原生质与细胞腔周围的原生质之间,有原生质丝相连(图38), 水绵的有性生殖多发生在春季或秋季,生殖时两条丝状体平行靠近,在两细胞相对的 一侧相互发生突起, 逐渐伸长而接触 继 接触处的消失, 两突 连接成管,称为接合 管(Conjugation tube)。与此同时,细胞内的原生质体放出一部分水分,收缩形成配子,第 条丝状体细胞中的配子,以变形虫式的运动,通过接合管移至相对的第二条丝状体的细胞中, 并与其中的配子结合。结合后,第一条丝状体的细胞只利下一条空壁,该丝状体是雄性的: 其中的配子是雄配子而第二条丝状体的细胞在结合后,每个细胞中都形成一个合子,此丝 状体是雌性的, 其中的西 是雌配 配子融合时 行融 ,稍后两核才融合形成 合子。两条接合的丝状体和它们所形成的接合管,外观同梯子一样,故称这种接合方式叫横 形接合(scalariform conjugation)(图3-8)。除梯形接合外,该属有些种类还进行侧面接合 (lateral coniugation),侧面接合是在同一条纯状体上相邻的两个细胞间形成接合管,或在两 个细胞之间的横壁上开一孔道,其中一个细胞的原生质体通过接合管或孔道移入另一个细胞 中,并与其中的原生质融合形成合 ,侧面接合后 ,丝状体上空的细胞和具合子的细胞交智 存在于同一条丝状体 上,这种水绵可以认为是雌雄同体的。梯形接合与侧面接合比较,侧面 接合较为原始。合子成熟时分泌厚壁,并随着死亡的母体沉于水底,待母体细胞破裂后放出 体外。合子耐早性很强,水潤不死,待环境活宜时萌发,一般是在合子形成后数周或数月. 其至一年以后萌发。萌发时,核先减数分裂,形成4个单倍核,其中3个消失,只有1个核 萌发,形成萌发管,由此长成新的植物体(图38)。 水绵属植物全部是淡水产,是常见的淡水绿藻,在小河、池塘、沟渠或水田等处均可见 到,繁盛时大片生于水底或成大块漂浮水面,用手触及有粘滑的感觉。 石蔬属(阳)石莼植物体是大型的多细胞片状体,呈椭圆形、披针形或带状,由两 层细胞构成。植物体下部有无色的假根丝,假根丝生在两层细胞之间,并向下生长伸出植物 体外,互相紧密交织,构成假满壁组织状的固若器,固若于岩石上。藻体细胞表面观为多角 形,切面观为长形或方形,排列不规则但紧密, 细胞间隙富有胶质。 细胞单核,位于片状 细胞的内侧。载色体片状,位于片状体细胞的外侧,有一枚蛋白核(图3-9) 石莼有两种植物体,即孢子体(sporophyte)和配子体(gametophyte),两种植物体都由两 层细胞组成。成熟的孢子体,除基部外,全部细胞均可形成孢子囊。在孢子囊中,孢子母细 胞经过减数分裂,形成单倍的、具4根鞭毛的游动孢子:孢子成熟后脱离母体,游动一段 时间后,附者在岩石上,约 三天后萌发成配子体,此期为无性生殖。成熟的配子体产生许 多同型配子,配子的产 过程与孢子相似,但产生配子时,配子体不经过减数分裂,配子具 两根鞭毛。配子结合是异宗同配,配子结合形成合子,合子二三天后即萌发成孢子体,此期 为有性生殖。在石莼的生活史中,就核相来说,从游动孢子开始,经配子体到配子结合前, 细胞中的染色体是单倍的,称配子体世代(gametophyte generation)或有性世代(sexual generation):从结合的合子起,经过孢子体到孢子母细胞止,细胞中的染色体是双倍的,称 子体世代(或无性世代( 在生活史中,二倍体的 孢子体世代与单倍体的配子体世代互相更替的现象,称为世代交替(alternation of gencration))。如果是形态构造基本相同的两种植物体互相交替,则称之为同形世代交替 (isomorphic alternation of generation). 3.3红藻(Rhodophyta) 3.3.1形态与构造 红藻(Red Algae)的植物体多数是多细胞的,少数为单细胞,红藻的藻体均不具鞭毛。 21
