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硅藻門
鎖定
硅藻門植物學史
硅藻的化石記錄始於侏羅紀,在白堊紀和第三紀硅藻發展到了鼎盛時期,大量海相硅藻土沉積就來源於白堊紀時期。經歷漫長的歷史進化後,硅藻仍停留在單細胞及單細胞連接成的羣體階段,硅藻創造了其他藻類中完全找不到的細胞形式,但也因為這一細胞形態,限制了硅藻的繼續進化發展
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根據硅藻所含的色素,推測其與金藻、褐藻的親緣關係較為密切。它們的載色體都含有葉綠素a、葉綠素c和墨角藻黃素。但硅藻特殊的細胞結構及運動方式又與金藻門、褐藻門有很大區別。從細胞壁的構造上,認為硅藻門與黃藻門相近,它們都是由兩個半片套合組成的,但兩者營養體的倍性又完全不同,硅藻為二倍體,是具葉綠素a、葉綠素c的類羣中較特殊的一類。硅藻營養體沒有鞭毛,但某些種類生殖細胞具鞭毛,如中心藻綱直鏈藻屬(Melosira)出現有鞭毛的雄配子。又如根管藻屬(Rhizosolenia)和菱形藻屬(Nitzschia)的細胞分裂時出現伸縮泡、胞口、胞咽等鞭毛藻類所具有的結構,因而沒想硅藻可能是從含有葉綠素a、葉綠素c的具鞭毛藻類發展而來的
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硅藻門分佈區域
硅藻門主要特徵
硅藻細胞內有1個到數個色素體,在色素體中含有葉綠素a、葉綠素c1、胡蘿蔔素、δ-胡蘿蔔素、ε-胡蘿蔔素、硅甲藻素、硅黃素和巖藻黃素。同化產物(貯藏物質)為金藻昆布糖、油和異染小粒( volutin)
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硅藻門形態結構
硅藻最典型的特徵是它們細胞壁的主要成分及結構。其細胞壁由硅質(silica)和果膠組成,無纖維素,通常稱為硅藻殼( frust ule)。硅藻殼由大小差不多的兩個半片(又稱為瓣)套合而成,其中形狀較大、套在外面的半片稱為上殼( epitheca),形狀較小、位於裏面的半片稱為下殼( hypotheca)。兩個半片套合的面環狀圍繞細胞一週,稱為帶面或環面( gridlc),套合重疊的部分稱為環帶( gridle band)。瓣的頂面和底面稱為殼面(valve),殼面上具有輻射對稱或兩側對稱的各種花紋,有的還具有如刺狀、毛狀等殼面附屬物,稱為突起( process),突起的主要功能是保證鄰近細胞相互連接以利於形成羣體。有些種類的上、下殼面中央各具有1條長的縱裂縫,即殼縫( raphe),有些種類僅某一殼面具1條殼縫,殼縫與硅藻的運動有關,運動的原因可能是原生質環轉流動所致。具殼縫種類的細胞常在中央增厚形成中央節,在兩端增厚形成極節。有時殼縫縱溝呈管狀,稱為管縱溝
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硅藻門生殖方式
硅藻無性繁殖是通過簡單的細胞分裂進行的,由一個母細胞直接分裂產生兩個子細胞。分裂時,母細胞原生質變大,並沿着與瓣面平行的方向一分為二。其內細胞核、載色體、蛋白核等也隨着分裂,上、下兩殼略為分開但並不分離。一個子原生質體居於母細胞的上殼,另一個子原生質體居於母細胞的下殼,然後母細胞兩殼分開,分別成為兩個子細胞的上殼,同時子細胞由各自原生質體分泌壁物質形成一個新的下殼。細胞分裂的結果是一個子細胞和母細胞等大,另一個則比母細胞小,進行多代分裂後,只有小部分子細胞的體積與母細胞等大,大部分子細胞朝着體積不斷縮小的方向發展,這樣的發展趨勢是不利於種系延續的。當細胞體積縮小到一定的程度時,硅藻通過有性生殖方式產生復大孢子( auxospore)來恢復其大小
