞壁主要為纖維素。色素體的形狀、數目視種類而異。所含色素成分與高等植物相同。很多屬、種的色素體上有蛋白核。繁殖方式為細胞分裂和產生各種類型的遊動和不動孢子，有性生殖有同配、異配及卵配生殖等方式。遊動細胞一般有2或4條頂生、等長的鞭毛。綠藻門中單細胞、羣體和遊動的種類為常見的浮游藻。石蓴目、蕨藻目、管枝藻目及粗枝藻目均為大型底棲海藻。

亦稱眼蟲藻門，多為單細胞，無細胞壁，有些種類有一層具彈性的表質膜，細胞可以伸縮改變形狀，也有的種類有一個固定形狀的囊殼。所含色素與綠藻門相似，有的種類無色或具紅色素。遊動細胞具1～3條頂生的鞭毛。無性繁殖為縱分裂，有性生殖少見。多數生長於含有機質豐富的小型靜水水體中，尤其是暖季陽光充足時常大量繁生形成膜狀水華，使水呈濃綠、紅或其他顏色。

所含色素和同化產物與綠藻相似。藻體大型、直立，中軸(莖)部分明顯分化為節與節間，每個節上輪生小枝和側枝。細胞單核。有性生殖器官發達，具藏精器和藏卵器，均生於小枝上。地下假根可行營養繁殖。叢生於水底、淡水或半鹹水中，尤以稻田、沼澤、池塘、湖泊中更為常見，喜含鈣質豐富的硬水和透明度較高的水體。

多為單細胞或羣體，遊動種類多不具細胞壁；有壁的種類主要由果膠質組成，壁上有硅質或鈣質的小片。色素體金褐色，除含葉綠素、胡蘿蔔素外，葉黃素主要為墨角藻黃素，還有硅藻黃素及硅甲黃素等。貯藏物為金藻昆布糖和油。繁殖時借分裂產生遊孢子或內壁孢子；有性生殖主要為同配生殖。

為單細胞、羣體、多核管狀體或多細胞的絲狀體。許多種類的營養細胞壁由大小相等或不相等的兩片套合組成。色素體黃綠色，主要成分是葉綠素、胡蘿蔔素和葉黃素。貯藏物為金藻昆布糖和油。營養細胞和生殖細胞具 2條不等長的鞭毛。繁殖時產生遊孢子或不動孢子；少數行有性生殖，常為同配生殖。

一般為單細胞，細胞壁含果膠質和二氧化硅，硅藻細胞形似小盒，由上殼和下殼兩瓣套合而成，殼面上有花紋，還常有角狀、刺狀或刺毛狀的突出物。色素體除含葉綠素和胡蘿蔔素外，還有硅藻素、墨角藻黃素等，貯藏物主要為油。通常以細胞分裂方法繁殖；有性生殖為不動配子的接合生殖或卵配生殖，合子發育經過復大孢子階段。

多數為具雙鞭毛的單細胞個體，細胞壁含纖維素，常由許多固定數目的小甲板按一定形式排列組成，也有不具小甲板的。色素體除含葉綠素、胡蘿蔔素外，還含有幾種葉黃素，如硅甲黃素、甲藻黃素及新甲藻黃素等，細胞呈棕黃色，也有粉紅色或藍色的。貯藏物為澱粉和油。腐生或寄生。有些種類細胞內有特殊的甲藻液泡和刺絲胞等構造。繁殖方法為細胞分裂或產生遊孢子；有性生殖為同配或異配，但少見。藍藻門 舊稱藍綠藻門。無色素體、細胞核等細胞器，與細菌同屬原核生物。藻體為單細胞、絲狀或非絲狀的羣體，色素除葉綠素、胡蘿蔔素外還有幾種特殊的葉黃素及大量的藻膽素。貯藏物以藍藻澱粉為主。無色中央區僅含有相當於細胞核的物質，無核膜及核仁，稱為“中央體”。生殖一般借細胞分裂，有些種類形成孢子。多喜生於含氮量高的鹼性水體中，有的種類能在温度較高的温泉中生長。