21 原生质与细胞腔周围的原生质之间,有原生质丝相连(图3-8)。 水绵的有性生殖多发生在春季或秋季,生殖时两条丝状体平行靠近,在两细胞相对的 一侧相互发生突起,并逐渐伸长而接触,继而接触处的壁消失,两突起连接成管,称为接合 管(Conjugation tube)。与此同时,细胞内的原生质体放出一部分水分,收缩形成配子,第一 条丝状体细胞中的配子,以变形虫式的运动,通过接合管移至相对的第二条丝状体的细胞中, 并与其中的配子结合。结合后,第一条丝状体的细胞只剩下一条空壁,该丝状体是雄性的, 其中的配子是雄配子;而第二条丝状体的细胞在结合后,每个细胞中都形成一个合子,此丝 状体是雌性的,其中的配子是雌配子。配子融合时细胞质先行融合,稍后两核才融合形成接 合子。两条接合的丝状体和它们所形成的接合管,外观同梯子一样,故称这种接合方式叫梯 形接合(scalariform conjugation)(图3-8)。除梯形接合外,该属有些种类还进行侧面接合 (lateral conjugation),侧面接合是在同一条丝状体上相邻的两个细胞间形成接合管,或在两 个细胞之间的横壁上开一孔道,其中一个细胞的原生质体通过接合管或孔道移入另一个细胞 中,并与其中的原生质融合形成合子;侧面接合后,丝状体上空的细胞和具合子的细胞交替 存在于同一条丝状体上,这种水绵可以认为是雌雄同体的。梯形接合与侧面接合比较,侧面 接合较为原始。合子成熟时分泌厚壁,并随着死亡的母体沉于水底,待母体细胞破裂后放出 体外。合子耐旱性很强,水涸不死,待环境适宜时萌发,一般是在合子形成后数周或数月, 甚至一年以后萌发。萌发时,核先减数分裂,形成4个单倍核,其中 3 个消失,只有 1 个核 萌发,形成萌发管,由此长成新的植物体(图3-8)。 水绵属植物全部是淡水产,是常见的淡水绿藻,在小河、池塘、沟渠或水田等处均可见 到,繁盛时大片生于水底或成大块漂浮水面,用手触及有粘滑的感觉。 石莼属(Ulva) 石莼植物体是大型的多细胞片状体,呈椭圆形、披针形或带状,由两 层细胞构成。植物体下部有无色的假根丝,假根丝生在两层细胞之间,并向下生长伸出植物 体外,互相紧密交织,构成假薄壁组织状的固着器,固着于岩石上。藻体细胞表面观为多角 形,切面观为长形或方形,排列不规则但紧密,细胞间隙富有胶质。细胞单核,位于片状体 细胞的内侧。载色体片状,位于片状体细胞的外侧,有一枚蛋白核(图3-9)。 石莼有两种植物体,即孢子体(sporophyte)和配子体(gametophyte),两种植物体都由两 层细胞组成。成熟的孢子体,除基部外,全部细胞均可形成孢子囊。在孢子囊中,孢子母细 胞经过减数分裂,形成单倍的、具 4 根鞭毛的游动孢子;孢子成熟后脱离母体,游动一段 时间后,附着在岩石上,约二三天后萌发成配子体,此期为无性生殖。成熟的配子体产生许 多同型配子,配子的产生过程与孢子相似,但产生配子时,配子体不经过减数分裂,配子具 两根鞭毛。配子结合是异宗同配,配子结合形成合子,合子二三天后即萌发成孢子体,此期 为有性生殖。在石莼的生活史中,就核相来说,从游动孢子开始,经配子体到配子结合前, 细胞中的染色体是单倍的,称配子体世代(gametophyte generation)或有性世代(sexual generation);从结合的合子起,经过孢子体到孢子母细胞止,细胞中的染色体是双倍的,称 孢子体世代(sporophyte generation)或无性世代(asexual generation);在生活史中,二倍体的 孢子体世代与单倍体的配子体世代互相更替的现象,称为 世代交替(alternation of generation)。如果是形态构造基本相同的两种植物体互相交替,则称之为同形世代交替 (isomorphic alternation of generation)。 3.3 红藻(Rhodophyta) 3.3.1 形态与构造 红藻(Red Algae)的植物体多数是多细胞的,少数为单细胞,红藻的藻体均不具鞭毛
