第8章 海洋浮游生物及分類(2)
- 海洋與科技探索之旅 海洋中的食物鏈
- 李宏主編
- 3826字
- 2016-02-25 14:16:04
(4)突出物:硅藻細胞表面有向外伸展的多種多樣的突出物,有突起、刺、毛、膠質線等。它們有增加浮力和相互連接的作用。
突起:是細胞壁向外的頭狀突出物,如彎角藻。
刺:一般細而不長,末端尖,其數(shù)目、長短不一,最粗大的刺如雙尾藻,中等的刺如盒形藻,較小的刺如圓篩藻的緣刺。
毛:為較細長的突出物,長度常為細胞直徑的數(shù)倍,有的種類在粗毛里還有色素體,這是毛與刺的最大區(qū)別。
此外還有膜狀突起(如太陽漂流藻)和膠質線、膠質塊等膠質突起(如海鏈藻)。
(5)花紋:硅藻細胞壁上都具排列規(guī)則的花紋,主要有點紋,為普通顯微鏡下可分辨的細小孔點,單獨或成條(點條紋);線紋,這是由硅質壁上許多小孔點緊密或稀疏排列而成,在普通顯微鏡下觀察時,無法分辨而是一條直線狀;孔紋,為硅質壁上粗的孔腔,中心硅藻綱的孔紋基本為六角形,其結構很復雜;肋紋,為硅質壁上的管狀通道,內由隔膜分成小室或壁上因硅質大量沉積而增厚。
(6)三軸和三面:按硅藻細胞的方位分為縱軸、橫軸和貫殼軸。由縱軸和橫軸形成上、下殼面。由縱軸、貫殼軸形成長軸帶面。由橫軸、貫殼軸形成短軸帶面。
從殼面看,稱殼面觀;從帶面(殼環(huán)面)看,稱帶面觀(側面觀)。殼面和帶面形狀截然不同。通常中心硅藻類殼而呈輻射對稱,多為圓形、橢圓形,也有三角形或多角形的;羽紋硅藻類,殼面一般細長,呈兩側對稱,有舟形、卵形、弓形、S 形、菱形、新月形和橢圓形等。帶面(殼環(huán)面)一般為長方形、方形或楔形等。
縱軸:為殼面中央的縱線,又稱頂軸、長軸。
橫軸:為殼面中央的橫線,又稱切頂軸、短軸。
貫殼軸:是上、下殼面中心點的相連線,又稱殼環(huán)軸。
2.色素體:硅藻的光合作用色素主要有葉綠素A、C1、C2以及β-胡蘿卜、素,巖藻黃素、硅藻黃素等。
色素體呈黃綠色或黃褐色,形狀有粒狀、片狀、葉狀、分枝狀或星狀等。
3.同化產物:主要是油滴,在顯微鏡下觀察,油點常呈小球狀,光亮透明。
4.細胞核:硅藻有一個細胞核,常位于細胞中央,在液泡很大的細胞中,常被擠到一側。用甲基藍或尼羅藍稀溶液染色,可見到細胞核。
生殖方式
浮游硅藻常用一分為二的繁殖方法產生。分裂之后,在原來的殼里,各產生一個新的下殼。盒面和盒底分別名為上、下殼面。殼商彎伸部分名殼套。上下殼套向中間伸展部分,稱相連帶。上下相連帶總稱為殼環(huán),這個面稱殼環(huán)面。有些種類,如根管藻,在殼環(huán)面細胞壁上還有很多次級相連帶,或稱間板。細胞質和一般植物細胞相似。生殖方法有營養(yǎng)生殖,形成復大孢子、小孢子和休眠孢子等。
1.營養(yǎng)生殖
為硅藻最普通的一種生殖方式。分裂初期,細胞的原生質略增大,然后核分裂,色素體等原生質體也一分為二,母細胞的上、下殼分開,新形成的兩個細胞各自再形成新的下殼,這樣形成的兩個新細胞中,一個與母細胞大小相等,一個則比母細胞小。這樣連續(xù)分裂的結果,個體將越來越小。這在自然界和室內培養(yǎng)的硅藻可見到。
2.復大孢子
硅藻細胞經多次分裂后,個體逐漸縮小,到一個限度,這種小細胞不再分裂,而產生一種孢子,以恢復原來的大小,這種孢子稱為復大孢子。復大孢子的形成方式有無性和有性兩種。