均為多細胞體，有些種類體型很大，構造也較複雜，最簡單的是絲體狀。色素體呈褐色，除含葉綠素及胡蘿蔔素外，還含大量墨角藻黃素。貯藏物為褐藻澱粉及甘露醇。以產生遊孢子或不動孢子繁殖，有性生殖為同配、異配或卵配。遊動細胞梨形，側生兩根不等長的鞭毛，多數種類有世代交替。許多大型褐藻為冷水性海藻，資源頗豐富。海帶在中國北部及東南沿海已大量人工養殖。

絕大多數為多細胞體，體長從幾釐米到數十釐米。一般為紫紅色，也有褐色或綠色的。除含葉綠素和胡蘿蔔素外，還含有藻膽素(藻紅素及藻藍素)。貯藏物為紅藻澱粉。繁殖方法為產生孢子和卵配生殖，都不具鞭毛。有性生殖過程複雜，雌性生殖器稱為果胞，其前端有一延長部分稱為受精絲，精子附着受精絲上受精。大多數紅藻都有世代交替。

分佈和生態習性

藻類分佈的範圍極廣，對環境條件要求不嚴，適應性較強，在只有極低的營養濃度、極微弱的光照強度和相當低的温度下也能生活。不僅能生長在江河、溪流、湖泊和海洋，而且也能生長在短暫積水或潮濕的地方。從熱帶到兩極，從積雪的高山到温熱的泉水，從潮濕的地面到不很深的土壤內，幾乎到處都有藻類分佈。除輪藻門外的各門藻類都有海生種類。

根據不同的生態習性，藻類可分為浮游藻和底棲藻。浮游藻是在水中漂浮生活的小型藻類，包括硅藻、甲藻、金藻、黃藻、隱藻、裸藻和藍藻等門及綠藻門的單細胞種類。綠藻門的其他種類尤其是褐藻門和紅藻門的種類，全為大型多細胞的海洋底棲藻。底棲藻和陸生植物一樣，需要固定的生長基層。一般分佈在沿岸、潮間帶或淺水的底質上。藻類根據生長地域又可分為淡水藻、 海藻、鹽水藻、流水生藻、氣生藻、土壤藻、温泉藻、冰雪藻和附生藻等。

温度是影響藻類地理分佈的主要因素。海藻根據生長地點温度的差異可分為3種類型：

①冷水性種。生長和生殖最適温小於4℃，其下又可分為適温為0℃左右的寒帶種及適温為0～4℃的亞寒帶種。

②温水性種。生長和生殖的最適温為4～20℃，其下又可分為適温為4～12℃的冷温帶種和適温為12～20℃的暖温帶種。

③暖水性種。生長和生殖適温大於20℃，又可分適温為20～25℃的亞熱帶種及適温大於25℃的熱帶種。

多數海藻對温度的適應能力不強，因此在海水温度變化大的海區，一年中種類的變化很大，冬天有冷水性藻類，夏天有温水性藻類，它們能在較短的適温時間內完成生命週期。但有些底棲海藻對温度變化的適應能力很強，如石蓴幾乎在世界各地都能全年生長。淡水藻中多數硅藻和金藻類在春天和秋天出現，屬於狹冷性種；有些藍藻和綠藻僅在夏天水温較高時出現，為狹温性種。

光照是決定藻類垂直分佈的決定性因素。水體對光線的吸收能力很強，湖泊10米深處的光強僅為水錶面的10%；海洋100米深處的光強僅為水錶面的1%；而且由於海水易於吸收長波光，還造成各水層的光譜差異。各種藻類對光強和光譜的要求不同，綠藻一般生活於水表層，而紅藻、褐藻則能利用綠、黃、橙等短波光線，可在深水中生活。

水體的化學性質也是藻類出現及其種類組成的重要因素。如藍藻、裸藻容易在富營養水體中大量出現，並時常形成水華；硅藻和金藻常大量存在於山區貧營養的湖泊中；綠球藻類和隱藻類在小型池塘中常大量出現。