藻体一般较小,高约10m左右,少数种类可超付1m。蕊体右简单的丝状体,也右形成假 薄壁组织的 状体或枝状体。在形成假薄壁组织的种类中 有单轴和多轴两种类型 型的藻体中央有一条轴丝,向各个方向分枝,侧枝互相密贴,形成“皮层”多轴型的藻 体中央有多条中轴丝组成随,由髓向各个方向发出侧枝,密贴成“皮层” 红藻的生长,多数种类是有一个半球形的匝端细胞纵分缪的结果:少数种类为居间牛 长,很少见的是弥散式生长,如紫菜,任何部位的细胞都可以分裂生长。 细胞壁分两月 ,内层为纤维素质的, 外层是果 质的。细胞内的原生质具有高度的粘 滞性,并且牢固地粘附在细胞壁上。多数红藻的细胞只有 个核 工藻幼时单核,老 时多核。细胞中央有液泡。载色体1至多数,颗粒状,载色体中含有叶绿素a和d、B-胡 萝卜素、叶黄素类及溶于水的藻胆素,一般是藻胆素中的藻红素占优势,故藻体多呈红色。 藻红素对同化作用有特殊的意义,因为光线在透过水的时候,长波光线如红、橙、黄光很 容易被海水吸收,在几米深处就可被吸收掉,只有短波光线如绿、蓝光才能透入海水深初 处,藻红素能吸收绿、蓝和黄光,因而红藻能在深水中生活, 有的种类可生活在水下100m 处。 红藻细胞中贮藏一种非溶性糖类,称红藻淀粉(floridean starch),红藻淀粉是一种肝糖 类多糖,以小颗粒状存在于细胞质中,而不在载色体中,用碘化钾处理,先变成黄褐色,后 弯成萄萄红鱼,最后是紫色,绝不像淀粉那样遇鹏后变成蓝紫色:有些红藻贮意的养分是幻 3.32繁殖 红藻生活史中不产生游动孢子,无性生殖是以多种无鞭毛的静孢子进行,有的产生单 孢子,如紫苹属(Pomv.右的产生见分狗子,加名管菜属(Panh0nia)。红藻一般为 雕雄异株,有性生消的雄性器官为精子童,在精子囊内产生无鞭毛的不动结子:雕性器官 称为果胞 carpogonium), 果胞上有受精丝(trichogyne) 果胞中只含一个卵。果胞受精后 立即进行减数分裂,产生果孢子(carpospor©),发育成配子体植物:有些红藻果胞受精后, 不经过减数分裂,发育成果孢子体(carposporophyte),又称囊果(cystocarp),果孢子体是 倍的,不能独立生活,寄生在配子体上。果孢子体产生果孢子时,有的经过减数分裂,形 成单倍的果孢子,萌发成配子体:有的不经过成数分裂,形成二倍体的果孢子,发有成 倍体的四分孢子体((),再经过减数分裂, 产生四分子(tetrad)发有成了 3.3.3分布与生境 红藻门植物绝大多数分布于海水中,仅有10余属,约50余种是淡水产。淡水产种类 多分布于急流、澡布和寒冷空气流通的山地水中。海产种类由海滨一直到深海100m都有 分布。海产种类的分布受到海水水温的限制,并且绝大多数是周若生活。 3.3.4红藻门的分类及代表植物 红藻门约有558属,3740种。红藻纲分为两个亚纲,即紫菜亚纲(Bangioideae)和直 红藻亚纲(Florideae)。两纲的主要区别是:前者植物体单细胞,不分枝或分枝的丝状体, 或为坚实的圆柱状,】层或2层细胞厚的叶状体:多数种类细胞内具有一个轴生的星状载 后者植物体为分枝的丝状 其分枝各自分离,或相互 疏松地交错排 间没有胞间连丝 或紧密地排列形成假薄噬组织体:多数种类细胞内具有多个周生】 盘为 或为片状的载色体,相邻细胞间有胞间连丝。 紫菜属(Popm)是常见的红藻,约有25种,我国海岸常见有8种。紫菜的植物 体是叶状体,形态变化很大,有卵形、竹叶形、不规则圆形等,边缘名少有些皱摆。一般高20 30cm,宽10一18cm,基部楔形或圆形,以固着器固海滩岩石上:藻体海,紫红色、紫