(1)無性方式是由營養(yǎng)細胞直接膨大而成,如中心綱的變異直鏈藻。
(2)有性方式通過接合作用,借助運動或分泌膠質使個體接近,然后包圍于共同膠質膜內,進行接合。
3.小孢子
多見于中心硅藻的一種生殖方式,細胞核和原生質多次分裂,形成8、16、32、64、128個不等小孢子,每個小孢子具1~4條鞭毛,長成后成群逸出,相互結合為合子,每個合子再萌發(fā)成新個體。
4.休眠孢子
這是沿海種類在多變的環(huán)境中的一種適應方式。休眠孢子的產生常在細胞分裂后,原生質收縮到中央,然后產生厚壁,并在上、下殼分泌很多突起和各種棘刺。
當環(huán)境有利時,休眠孢子以萌芽方式恢復原有形態(tài)和大小。
分類概述
根據(jù)殼的彤狀和花紋排列方式,浮游硅藻分成兩個綱:中心硅藻綱和羽紋硅藻綱。
中心硅藻綱的花紋輻射呈對稱排列。細胞呈圓盤形、圓柱形或三角形、多角形等。細胞外面常有突起和刺毛。
沒有殼縫或假殼縫,不能運動。中心硅藻大多分布于海水中,淡水種類很少,本綱分成三個目。
1.圓篩藻目
單細胞,或以殼面相連成鏈狀或靠膠質絲連成鏈狀,或埋于膠質內。細胞常為圓形、鼓彤、圓柱形或透鏡形等。
橫斷面為圓形。殼緣平滑,有的種類殼緣具小刺。常見屬有直鏈藻屬、圓篩藻屬、小環(huán)藻屬、海鏈藻屬、指管藻屬、冠蓋藻屬、輻桿藻屬、漂流藻屬、婁氏藻屬(凸盤鏈藻屬)、骨條藻屬、細柱藻屬和環(huán)毛藻屬。
2.根管藻目
細胞殼面大多橢圓形,少數(shù)圓形。貫殼軸伸長而呈管狀,常有各種形狀的間生帶。殼面突起呈半球形、錐形和斜錐形等,末端常有小刺。常見屬有根管藻屬。
3.盒形藻目
單細胞或形成鏈狀群體。細胞形狀像一袋面粉或小盒子狀,各角隅常有突起,有的還具小刺。殼面為橢圓形或多角形。大部分在海洋中營浮游生活。有的種類能分泌膠質,營回著生活。淡水種類極少。常見屬有角毛藻屬、半管藻屬、四棘藻屬、彎角藻屬、盒形藻屬、雙尾藻屬、三角藻屬。
生態(tài)意義
1.分布特點
硅藻廣泛分布于海水和半咸水中。硅藻是海洋浮游植物的主要組成者,是海洋初級生產力的一個重要指標。
2.生態(tài)特點
魚池清塘排水后,往往最先生殖的是菱形藻、小環(huán)藻等硅藻。這類既能浮游又能底棲(附生)的兼性浮游植物,大量產生可能與淺水、光照好及清塘后水中硅酸鹽含量豐富有關。硅藻一年四季都能形成優(yōu)勢種群。有明顯的區(qū)域種類,受氣候、鹽度和酸堿度的制約。有的種可作為土壤和水體鹽度、腐殖質含量和酸堿度的指示生物。
3.餌料價值
硅藻死亡后的硅質外殼大量沉積海底形成的硅藻土,含有85.2%的氧化硅。在工業(yè)上用途廣泛,可作為建筑、磨光等材料,也可作為過濾劑、吸附劑、造紙、橡膠、化妝品和涂料的填充劑以及保溫材料等。
4.硅藻土
硅藻死亡后的硅質外殼大量沉積海底形成的硅藻土,含有85.2%的氧化硅。在工業(yè)上用途廣泛,可作為建筑、磨光等材料,也可作為過濾劑、吸附劑、造紙、橡膠、化妝品和涂料的填充劑以及保溫材料等。化石硅藻對石油勘探有關的地層鑒定及古海洋地理環(huán)境的研究也有重要的參考價值。
5.危害
(1)赤潮:海洋環(huán)境如果受到富營養(yǎng)污染或其他原因污染,常使某些硅藻如骨條藻、菱形藻、盒形藻、角毛藻、根管藻和海鏈藻等生殖過盛,形成赤潮,使水質惡劣,對漁業(yè)及其它水產動物帶來嚴重危害。
