藻類植物

具有葉綠素、能進行光合作用、營光能自養型生活的無根莖葉分化、無維管束、無胚的葉狀體生物，又稱原植體，一般生長在水體中。

藻類有兩個特點：

①藻體各式各樣，氧氣，藻類無根莖葉的分化，因而實際上藻體就是一個簡單的葉，也稱為葉狀體；

②它們的有性生殖器官一般都為單細胞，有的可以是多細胞的，但缺少一層包圍的營養細胞，所有細胞都直接參與生殖作用。 ^[4] 

藻類植物體大小懸殊，最小的直徑只有1～2微米，肉眼見不到，而最大的長達60多米；形態相差很大，有單細胞、羣體和多細胞。羣體各體由許多單細胞個體羣集而成。多細胞個體有絲狀體、囊狀體和皮殼狀體等，也有類似根、莖、葉的外形，但不具備高等植物那樣的內部構造和功能。 生殖器官多數由單細胞構成。合子不在母體內發育成胚。主要生活在水裏，也有的生活在潮濕的岩石、樹幹、土壤表面或內部。能在地震、火山爆發、洪水氾濫後形成的新基質上存活，是新生活區的先鋒植物之一。

藻類植物(6張)

藻類植物細胞含有各式各樣的色素，而不同的色素組成標誌着進化的不同方向，是分門的主要依據。 但所有的藻類都含有葉綠素a和光合作用系統Ⅱ並能利用水作為氫的供體，在光合作用中釋放出氧氣。現大氣中的遊離氧氣主要是光合作用的產物，其中大半是藻類所產生。藻類的色素主要有4類：葉綠素、藻膽蛋白、胡蘿蔔素和葉黃素，其中除葉綠素a以外，β-胡蘿蔔素也普遍存在於各種藻類，只是在隱藻門數量較少而已。此外，紅藻門、和隱藻門還含有藻膽蛋白；隱藻門、甲藻門、黃藻門、金藻門、硅藻門和褐藻門含有葉綠素c；原綠藻門、屁藻門、綠藻門和輪藻門含有葉綠素b，在紅藻門有的種類則含有葉綠素d。少數藻類在演化過程中營腐生或寄生生活，逐漸失掉葉綠素，成為沒有色素的藻類。 ^[4] 

藻類植物的生殖有營養體生殖、無性生殖和有性生殖。營養體生殖方法很多，有特殊的營養枝，如黑頂藻的繁殖枝，掉地後則獨立生長為新的個體；有依靠假根的繁殖方式，如海扇藻；也有依靠盤狀幼體以度夏或度冬。無性生殖主要依靠遊孢子,這些一般具有1～4根鞭毛，葉綠體和眼點，沒有細胞壁，有自由遊動的能力；缺少鞭毛因而沒有遊動能力的孢子也不少，如藍藻門的內孢子，紅藻門的四分孢子，綠藻門的厚壁孢子等。有性生殖依靠配子，可以是同配或異配。同配由形狀大小一樣的配子相互接近，融合形成厚壁的合子，而異配則由大小不同，甚至形狀不一樣的配子融合形成合子。卵配是一種異配，其雌性細胞較大，一般不能遊動，而其雄性細胞較小，有兩根鞭毛，能自由遊動。紅藻的卵配尤其特殊，卵囊稱果胞，為一瓶狀構造，卵在瓶底，瓶頸即受精絲，而精子在精子囊內，不能遊動，隨水漂流，遇於受精絲則粘着上，精子破囊而出，順着受精絲進入果胞與卵子結合成為合子，後者立即發育成為一個雙倍體的果孢子體，寄生在雌性個體上。果孢子體成熟產生果孢子，發育則成為獨立的孢子體。藍藻無有性生殖現象。