22 藻体一般较小,高约 10 cm左右,少数种类可超过 1 m。藻体有简单的丝状体,也有形成假 薄壁组织的叶状体或枝状体。在形成假薄壁组织的种类中,有单轴和多轴两种类型,单轴 型的藻体中央有一条轴丝,向各个方向分枝,侧枝互相密贴,形成“皮层”;多轴型的藻 体中央有多条中轴丝组成髓,由髓向各个方向发出侧枝,密贴成“皮层”。 红藻的生长,多数种类是有一个半球形的顶端细胞纵分裂的结果;少数种类为居间生 长,很少见的是弥散式生长,如紫菜,任何部位的细胞都可以分裂生长。 细胞壁分两层,内层为纤维素质的,外层是果胶质的。细胞内的原生质具有高度的粘 滞性,并且牢固地粘附在细胞壁上。多数红藻的细胞只有一个核,少数红藻幼时单核,老 时多核。细胞中央有液泡。载色体 1 至多数,颗粒状,载色体中含有叶绿素 a 和 d、β-胡 萝卜素、叶黄素类及溶于水的藻胆素,一般是藻胆素中的藻红素占优势,故藻体多呈红色。 藻红素对同化作用有特殊的意义,因为光线在透过水的时候,长波光线如红、橙、黄光很 容易被海水吸收,在几米深处就可被吸收掉,只有短波光线如绿、蓝光才能透入海水深初 处,藻红素能吸收绿、蓝和黄光,因而红藻能在深水中生活,有的种类可生活在水下 100m 处。 红藻细胞中贮藏一种非溶性糖类,称红藻淀粉(floridean starch),红藻淀粉是一种肝糖 类多糖,以小颗粒状存在于细胞质中,而不在载色体中,用碘化钾处理,先变成黄褐色,后 变成葡萄红色,最后是紫色,绝不像淀粉那样遇腆后变成蓝紫色;有些红藻贮藏的养分是红 藻糖(floridose)。 3.3.2 繁殖 红藻生活史中不产生游动孢子,无性生殖是以多种无鞭毛的静孢子进行,有的产生单 孢子,如紫菜属(Porphyra);有的产生四分孢子,如多管藻属(Polysiphonia)。红藻一般为 雌雄异株,有性生殖的雄性器官为精子囊,在精子囊内产生无鞭毛的不动精子;雌性器官 称为果胞(carpogonium),果胞上有受精丝(trichogyne),果胞中只含一个卵。果胞受精后, 立即进行减数分裂,产生果孢子(carpospore),发育成配子体植物;有些红藻果胞受精后, 不经过减数分裂,发育成果孢子体(carposporophyte),又称囊果(cystocarp),果孢子体是二 倍的,不能独立生活,寄生在配子体上。果孢子体产生果孢子时,有的经过减数分裂,形 成单倍的果孢子,萌发成配子体;有的不经过减数分裂,形成二倍体的果孢子,发育成二 倍体的四分孢子体(tetrasporophyte),再经过减数分裂,产生四分孢子(tetrad),发育成配子 体。 3.3.3 分布与生境 红藻门植物绝大多数分布于海水中,仅有 10 余属,约 50 余种是淡水产。淡水产种类 多分布于急流、瀑布和寒冷空气流通的山地水中。海产种类由海滨一直到深海 100 m 都有 分布。海产种类的分布受到海水水温的限制,并且绝大多数是固着生活。 3.3.4 红藻门的分类及代表植物 红藻门约有 558 属,3 740 种。红藻纲分为两个亚纲,即紫菜亚纲(Bangioideae)和真 红藻亚纲(Florideae)。两纲的主要区别是:前者植物体单细胞,不分枝或分枝的丝状体, 或为坚实的圆柱状,1 层或 2 层细胞厚的叶状体;多数种类细胞内具有一个轴生的星状载 色体,相邻细胞间没有胞间连丝。后者植物体为分枝的丝状体,其分枝各自分离,或相互 疏松地交错排列,或紧密地排列形成假薄壁组织体;多数种类细胞内具有多个周生、盘状 或为片状的载色体,相邻细胞间有胞间连丝。 紫菜属(Porphyra) 是常见的红藻,约有 25 种,我国海岸常见有 8 种。紫菜的植物 体是叶状体,形态变化很大,有卵形、竹叶形、不规则圆形等,边缘多少有些皱褶。一般高 20~ 30 cm,宽 10~18 cm,基部楔形或圆形,以固着器固着海滩岩石上;藻体薄,紫红色、紫
