- 中文名
- 蓝绿藻
- 别 名
- 蓝藻,蓝细菌、蓝绿菌、黏藻
- 拉丁学名
- Blue-green algae
- 界
- 蓝藻界
- 门
- 蓝藻门
- 分布区域
- 大多数(约75%)淡水产,少数海产
- 生 物
- 原核生物
- 繁殖方式
- 营养繁殖或产生孢子以无性繁殖
分类
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形态特征
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蓝绿藻户想探是单细胞生物,没有细胞核,但细胞中央含有核物质,通常呈颗粒状或耻白凝网状,染色体和色素均匀的分布在细胞质中。该核物质没有核膜和核仁,但具有核的功能,故称其为原核。和腊渗细菌一样,蓝藻属于“原核生物”。它和具原核的细菌等一起,单立为原核生物界篮项巩。 [1]
蓝绿藻不具叶绿体、线粒体、高尔基体、内质网和液泡等细胞器,含叶绿素a,无叶绿素b,含数种叶黄素和胡萝卜素,还含有藻胆素(是藻红素、藻蓝素和别藻蓝素的总称)。一般说,凡含叶绿素a和藻蓝素量较大的,细胞大多呈蓝绿色。同样,也有少数种类含有较多的藻红素,藻体多呈红色,如生于红海中的一种蓝藻,名叫红海束毛藻,由于它含的藻红素量多,藻体呈红色,而且繁殖的也快,故使海水也呈红色,红海便由此而得名。蓝藻虽无叶绿体,但在电镜下可见细胞质中有很多光合膜,叫类囊体,各种光合色素均附于其上,光合作用过程在此进行。
蓝绿藻的细胞壁和细菌的细胞壁的化学组成类似,主要为粘肽;贮藏的欢婆光合产物主要为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体等。细胞壁分内外两层,内层是纤维素的,少数人认为是果胶质和半纤维素的。外层是胶质衣鞘以果胶质为主,或有少量纤维素。内壁可继续向外分泌胶质增加到胶鞘中。有些种类的胶鞘很坚密拌可有层理,有些种类胶鞘很易水化,相邻细胞的胶鞘可互相溶和。主茅试胶鞘中可有棕、红、灰等非光合作用色素乃驼杠希陵悼。
蓝绿藻的藻体有单细胞体的、群体的和丝状体的。最简单的是单细胞体。有些单细胞体由于细胞分裂后子细胞包埋在胶化的母细胞壁内而成为群体,如若反复分裂,群体中的细胞可以很多,较大的群体可以破裂成数个较小的群体。有些单细胞体由于附着生活,有了基部和顶部的极性分化,丝状体是由于细胞分裂按同一个分裂面反复分裂、子细胞相接而形成的。有些丝状体上的细胞都一样,有些丝状体上有异形胞的化;有的丝状体有伪枝或真分枝,有的丝状体的顶部细胞逐渐尖窄成为毛体,这也叫有极性的分化。丝状体也可以连成群体,包在公共的胶质衣鞘中,这是多细胞个体组成的群体。
分布范围
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蓝绿藻分布十分广泛,遍及世界各地,但大多数(约75%)淡水产,少数海产;有些蓝绿藻可生活在60~85℃的温泉中;有些种类和菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生;有些还可穿入钙质岩石或介壳中(如穿钙藻类)或土壤深层中(如土壤蓝藻)。 [1]
主要价值
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蓝绿藻是最早的光合放氧生物,对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。有不少蓝绿藻(如鱼腥藻)可以直接固定大气中的氮,以提高土壤肥力,使作物增产。还有的蓝绿藻为人们的食品,如著名的发菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。
繁殖方法
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蓝绿藻的繁殖方式有两类,一为营养繁殖,包括细胞直接分裂(即裂殖)、群体破裂和丝状体产生藻殖段等几种方法,另一种为某些蓝藻可产生内生孢子或外生孢子等,以进行无性生殖。孢子无鞭毛。尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。
危害与治理
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在一些营养丰富的水体中,有些蓝绿藻常于夏季大量繁殖,并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫,称为“水华”,大规模的蓝绿藻爆发,被称为“绿潮”(和海洋发生的赤潮对应) [2]。绿潮引起水质恶化,严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。
蓝藻爆发会导致严重的水污染事件,最严重的一次危机为2007年太湖蓝藻污染事件。当年6月,太湖蓝藻大爆发,几十厘米厚的蓝藻覆盖所有水面。据无锡市政府公布的统计数据,除无锡水厂外,其余占全市供水70%的水厂水质都被污染,水龙头里放出的水又黄又臭,200万无锡市民生活饮用水受污染,市区纯净水被哄抢,政府虽及时采取措施,但已经对人民的生活产生很大的影响。其后,尽管国家下了大力气治理太湖污染,蓝藻依然每年爆发。
更为严重的是,蓝绿藻中有些种类(如微囊藻)还会产生毒素(简称MC),大约50%的绿潮中含有大量MC。MC除了直接对鱼类、人畜产生毒害之外,也是肝癌的重要诱因。MC耐热,不易被沸水分解,但可被活性碳吸收,所以可以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。 [3]
致畸案例
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北京大学的环境毒理学家胡建英说,蓝藻又称蓝绿藻,可以引起水域中出现视黄酸,这是一种称为以前未受人们重视但是广泛传播的化学物。在2012年5月29日发表于《美国科学院院报》的论文中,胡博士和她的同事们说,在她们实验室培养的24种蓝藻中,有13种可以产生一些类型的视黄酸或者类视黄酸物。
“这项新研究打开了一个新的潜在研究领域”,美国盖恩斯维尔市领导着佛罗里达海洋基金学院课程的浮游生物生态学家卡尔·海文斯说,“我非常想了解这些化合物是否也在其他有蓝藻的湖泊中被发现,我对进一步研究充满了期待。”
太湖中的视黄酸浓度高达20纳克/升,这是日本筑波大学的KunimitsuKaya和他的同事们在日本湖泊中发现浓度的一万倍。2011年,Kaya报道,蓝藻可以产生一种类视黄酸物(称为7-羟基视黄酸);该大量化合物可能会导致像太湖这样的极端环境。它引起的浮藻和泡沫很可能遮住阳光,使那些本来可以降解的高浓度视黄酸无法降解。
毒理学
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蓝菌产各种各样的生物毒素,包括:神经毒素(Neurotoxin)、肝毒素(Hepatotoxin)、细胞毒素(Cytotoxin)及内毒素(Endotoxin)等 [3],对人体及动物的健康或安全构成严重危险:
1.神经毒素BMAA
土生和水生的蓝菌生物皆含有神经毒素BMAA(β-N-methylamino-L-alanine),并可能透过食物链不断累积产生生物放大作用,对人类的损害将逐渐增加。BMAA已证实会对动物产生强烈的毒性,加速动物脑神经退化、四肢肌肉萎缩等等,小量BMAA积累已能选择性杀死从老鼠的神经元。
2.蓝藻中有些种类(如微囊藻)还会产生微囊藻毒素(Microcystin,简称MCs),MCs是一种肝毒素,是肝癌的诱因之一,有非常强的毒性,大约50%的绿潮中含有大量MC。MCs具有水溶性和耐热性。易溶于水,甲醇或丙酮,不挥发,抗pH变化。MC-LR的分子式为C49H74N10O12,分子量为995.2(计算时往往按1000计)。MCs不易被沸水分解,但可被活性碳吸收,所以可以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。