此外，生活於同一水域的各藻類相互間的影響對它們的出現和繁盛也有重要作用，某些藻類能分泌物質抑制其他藻類的形成和發展。

餌料是貝類幼蟲生長髮育的物質基礎。由於貝類幼蟲很小，它只能攝食單細胞藻類。作為貝類幼蟲用單細胞藻類，需具備下列基本條件：

1．個體小

貝類幼蟲對餌料的大小有一定的選擇性。這是由於它本身的個體小，消化道很細。一般要求直徑在10 y.m以下，長20 pm以下。

2．營養價值高、易消化、無毒性

作為任何生物的餌料，營養價值高、易消化、無毒性，這些是最基本的要求。

所謂營養價值高，是指作為食物的單細胞藻類含有貝類幼蟲生長髮育所必需的營養成分（蛋白質、脂肪、糖類、維生素等）。有些單細胞藻類雖然含有較豐富的營養成分，但不能一一被消化吸收，如藍藻、裸藻類。有些單細胞藻類自身就含毒素，這樣就不能做餌料。一般無細胞壁或薄壁的種類都易被消化吸收。

3．繁殖快、易大量培養

作為貝類餌料的單細胞藻類要求繁殖速度快、容易培養，以便為幼蟲培育提供源源不斷的餌料。

4．浮游於水中、易被攝食

貝類的幼蟲浮游於水中，不能攝食底棲性的單細胞藻，只能攝食浮游性的單細胞藻類。

5．餌料要新鮮、無污染

餌料在培養中要求新鮮，沒有老化和附壁現象，也無敵害。

6．餌料的密度

由於貝類幼蟲運動能力有限，它捕食的幾率與餌料的密度有密切關係。餌料密度過稀，滿足不了要求，生長髮育緩慢；但餌料密度也不能過大，過大易造成幼蟲死亡。這是由於幼蟲在這種環境中攝食能力減退，分泌出黏液，食物不能很好地被消化，影響幼蟲生長，甚至造成死亡 ^[2]  。

藻類在經濟上的重要性主要表現在：

①藻類通過光合作用固定無機碳，使之轉化為碳水化合物，從而為水域生產力提供基礎。海洋浮游藻的總生產力估計每年為31×10的九次方噸碳。在食物鏈的轉換中，1千克魚肉約需100～1000千克浮游藻，因此浮游藻類資源豐富的海區都是世界著名漁場所在地，而浮游藻類的產量就成為估算海洋生產力的指標。

②在池塘魚類養殖中一般根據水色判斷水質，而水色是由藻類的優勢種及其繁殖程度決定的。如血紅眼蟲藻佔優勢種時表現紅色水華，説明水質貧瘦；衣藻佔優勢時呈墨綠色水華且有粘性水泡，表示水質肥沃；微囊藻與顫藻、魚腥藻佔優勢時池水呈銅鏽色紗絮狀水華，味臭有害於魚；藍裸甲藻佔優勢形成的藍色水華是養殖鰱、鱅、鯉、鯽、非鯽高產魚池的典型水質之一，但繁殖過盛也會使水質惡化造成魚類泛池。此外，扁藻、杜氏藻、小球藻等單細胞藻類蛋白質含量較高，是貝類、蝦類和海蔘類養殖的重要天然餌料。

③固氮藍藻是地球上提供化合氮的重要生物，也是可利用的重要生物氮肥資源。已知固氮藍藻有120多種，在每公頃水稻田中固氮量達16～89千克。

④褐藻門的海帶、裙帶菜，紅藻門的紫菜，藍藻門的髮菜,綠藻門的石蓴和滸苔等都是重要的食用藻類。

⑤藻類在工業上的用途主要是提供各種藻膠。褐藻門的海帶、昆布、裙帶菜、鹿角菜、羊棲菜等除供食用外，可作為提碘、甘露醇及褐藻膠的原料。巨藻、泡葉藻及其他馬尾藻也可作為提取褐藻膠的原料。褐藻膠在食品、造紙、化工、紡織工業上用途廣泛。從石花菜、江蘺、仙菜等可提取瓊膠用作醫藥、化學工業的原料和微生物學研究的培養劑。從紅藻門的角叉藻、麒麟菜、杉藻、沙菜、銀杏藻、叉枝藻、蜈蚣藻、海蘿和伊穀草等藻類中，可提取在食品工業上有廣泛用途的卡拉膠。