色或紫蓝色,单层细胞或两层细胞,外有胶层。细胞单核,一枚星芒状载色体,中轴位 有蛋白核。藻体生长为弥散式 以甘紫菜(P,1emem)为例来了解紫菜属植物的生活史(图3-10) 甘紫莱是雌雄同株植物,水温在15℃左右时,产生性器官。藻体的任何一个营养细胞 都可转变精子囊,其原生质体分裂形成64个精子。果胞由一个普通营养细胞稍加变态形成 的,一端微降起,伸出藻体胶质的表面,即受精丝,果胞内有一个卵。拮子放出后随水流 骠到受精丝上,进入果胞与卵结合 ,形成二倍的合子。 合子经右分烈 分裂形成8个 倍体的果孢子:果孢子成熟 落到文蛤 牡蛎或其他软体动物 的壳 发进) 长成单列分枝的丝状体,即壳班藻(Conchocelis):壳班藻经过减数分裂产生壳孢子 (conchospore),由壳孢子萌发为夏季小紫菜,其直径约3mm,当水温在15℃左右时,壳孢 子也可直接发有成大型紫菜。夏季因水中温度高,不能发有成大型紫菜,小紫菜产生单孢 子,发有为小紫菜:晚秋水温在15℃左右时,单孢子萌发为大型紫菜。因此,在北方,大 型紫莱的生长期为每年的11月至次年的5月 甘紫菜的生活史中具有两种植物体 叶状体的配子体(n) 一为丝状体的孢子体 (壳班藻)(2),具有世代交替,为配子体发达的异形世代交替。 3.4褐藻门(Phaeophyta) 3.4.1形态与构造 褐藻(Brown Algae)植物体是多细胞的,基本上可分为三大类:第一类是分枝的丝状体, 有些分枝比较简单,有些则形成有匍甸枝和直立枝分化的异丝体型:第二类是由分枝的丝状 体互相紧密结合,形成假薄壁组织:第三类是比较高级的类型,是有组织分化的植物体。多 数藻体的内部分 成表皮(epidermis ,皮层(cortex)和随 (medulla). 部分 (图3-11) 。表皮 层的细胞较多,内含许多载色体。皮层细胞较大,有机械固着作用,且接近表皮层的几层细 胞,同样含有载色体,有同化作用。髓在中央,由无色的长细胞组成,有输导和贮藏作用, 有些种类的髓部有类似喇叭状的筛管构造,称喇叭丝(图3-11)。 褐藻植物体的生长,常局限在藻体的一定部位,如藻体的顶端或藻体中间,也有的是在 特殊的藻丝基 褐藻细胞壁分为两层,内层是纤维素的,外层由藻胶组成,同时在细胞壁内还含有 种糖类,叫褐藻糖胶(algin fucoidin),褐藻糖胶能使褐藻形成粘液质,退潮时,粘液质可使 暴露在外面的藻体免于干燥。细胞单核,细胞中央有一或多个液泡,载色体一至多数,粒 状或小盘状,载色体含有叶绿素a和C、B-胡萝卜素和6种叶苗素,叶黄素中有一种叫墨 角藻黄素c 色素含量最大,掩盖了 叶绿素,使藻体呈褐色 而且在光合作用中 所起作用最大,有利用光线中短波光的能力。在电镜下 载色体有 层膜包围 外面2月 是内质网膜,里边是2层载色体膜。光合片层由3条类囊体叠成。内质网膜与核膜相连, 它是外层核膜向外延伸形成,包裹载色体和蛋白核。褐藻的蛋白核不埋在载色体里边,而 是在载色体的一侧形成突起,与载色体的基质紧密相连,称此为单柄型(single-stalked type) (图3-12),蛋白核外包有贮藏的多糖。有些褐藻没有蛋白核, 一些学者认为没有蛋白核的种 类在系统发有方面是比较进化的 细胞光合作用积累的贮藏食物是一种溶解状态的糖类,这种糖类在藻体内含量相当大 占干重的5~35%,主要是褐藻淀粉((laminarin))和甘露醇(mannitol)。褐藻细胞中具特有的小 液泡,呈酸性反应,它大量存在于分生组织、同化组织和生殖细胞中。许多褐藻细胞中还 含有大量碘,如在海带属的藻体中,碘占鲜重的0.3%,而每升海水中仅含碘0.0002%,因 23
23 色或紫蓝色,单层细胞或两层细胞,外有胶层。细胞单核,一枚星芒状载色体,中轴位, 有蛋白核。藻体生长为弥散式。 以甘紫菜(P. tenera)为例来了解紫菜属植物的生活史(图3-10)。 甘紫菜是雌雄同株植物,水温在 15℃左右时,产生性器官。藻体的任何一个营养细胞, 都可转变精子囊,其原生质体分裂形成 64 个精子。果胞由一个普通营养细胞稍加变态形成 的,一端微隆起,伸出藻体胶质的表面,即受精丝,果胞内有一个卵。精子放出后随水流 漂到受精丝上,进入果胞与卵结合,形成二倍的合子。合子经过有丝分裂,分裂形成 8 个 二倍体的果孢子;果孢子成熟后,落到文蛤、牡蛎或其他软体动物的壳上,萌发进入壳内, 长成单列分枝的丝状体,即壳班藻(Conchocelis);壳班藻经过减数分裂产生壳孢子 (conchospore),由壳孢子萌发为夏季小紫菜,其直径约 3mm,当水温在 15℃左右时,壳孢 子也可直接发育成大型紫菜。