細胞為原核細胞，主要是藍藻門Cyanophyta，有時被提升為一界，即藍藻界（藍菌界）Cyanobacteria kingdom。單細胞個體或羣體，或為細胞成串排列組成藻絲（細胞列）的絲狀體，不分枝、假分枝或真分枝。具核質，無核膜；色質區主要由類囊體及其有關結構，藻膽體和糖原顆粒等所組成，具葉綠素a、藻膽素、胡蘿蔔素、類胡蘿蔔素等光合色素，但無葉綠體膜，不形成葉綠體；具細胞壁。 ^[3] 

簡單的藻類植物，約1500種，分佈很廣，多生於淡水。植物體有單細胞、羣體或絲狀體。細胞無真正的細胞核，原生質體分化為周質和中心質兩部分。周質位於細胞壁內側，含葉綠素a和藻藍素（藻膽素），所以一般呈藍綠色，但無載色體；中心質相罰當於細胞核的位置，不具核膜和核仁，但具有DNA，稱原核。細胞核分為內外兩層，內層由纖維素構成，外層是果膠質組成的膠質鞘。無性生殖，主要靠細胞分裂、羣體破裂、絲狀體斷裂增加個體數目，少數有孢子。常見藍藻中，單細胞的有色球藻屬Chroococcus，生於温室的花盆上或潮濕的岩石上，也可生於淡水中；羣體的有微囊藻屬Microcystis，浮游水中危害水生動物；還有顫藻屬Oscillatoria、念珠藻屬Nostoc、魚腥藻屬Anabeana等。可食用的有地木耳Nostoc commune、髮菜Nostoc flagelliforme等。

現僅發現一種，即原綠藻Prochloron didemni。最早是於1975年在墨西哥的下加利福尼亞發現，現在已在許多熱帶海域，包括我國的西沙羣島和海南島的三亞西洲島發現。單細胞、草綠色，聚生在珊瑚礁潮下帶上部某些膠質的殼狀動物體上，特別是死珊瑚體上的海鞘類；也有個別生長在活藻類如與海綿動物共生的角網藻的藻體的膠質動物體上。在光學顯微鏡下，原綠藻細胞球形，直徑8～12微米，原生質體明顯地分為兩部分：無色的中央區和翠綠色的周圍區，沒有細胞核和葉綠體。細胞分裂與藍藻門一樣，為雙分裂。光合色素有β胡蘿蔔素及葉綠素a和葉綠素b，a/b比平均為5.6～6.0，比其他綠藻類a/b比(2～3)高得很多。一般認為原綠藻由藍藻進化而來；有的則認為原綠藻可能發生於20多億年前在海鞘類出現之前，是介於藍藻和綠藻的中間生物，既繼承了藍藻類的葉綠素a，又產生了葉綠素b，為綠藻類的產生打了前鋒。

真核藻類為一羣沒有根、莖、葉分化，能進行光合作用的低等自養真核植物，大約出現於15億～14億年前。形態包括單細胞、各式羣體、絲狀體、葉狀體、管狀體等。大小從幾微米到幾米（海帶），甚至百米（巨藻） 結構簡單，無明顯組織分化。少數種類有表皮層、皮層和髓的分化，如海帶。植物體通常稱為原植體。大多數具細胞壁，僅隱藻、裸藻、多數金藻無；細胞核均具真核，有核膜、核仁，出現染色體；細胞器有質體、線粒體、內質網、高爾基體、液泡等；光合器（載色體）包括杯、盤、帶、星、塊、網狀等多種形態，綠藻和輪藻形成簡單的基粒，其餘藻類不形成基粒。光合色素包括4種葉綠素類（葉綠素a、b、c、d）、類胡蘿蔔素類（5種胡蘿蔔素和多種葉黃素）、藻膽素類（紅藻、隱藻和甲藻中含藻膽素）；葉綠體為含葉綠素a、b，呈綠色的光合器；色素體為含葉綠素c或d，呈褐、黃褐或紫紅色的光合器。繁殖包括營養繁殖（細胞分裂、藻體斷離、繁殖小枝）、無性生殖（產生無性孢子，即遊動孢子、不動孢子等）和有性生殖（同配生殖、異配生殖、卵式生殖）；合子或受精卵脱離母體，產生新藻體；合子或受精卵不發育成胚。絕大多數真核藻類生於淡水、海水、鹹淡水等各種水體中，也有生於潮濕的土表、巖面、樹皮、牆壁等處，有的種類生於高山積雪上，也有的與真菌等生物共生。生活型包括浮游、附着、固着、底棲等。 ^[3] 