此外，藻類還可用於污水淨化和作為測量海流的指示生物，在使自然界中無生物地區轉化為適合生物生長的地區等方面也有重要作用。

藻類進行繁殖的方法多種多樣，並且非常複雜。一種長在岩石上的褐藻━━墨角藻就是一個典型的例子。墨角藻可以是雄性或雌性的，或者同時既是雄性又是雌性的。在一定時間，葉狀體的邊緣出現膨脹，包住用來生產繁殖細胞（或叫配子）的繁殖器官，而生產出來的繁殖細胞被釋放到水中，在水中受精，即雄配子和雌配子融合，形成單個細胞━━受精卵，再由受精卵長成新的植物。

中國學者一般將藻類分為11門：藍藻、紅藻、隱藻、甲藻、金藻、黃藻、硅藻、褐藻、裸藻、綠藻、輪藻。

單細胞藻類，簡稱單胞藻，因藻體微小，又稱微藻。單胞藻具有利用太陽光能效率高、營養豐富、生長繁殖迅速、對環境的適應性強和容易培養等重要特性，因而受到重視。單胞藻的應用主要是直接作為水產經濟動物幼體（如大多數貝類的幼蟲、蝦類的蚤狀幼體和糠蝦幼體、海蔘類的樽形幼體等）和成體的餌料。其次，單胞藻可用於培養動物性生物餌料（如輪蟲、枝角類、橈足類等），再以動物性生物餌料投餵，作為水產經濟動物物幼體（如蝦類的糠蝦幼體、仔蝦；蟹類的蚤狀幼體、大眼幼體；魚類的仔魚、稚魚等）的餌料，單胞藻起到了“間接餌料”的作用。此外，單胞藻在光合作用過程中能放出大量氧氣並吸收水中的富營養化成分，起到淨化水質的作用，同時還可提高蝦、蟹、魚類育苗的成活率。

單胞藻的培養過程可分為容器、工具的消毒，培養液的製備，接種和培養四個步驟 ^[3]  。

一、容器、工具的消毒

1.加熱消毒法該法是利用高温殺死微生物的方法。不能耐高温的容器和工具，如塑料和橡膠製品等不能用加熱法消毒。

（1）直接灼燒滅菌此法可直接把微生物燒死，滅菌徹底，但只適用於小型金屬或玻璃工具的消毒。

（2）煮沸消毒用水煮沸消毒，一般煮沸5分鐘～10分鐘，適用於小型容器、工具的消毒。

（3）烘乾箱消毒亦稱為恆温乾燥箱消毒法。

2.化學藥品消毒法在生產性大量培養中，大型容器、工具、玻璃鋼水槽和水泥池，一般用化學藥劑消毒。

（1）酒精濃度為70%的酒精常用於中、小型容器的消毒。用紗布蘸酒精在容器、工具的表面塗抹，10分鐘後，用消毒水沖洗兩次即可。酒精是一種較理想的消毒藥品。

（2）高錳酸鉀消毒時按300ppm配成高錳酸鉀溶液，把洗刷潔淨的容器、工具放在溶液中浸泡5分鐘，取出，再用消毒水沖洗2次～3次即可。

二、培養液的製備

單胞藻的培養液（液體培養基）是在消毒海水（或淡水）中加入各種營養物質配製而成。

1.海水的消毒

（1）加熱消毒法把經沉澱或沉澱後再經砂濾的海水，在燒瓶或鋁鍋中加温消毒，一般加温達90攝氏度左右維持5分鐘或加熱達到沸騰即停止加温。海水加熱消毒後要冷卻，在加入肥料前須充分攪拌，使海水中因加温而減少的溶解氣體的量恢復到正常水平。