夏季因水中温度高,不能发育成大型紫菜,小紫菜产生单孢 子,发育为小紫菜;晚秋水温在 15℃左右时,单孢子萌发为大型紫菜。因此,在北方,大 型紫菜的生长期为每年的 11 月至次年的 5 月。 甘紫菜的生活史中具有两种植物体,一为叶状体的配子体(n),一为丝状体的孢子体 (壳班藻)(2n),具有世代交替,为配子体发达的异形世代交替。 3.4 褐藻门(Phaeophyta) 3.4.1 形态与构造 褐藻(Brown Algae)植物体是多细胞的,基本上可分为三大类:第一类是分枝的丝状体, 有些分枝比较简单,有些则形成有匍甸枝和直立枝分化的异丝体型;第二类是由分枝的丝状 体互相紧密结合,形成假薄壁组织;第三类是比较高级的类型,是有组织分化的植物体。多 数藻体的内部分化成表皮(epidermis)、皮层(cortex)和髓(medulla)三部分(图3-11)。表皮 层的细胞较多,内含许多载色体。皮层细胞较大,有机械固着作用,且接近表皮层的几层细 胞,同样含有载色体,有同化作用。髓在中央,由无色的长细胞组成,有输导和贮藏作用, 有些种类的髓部有类似喇叭状的筛管构造,称喇叭丝(图3-11)。 褐藻植物体的生长,常局限在藻体的一定部位,如藻体的顶端或藻体中间,也有的是在 特殊的藻丝基部。 褐藻细胞壁分为两层,内层是纤维素的,外层由藻胶组成,同时在细胞壁内还含有一 种糖类,叫褐藻糖胶(algin fucoidin),褐藻糖胶能使褐藻形成粘液质,退潮时,粘液质可使 暴露在外面的藻体免于干燥。细胞单核,细胞中央有一或多个液泡,载色体一至多数,粒 状或小盘状,载色体含有叶绿素 a 和 c、β-胡萝卜素和 6 种叶黄素,叶黄素中有一种叫墨 角藻黄素(fucoxanthin),色素含量最大,掩盖了叶绿素,使藻体呈褐色,而且在光合作用中 所起作用最大,有利用光线中短波光的能力。在电镜下,载色体有 4 层膜包围,外面 2 层 是内质网膜,里边是 2 层载色体膜。光合片层由 3 条类囊体叠成。内质网膜与核膜相连, 它是外层核膜向外延伸形成,包裹载色体和蛋白核。褐藻的蛋白核不埋在载色体里边,而 是在载色体的一侧形成突起,与载色体的基质紧密相连,称此为单柄型(single-stalked type) (图3-12),蛋白核外包有贮藏的多糖。有些褐藻没有蛋白核,一些学者认为没有蛋白核的种 类在系统发育方面是比较进化的。 细胞光合作用积累的贮藏食物是一种溶解状态的糖类,这种糖类在藻体内含量相当大, 占干重的5~35%,主要是褐藻淀粉(laminarin)和甘露醇(mannitol)。褐藻细胞中具特有的小 液泡,呈酸性反应,它大量存在于分生组织、同化组织和生殖细胞中。许多褐藻细胞中还 含有大量碘,如在海带属的藻体中,碘占鲜重的 0.3 %,而每升海水中仅含碘 0.0002%,因
此,它是提取碘的工业原料 3.4.2繁殖 褐藻的营养繁殖是以断裂的方式进行,即藻体纵裂成几个部分,每个部分发育成一个 新的植物体:或者由母体上断裂成断片,脱离母体发育成植物体:还可以形成一种叫做繁 殖枝(propagule)的特殊分枝,脱离母体发有成植物体。 无性牛殖是通过游动孢子或静狗子讲行,福筑多粉种类都可以形成游动狗子或静狗了 但不同种类形成的方式不同。 孢子囊有单室的和多室的两种 单室孢子囊(unilocul sporangium)是一个细胞增大形成的,细胞核经减数分裂,形成128个具侧生双鞭毛的游动 孢子:多室孢子囊(plurilocular sporangium)是由一个细胞经过多次分裂,形成一个细长的多 细胞组织,每个小立方形细胞发育成一个具侧生双鞭毛的游动孢子,此种孢子囊发生在 倍体的藻体上,形成孢子时不经过减数分裂,因此,此种游动孢子是二倍的,发有成一个 倍体的植物 有性生殖是在配子体上形成一个多室的配子囊,配子囊的形成过程和多室孢子囊相同, 配子结合有同配、异配或卵式生殖。 