約有8600種，為藻類最大一門。藻體有單細胞、羣體、絲狀體、葉狀體、管狀多核體等各種類型。細胞壁由纖維素構成。細胞內各有一定形態的葉綠素，如杯狀、環狀、星狀、網狀等；葉綠體中含有和高等植物一樣的葉綠素a、b、胡蘿蔔素和葉黃素，故植物呈綠色。葉綠體中有一至多個蛋白核。貯藏的養料主要是澱粉，也有脂類。生殖方式多樣，無性和有性生殖都很普遍，不少種類有世代交替現象。少數種類的營養體和多數種類的孢子或配子多具2條或4條頂生等長的鞭毛，少數1、8或多條，尾鞭型。分佈很廣，但大多產於淡水，少數分佈於潮濕土表或海產。一般可分為2綱：綠藻綱Chlorophyceae和接合藻綱Conjugatophyceae。常見如團藻屬Volvox、衣藻屬Chlamydomonas、水綿屬Spirogyra、小球藻屬Chlorella、實球藻屬Pandorina等。

植物體具有類似根、莖、葉的分化。莖有節和節間之分，在節上輪生有相當於葉的小枝，有些種類體外被有鈣質或膠質。細胞內具有小形盤狀或橢圓形色素體；光合色素為葉綠素a和b，以及β胡蘿蔔素、葉黃素和其他類胡蘿蔔素；無蛋白核；同化產物為澱粉。單核。在成熟的細胞中具大的中央空泡。只有卵配生殖，生殖器官發達，具藏精器和藏卵器，生於小枝的節上或小枝輪基部，成熟時多呈橘紅色或金褐色，精細胞具有2條等長，頂生偏於一側的鞭毛。有些種類能在地下假根部分的節上產生珠芽，進行營養繁殖。分1綱3目（直立輪藻目Sycidiales、右旋輪藻目Trochiliscales、左旋輪藻目Charales），現存僅左旋輪藻目的輪藻科Characeae，含6屬，約400種，我國已報道的有150多種。廣泛分佈於各種淡水或半鹹水中，稻田、池塘、湖泊、沼澤中尤為常見。

裸藻門（眼蟲藻門）

無細胞壁，大多為具鞭毛遊動型的單細胞體。多數種類含有與綠藻門相似的色素體，有或無蛋白核，僅有少數種類不具色素體而成為無色種類，但貯藏物質均為類似於澱粉的副澱粉和脂肪。在貯蓄泡的一側，具1至數個司排泄作用的伸縮；在貯蓄泡的壁上常具一個有感光功能的眼點。營養方式有植物性、純動物性或腐生性。分佈較廣。多數產於淡水，少數產於鹹水和半鹹水，極少數生長在潮濕土壤上或冰雪中，也有寄生或附生的種類。全世界約40屬，1000多種。僅裸藻綱Euglenophyceae，包括2目：裸藻目Euglenales和柄裸藻目Colaciales，前者包括能自由運動的種類，分為3科：裸藻科Euglenaceae、變胞藻科Astasiaceae、袋鞭藻科Peranemaceae；後者包括附生的種類，僅柄裸藻科Colaciaceae。常見的種類多屬於裸藻科的裸藻屬Euglena、扁裸藻屬Phacus和囊裸藻屬Trachelomonas。