（2）過濾消毒法把經沉澱的海水，經過砂濾裝置過濾，可把大型的生物和非生物除去，再經陶瓷過濾罐過濾，可除去微小生物。

（3）次氯酸鈉消毒法在每立方米的海水中加入含有效氯20ppm的次氯酸鈉，充氣10分鐘，停氣，經6小時～8小時的消毒後，每立方米水體加入硫代硫酸鈉25克，強充氣4小時～6小時，然後用硫酸-碘化鉀-澱粉試液測定海水中無餘氯存在即可使用。

2.配製培養液可據培養藻類對營養的要求，選用合適的配方。

一、接種

培養液配好後應立即進行接種培養。接種就是把選為藻種的藻液接入新配好的培養液中。

1．藻種的質量一般要求選取無敵害生物污染、生活力強、生長旺盛的藻種培養。藻液的外觀應顏色正常、無大量沉澱和無明顯附壁現象。

2．藻種的數量在三角燒瓶和細口玻璃瓶培養的藻種，接種的藻液容量和新配培養液量的比例為1：2～1：3，一般一瓶藻種可接3瓶～4瓶。中繼培養和大量生產培養一般以1∶10～1∶20的比例培養較適宜。培養池容量大，可採取分次加培養液的方法，第一次培養水量為總水量的60%左右，培養幾天後，藻細胞已經繁殖到較大的密度，可再加培養液40%繼續培養。

3．接種的時間一般來説，接種的時間最好是在上午的8時～10時，不宜在晚上接種。上午接種可以吸取上浮的運動力強的藻細胞做藻種，棄去底部沉澱的藻細胞，起到擇優的作用。

二、培養

1．日常管理工作

（1）攪拌和充氣在單細胞藻的培養過程中，必須攪拌或充氣。搖動和攪拌每天至少進行3次，定時進行，每次半分鐘。培養過程中一般通入空氣，可全天充氣或間歇充氣。

（2）調節光照一般室內培養可儘量利用近窗口的漫射光，防止強光直射，光照過強時可用竹簾或布簾遮光調節。室外培養池一般應有棚式活動白帆布蓬調節光照。陰雨天光照不足時，可短期利用人工光源補充。

（3）調節温度在培養過程中夏天應注意通風降温，冬天北方室內應採取水暖、氣暖等方法提高室温，還應防止晝夜温差過大。

（4）注意酸鹼度的變化在培養過程中，測定藻液pH值的變化，掌握其變化規律，採取措施，防止超出適應範圍是非常值得重視的一項工作。如果pH值過高或過低，可用鹽酸或氫氧化鈉調節。

（5）防蟲防雨傍晚，室外開放式培養的容器須加紗窗或布蓋，防止蚊子進入培養容器中產卵，早上應把布蓋打開。大型培養池無法加蓋，可在早晨把浮在水面的黑米粒狀的蚊子卵塊以及其他侵入的昆蟲用小網撈掉。下雨時應防止雨水流入培養池；颳大風時應儘可能避免大量泥塵和雜物吹入培養池。

2．對培養藻類生長情況的觀察和檢查在日常培養工作中，每天上、下午必須定時作一次全面觀察，必要時可進行顯微鏡檢查，掌握藻類的生長情況。

原生動物體一般由一個細胞構成，故又稱單細胞動物。它們沒有多細胞動物體那樣的器官系統，感應、運動、營養、呼吸、排泄、生殖等生活機能全在這一個細胞內，由不同的細胞器來完成。

原生動物門有四個綱，即鞭毛綱、肉足綱、孢子綱和纖毛綱。其中，鞭毛綱中的植鞭亞綱的種類的細胞內有進行光合作用場所，即葉綠體，如綠眼蟲。由於，只有真核生物才具有除核糖體之外的細胞器，所以原生生物雖然個體只由一個細胞構成，但也屬真核生物界的。

單細胞藻類顧名思義，也是由一個細胞構成的。藍細菌是我們熟知的單細胞藻類，即藍藻。正因為它體內有能進行光合作用的色素，能行光合作用自己製造有機物，因而得名以“藍藻”。藍細菌是一類能進行光合作用的細菌，而細菌是原核生物界的。許多大型藻類都是真核生物界，所以藻類物質即有原核生物又有真核生物，而原生動物屬於真核生物。可能它們的區別就在於此吧！