在褐藻的生活史中,多数种类具有世代交替,且在进行异形世代交替的种类中,多数是 孢子体大,配子体小,如海带属(Laminaria):少数是孢子体小,配子体大,如首藻属 3.43分布与生境 褐藻是固着生活的底栖藻类。绝大多数分布于海水中,仅几个稀见种生活在淡水中。褐 藻属于冷水藻类,寒带海中分布最多,但马尾藻属(Sargass5m)为暖型藻类。褐藻可以从 潮间线一直分布到低淘线下约30m处,是构成海底森林的主要类群。褐藻的分布与海水盐 的浓度、温度,以及海湖起落时暴露在空气中的时间长短都有很密切的关系,因此,在寒带 亚寒带、温带、热带分布的种类,各有不同。在我国,黄海、渤海海水较混浊 褐藻分布于 低潮线:南海海水澄清,褐藻分布较低。 3.4.4褐藻门的分类及代表植物 褐藻门大约有250属,1500种。根据它们的世代交替的有无和类型,一般分为3个纲 即等世代纲(1s atac)、不等世代纲(Hc ae)和无孢子纲(Cyclospora) 但是进 “步的研究表明,有很多例外的情况,在特殊的生境中或在恶影 的条件下 褐藻的生 活史变化较大,因此现代的分类不分纲,而是以“生长方式、细胞结构和载色体”等的不同 分为13目. 褐藻的经济价值较大,经济海藻多。现以海带(Laminaria iaponica aresch.)(图3-13】 为代表,介绍其形态、结构、生殖和生活史。 海带原产原苏联远东地区、日本和朝鲜北部沿海 后由日本传到大连海滨 ,并逐渐 辽东和山东率岛的肥沃海区生长 ,是我国常见的藻类植物,含有丰富的营养,是人们喜爱 的食品。海带还有药用价值,是制取褐藻酸盐、碘和甘露醇等的重要原料。 海带的孢子体分成固若器(holdfast)、柄(stipe)和带片(blade)三部分。固着器呈 分枝的根状:柄不分枝,圆柱形或路侧启,内部组织分化为表皮、皮层和骑三层:带片生 长于柄的顶端 ”不分裂 幼时常凸四不 内部 造和柄相似,也分为三层 海带的生活史中有明显的世代交替。孢子体成熟时,在带片的两面产 单室的 游动 子囊,游动孢子囊丛生呈棒状,中间夹着长的细胞,叫隔丝(paraphysis,或叫侧丝),隔 丝尖端有透明的胶质冠(gelatinous corona)。带片上生长游动孢子囊的区域为深褐色,孢 子母细胞经过减数分裂及名次普通分裂,产生很多单倍侧生双鞭毛的同型游动和子:游动 孢子梨形,两条侧生鞭毛不等长:同型的游动孢子在生理上是不同的,孢子落地后立即萌
24 此,它是提取碘的工业原料。 3.4.2 繁殖 褐藻的营养繁殖是以断裂的方式进行,即藻体纵裂成几个部分,每个部分发育成一个 新的植物体;或者由母体上断裂成断片,脱离母体发育成植物体;还可以形成一种叫做繁 殖枝(propagule)的特殊分枝,脱离母体发育成植物体。 无性生殖是通过游动孢子或静孢子进行,褐藻多数种类都可以形成游动孢子或静孢子, 但不同种类形成的方式不同。孢子囊有单室的和多室的两种,单室孢子囊(unilocular sporangium)是一个细胞增大形成的,细胞核经减数分裂,形成 128 个具侧生双鞭毛的游动 孢子;多室孢子囊(plurilocular sporangium)是由一个细胞经过多次分裂,形成一个细长的多 细胞组织,每个小立方形细胞发育成一个具侧生双鞭毛的游动孢子,此种孢子囊发生在二 倍体的藻体上,形成孢子时不经过减数分裂,因此,此种游动孢子是二倍的,发育成一个 二倍体的植物。 有性生殖是在配子体上形成一个多室的配子囊,配子囊的形成过程和多室孢子囊相同, 配子结合有同配、异配或卵式生殖。 在褐藻的生活史中,多数种类具有世代交替,且在进行异形世代交替的种类中,多数是 孢子体大,配子体小,如海带属(Laminaria);少数是孢子体小,配子体大,如萱藻属 (Scytosiphon)。 3.4.3 分布与生境 褐藻是固着生活的底栖藻类。绝大多数分布于海水中,仅几个稀见种生活在淡水中。褐 藻属于冷水藻类,寒带海中分布最多,但马尾藻属(Sargassum)为暖型藻类。