單細胞或彼此相連成各式羣體。細胞壁由兩個套合的硅質半片組成；套在外邊的稍大的半片稱上殼，套在裏邊的稍小的半片稱下殼。繁殖方式主要為細胞分裂，母細胞的上下殼均形成子細胞的上殼，而下殼則各自分泌形成。色素主要有葉綠素a、c，β-胡蘿蔔素、α-胡蘿蔔素和葉黃素。可分為2綱：中心硅藻綱Centricae圓形，輻射對稱，殼面上的花紋自中央一點向四周呈輻射狀排列，海產多。羽紋硅藻綱Pennatae長形或舟形，花紋排列成兩側對稱，表面有線紋、肋紋、縱裂縫（殼縫），殼面中央呈加厚狀，稱中央節，在兩端稱端節，淡水產多。分佈很廣，淡水、半鹹水、海水均有。常見如小環藻屬Cyclotella、羽紋硅藻屬Pinnularia、圓篩藻屬Coscinodiscus、舟形藻屬Navicula等。

藻體為單細胞或集成羣體，浮游或附着。載色體金褐色，除含葉綠素外，尚合有較多的類胡蘿蔔素。單細腦遊動的種類，無細胞壁，有細胞壁的種類，其組成物質主要為果膠。多具一或二根頂生的鞭毛（三根的少見），鞭毛等長或不等長。貯藏食物為油類和麥白蛋白。繁殖方法有斷裂（羣體種類）、分裂、產生遊動孢子（無鞭毛的種類）；有性生殖少見，屬同配接合。主要分佈在温度較低的清澈淡水中。約有300屬6000種。其中3/4是淡水產，其餘為海產。常見如氣球藻屬Botrydium、棕鞭藻屬Ochromonas、綠蛇藻屬Chlorogibba、黃絲藻屬Tribonema等。

多為單細胞，近球形，具背腹之分，有2條不等長的鞭毛，排列不對稱。有或無細胞壁，前者分為縱裂甲藻和橫裂甲藻。主要色素有葉綠素a和c、β－胡蘿蔔素和幾種特有的葉黃素，黃色色素含量比葉綠素含量高出約4倍，故藻體呈黃綠色、金褐色至深棕色。繁殖以細胞縱裂為主，少數種類能產生孢子。約有1500種，常見如多甲藻屬Peridinium和角甲藻屬Ceratium。分佈很廣，淡水和海水中都有，尤以熱帶海洋最多，為海洋動物的主要餌料。由於近海水域的富營養化，導致甲藻爆發式的增長繁殖（如夜光藻Noctiluca scintillans、海洋原甲藻Prorocentrum micans等），形成水華，使水變色，發出腥臭味，形成赤潮。密度過大後又造成死亡藻體滋生腐生細菌，使水中溶解氧急劇下降，併產生甲藻毒素，對魚蝦貝類危害較大。死亡後沉積海底，成為古生代油地層中的主要化石，因此，在石油勘探中，常把甲藻化石作為依據。

植物體類型為單細胞、羣體、多核管狀或絲狀體。細胞壁含多量果膠質，多數由相等或不相等的形的2節片套合組成；管狀或絲狀體的細胞壁由“H”形的2節片套合而成。運動的個體和動孢子具有2條不等長鞭毛，極少數具一鞭毛。色素體中含有葉綠素a，c，β-胡蘿蔔素及葉黃素。色素體常呈現黃綠色，1至多個，盤狀、片狀。繁殖多以孢子為主。多數種類喜鈣，尤喜生活於半流動的、清潔水體中。大部分種類可作魚的餌料。約有75屬370多種，可分為5～6目。常見如黃絲藻屬Tribonema、黃管藻屬（蛇胞藻屬）Ophiocytium等。