(2)有些硅藻(如根管藻)生殖太盛并密集在一起,會阻礙或改變鯡魚的洄游路線,降低漁獲量。
浮游甲藻
浮游甲藻是藻類植物的一門。多數(shù)為具雙鞭毛的單細胞個體,常有纖維素的細腦壁,壁上有花紋,少數(shù)種類裸露無壁,呈三角形、球形和針形,前后或左右略扁,前、后端常有突出的角。細胞核大,有核仁和核內體。
細胞質中有大液泡,有的有眼點。載色體金褐色,有一個或多個,含葉綠素A、C 和多量的類胡蘿卜素、硅甲黃素、甲藻黃素、新甲藻黃素及環(huán)甲藻黃素;少數(shù)種類無色,腐生或寄生。貯藏食物為淀粉或油類。繁殖方法為分裂和產生孢子,有性生殖極少見。分布于池塘、湖泊和海洋中。多數(shù)甲藻對光照強度和水溫范圍要求嚴格,在適宜的光照和水溫條件下,甲藻在短期內大量繁殖,造成海洋赤潮。生活在淡水中的甲藻喜在偏酸性水中生活。水中含腐殖質酸時,常有甲藻存在。有的也在硬度大、堿性水中生活。除少數(shù)種類外,為魚類能消化的食料。利用某些甲藻晚上發(fā)光的特性以探索和追蹤魚群的方法,已在海洋漁業(yè)生產上受到重視。甲藻是重要的浮游藻類之一,甲藻死后沉在海底形成生油地層中的主要化石。
甲藻的代表屬有多甲藻屬、角甲藻屬和裸甲藻屬。
浮游綠藻
浮游綠藻是藻類植物的1門。主要特征有:①光合作用色素是葉綠素和β-胡蘿卜素及幾種葉黃素;②貯藏食物主要是淀粉;③在生活史中,產生具有頂端著生的,多為2~4根等長鞭毛的游泳細胞;④有性生殖很普遍,為同配、異配或卵配。藻體有單細胞、群體、絲狀體、葉狀體、管狀多核體等各種類型。
本門約8600種,從兩極到赤道,從高山到平地均有分布、絕大多數(shù)種類產于淡水,少數(shù)產于海水,浮游和固著的均有,寄生的引起植物病害;此外還有氣生的種類,有的與綠水螅共生,少數(shù)種寄生或與真菌共生形成地。
生活史
浮游綠藻有3種類型:①單倍體的藻體型,生活史中只是合子是雙倍的,合子在萌發(fā)時即進行減數(shù)分裂,這一類型的綠藻很多,如衣藻。
②雙倍體的藻體型,生活史中只有配子是單倍的,減數(shù)分裂只在形成配子時進行,這一類型的例很少,如傘藻。以上兩型都沒有世代交替。
③雙單倍體的或稱單雙倍體的藻體型,這一類型的綠藻有世代交替,即在生活史中,有性世代與無性世代交替出現(xiàn)——有性世代的植物體即配子體產生單倍的配子,配子結合成為雙倍的合子,合子發(fā)育成為無性世代的植物體即孢子體產生孢子,減數(shù)分裂在產生孢子的過程中進行,孢子又發(fā)育成為配子體,如此循環(huán)往復。有不少的綠藻屬于此一類型,例如石莼。
細胞結構
浮游綠藻有單細胞的,群體的或多細胞的;群體定形或不定形;多細胞個體為球形、分枝和不分枝的絲狀、扁平葉片狀、杯狀和空管狀;除極少的例外,綠藻的營養(yǎng)細胞多具有細胞壁,細胞壁的外層是果膠質,內層是纖維質;剛毛藻屬、鞘藻屬和毛鞘藻屬的細胞壁還有幾丁質,松藻目細胞壁的最內層由胼胝質構成;通常具有一至多個細胞核,有液泡。
在一些群體的團藻類有明顯的胞間連絲。每個營養(yǎng)細胞都具一至數(shù)個色素體,色素體的形狀多樣,有杯狀、星狀、帶狀、片狀、網狀和粒狀等;絕大多數(shù)種類的營養(yǎng)細胞含有一至多個蛋白核,少數(shù)種類沒有。游動細胞具有2、4條或更多的等長的鞭毛。