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復大孢子的產生、配子的形成及融合都是多樣化的。將要接合的兩個硅藻,借運動或分泌膠質而相互靠近,然後兩細胞內的核各自進行一次減數分裂,形成4個子核。原生質也分成兩半,形成大小不等的兩個配子,每個配子有兩個核,其中一個核後來退化消失。由不同細胞產生的配子脱離母細胞壁,兩兩結合形成兩個復大孢子,併發育成兩個新的植物體
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硅藻門下屬分類
(1)中心藻綱(Centricae) 殼面圓形、三角形、多角形等,殼面花紋自中央一點呈輻射對稱排列,無殼縫,海水產為主,淡水種類很少,又分3目:圓篩藻目(Conscinodiscale)、根管藻目( Rhizoleniales)和盒形藻目(Biddulphiales)。常見屬有小環藻屬(Cvllotella)、直鏈藻屬(Melosira)和根管藻屬(Rhizosolenia)
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(2)羽紋藻綱(Pennatae) 殼面線形、披針形、舟形、菱形等,殼面紋飾多呈兩側對稱,為點紋、線紋或肋紋,帶面多數長方形,具假殼縫或殼縫。淡水產為主,又分5目:無殼縫目( Araphidionales)、單殼縫目(Monoraphidiales)、擬殼縫目(Raphidionales) 、雙殼縫目( Biraphidinalcs)和管殼縫目(AulonoraphiclinaIes)。常見屬有脆杆藻屬(Fragillaria)、橋彎藻屬(Cymbella)、雙菱藻屬(Surirella)、舟形藻屬(Navicula)和羽紋藻屬(Pinnularia)等
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硅藻門代表植物
硅藻門小環藻屬
隸屬中心藻綱圓篩藻目。植物體為單細胞,有些種類以殼面互相連接成疏鬆的鏈狀羣體。殼面圓形,少數種橢圓形,紋飾有邊緣區和中央區之分,邊緣區有輻射狀排列的線紋或肋紋,中央區平滑或具點紋、斑紋。載色體小盤狀,多數。以細胞分裂進行繁殖,每個細胞產生一個復大孢子
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硅藻門羽紋藻屬
隸屬羽紋藻綱雙殼縫目。植物體為單細胞或連接成帶狀羣體。殼面線形、橢圓形至披針形,兩側平行,少數種兩側中部膨大或呈對稱的波狀,殼面兩側具橫肋紋,中軸區寬,有時超過殼面寬度的1/3.殼縫發達,直或彎曲,具中央節和極節;帶面長方形.載色體片狀,2塊,各具一蛋白核
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硅藻門物種價值
硅藻門生態價值
魚池清塘排水後,往往最先生殖的是菱形藻、小環藻等硅藻。這類既能浮游又能底棲(附生)的兼性浮游植物,大量發生可能與淺水、光照好及清塘後,水中硅酸鹽含量豐富有關。硅藻在季節上,一年四季春、夏、秋、冬都能形成優勢種羣。有明顯的區域種類,受氣候、鹽度和酸鹼度的制約。有的種可作為土壤和水體鹽度、腐殖質含量和酸鹼度的指示生物。
硅藻門餌料價值
硅藻門經濟價值
硅藻土的主要成分是二氧化硅,是由1萬~2萬年前死亡的硅藻遺體堆積而成。硅藻無色,但硅藻土為淡黃色或淺灰色,質地軟而輕,表面積較大,化學性穩定,是工業的重要原料。硅藻泥是一種以硅藻土為原料,添加多種材料製成的建築材料。它的顏色柔和,具有淨化空氣、防火阻燃、阻隔噪音、保温隔熱、調節空氣濕度等作用
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硅藻門危害
有些硅藻(如根管藻)生殖太盛並密集在一起,可阻礙或改變鯡魚的洄游路線,降低漁獲量。