植物體多細胞, 有的有組織分化。細胞有壁，分為兩層，內層是纖維素的，外層是藻膠組成的。同時在細胞壁內還含有褐藻糖膠。載色體含有葉綠素a和c、β- 胡蘿蔔素和6種葉黃素。葉黃素中有1種叫墨角藻黃素，使藻體呈褐色。細胞光合作用積累的貯藏食物，主要是褐藻澱粉和甘露醇。精子和遊動孢子一般具2條不等長側生鞭毛，向前方伸出的1條較長，是茸鞭型；向後方伸出的1條較短，是尾鞭型的。絕大多數海產，僅褐藻綱Phaeophyceae，約250屬1500種，淡水產僅8種，可分為13目。常見如海帶Laminaria japonica、昆布Thallus Laminariae、巨藻屬Macrocystis、馬尾藻屬Sargassum、裙帶菜Undaria pinnatifida、鹿角菜 Pelvetia silguosa等。

植物體多數為多細胞，少數單細胞。某些種類有一定的組織分化。細胞壁內層為纖維素質，外層為果膠質。載色體中含有葉綠素a和d、β-胡蘿蔔素和葉黃素類，此外，還有藻膽素和藻藍素，故藻體多呈紅色。中貯藏紅藻澱粉和紅藻糖。約有760屬4410種，絕大多數海產，少數生於淡水。在海水中生長的深度可達200米，在潮間帶則多生於岩石的背陰處，石縫或石沼中，也有少數喜生於暴露的風浪大的岩石上。大多數種類固着於岩石上或其他生長基質上，也有附生或寄生在其他藻體上的。有一些營養豐富、味道鮮美的食用種類如紫菜屬Porphyra、麒麟菜屬Eucheuma、海蘿屬Gloiopeltis等；還有一些重要的經濟種類，用來提取瓊膠和卡拉膠，如石花菜屬Gelidium、江蘺屬Gracilaria等屬植物。

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31×109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。現已知固氮藍藻有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。

在食用價值方面，三國吳的陸璣在《毛詩草木鳥獸蟲魚疏》中記載：“藻生水底，有二種……二藻皆可食，煮熟去腥氣，米麪糝蒸為茹，甚滑美。荊揚人饑荒以當穀食”；晉代郭璞在《爾雅注》中記載：“海藻……亦可食”；後魏的賈思勰在《齊民要術》中記載：“藻……煮熟，挼去腥氣，米麪糝蒸為茹，佳美。荊揚人饑荒以當穀食”；宋代梁克家在《淳熙三山志》中記載：“海藻……揚州人以當穀食”。這些記載都表明，中國先民不斷髮現並挖掘了藻類植物的食用價值，首先發現這類植物食用價值的時間，是在漢代。明代李時珍在《本草綱目》中記載：“海藻近海諸地採取，亦作海菜，乃立名目，貨之四方雲。”可見，到明代時，藻類植物已經作為一種常見蔬菜，在不同地域間流通。 ^[2] 

在藥用價值方面，《神農本草經》記載：“海藻，味苦，寒。主癭瘤氣，頸下核，破散結氣，癰腫症瘕堅氣，腹中上下鳴，下十二水腫”；成書於梁的《名醫別錄》記載：“海藻，味鹹，無毒。主治皮間積聚，暴潰，留氣熱結，利小便”；唐代《新修本草》記載：“海藻，味苦、鹹，寒，無毒。主癭瘤氣，頸下核，破散結氣、癰腫、症瘕、堅氣，腹中上下鳴，下十二水腫。療皮間積聚，暴潰，留氣熱結，利小便”；明代《本草綱目》記載：“水藻……甘，大寒，滑，無毒”，並引證唐代的《本草拾遺》記載：“去暴熱熱痢，止渴，搗汁服之。小兒赤白遊疹，火焱熱瘡，搗爛封之”；清代的《本草逢原》記載：“海藻，苦鹹寒，小毒。反甘草”，並引證《神農本草經》的記載：“主癭瘤結氣，散頸硬核，療癰腫症瘕堅氣，腹中上下雷鳴，下十二種水腫”。這些記錄説明，中國先民在很早的時候就已經開始注意到藻類植物的藥用功能，並不斷深入挖掘整理。現代的研究也證實馬尾藻科的植物具有藥用價值。 ^[2]