褐藻可以从 潮间线一直分布到低潮线下约 30 m 处,是构成海底森林的主要类群。褐藻的分布与海水盐 的浓度、温度,以及海潮起落时暴露在空气中的时间长短都有很密切的关系,因此,在寒带、 亚寒带、温带、热带分布的种类,各有不同。在我国,黄海、渤海海水较混浊,褐藻分布于 低潮线;南海海水澄清,褐藻分布较低。 3.4.4 褐藻门的分类及代表植物 褐藻门大约有 250 属,1 500 种。根据它们的世代交替的有无和类型,一般分为 3 个纲, 即等世代纲(Isogeneratae)、不等世代纲(Heterogeneratae)和无孢子纲(Cyclosporae)。 但是进一步的研究表明,有很多例外的情况,在特殊的生境中或在恶劣的条件下,褐藻的生 活史变化较大,因此现代的分类不分纲,而是以“生长方式、细胞结构和载色体”等的不同 分为 13 目。 褐藻的经济价值较大,经济海藻多。现以海带(Laminaria japonica Aresch.)(图 3-13) 为代表,介绍其形态、结构、生殖和生活史。 海带原产原苏联远东地区、日本和朝鲜北部沿海,后由日本传到大连海滨,并逐渐在 辽东和山东半岛的肥沃海区生长,是我国常见的藻类植物,含有丰富的营养,是人们喜爱 的食品。海带还有药用价值,是制取褐藻酸盐、碘和甘露醇等的重要原料。 海带的孢子体分成固着器(holdfast)、柄(stipe)和带片(blade)三部分。固着器呈 分枝的根状;柄不分枝,圆柱形或略侧扁,内部组织分化为表皮、皮层和髓三层;带片生 长于柄的顶端,不分裂,没有中脉,幼时常凸凹不平,内部构造和柄相似,也分为三层。 海带的生活史中有明显的世代交替。孢子体成熟时,在带片的两面产生单室的游动孢 子囊,游动孢子囊丛生呈棒状,中间夹着长的细胞,叫隔丝(paraphysis,或叫侧丝),隔 丝尖端有透明的胶质冠(gelatinous corona)。带片上生长游动孢子囊的区域为深褐色,孢 子母细胞经过减数分裂及多次普通分裂,产生很多单倍侧生双鞭毛的同型游动孢子;游动 孢子梨形,两条侧生鞭毛不等长;同型的游动孢子在生理上是不同的,孢子落地后立即萌
发为雌、雄配子体。雄配子体是由十几个至几十个细胞组成的分枝的缠状体,其上的精子 子相似:雌配子体是由少 ,分枝也很少,在2一4个细胞时,枝端 胞的卵囊,内有一七 卵,成熟时卵排出,附着于卵囊顶端。卵在母体外受精,形成二倍的合子:合子不离开母 体,几日后即萌发为新的海带。海带的孢子体和配子体之间差别很大,孢子体大而有组织 的分化,配子体只有十几个细胞组成,这样的生活史称为异形世代交替(heteromorphic emnation o[gg下生长期是2年,在人工筏式条件下养殖是1年,第一年秋天 ations) 海带在 第二年3~4月间,生长速度达到最高峰,藻体长达2~3m左右,秋季水温下降至21℃以 下时,带片产生大量的孢子囊群,于10~11月间放散大量孢子,此后如不收割,藻体即死 亡。藻体只能生活13~14个月左右。 其他著名褐藻还有裙带菜(Undaric。 (Pelvetia siliguosa)和马尾藻属等(图3-l4)
25 发为雌、雄配子体。雄配子体是由十几个至几十个细胞组成的分枝的丝状体,其上的精子 囊由一个细胞形成,产生一枚侧生双鞭毛的精子,构造与游动孢子相似;雌配子体是由少 数较大的细胞组成,分枝也很少,在 2~4 个细胞时,枝端即产生单细胞的卵囊,内有一枚 卵,成熟时卵排出,附着于卵囊顶端。卵在母体外受精,形成二倍的合子;合子不离开母 体,几日后即萌发为新的海带。海带的孢子体和配子体之间差别很大,孢子体大而有组织 的分化,配子体只有十几个细胞组成,这样的生活史称为异形世代交替(heteromorphic alternation of generations)。 海带在自然情况下生长期是 2 年,在人工筏式条件下养殖是 1 年,第一年秋天采苗, 第二年 3~4 月间,生长速度达到最高峰,藻体长达 2~3m 左右,秋季水温下降至 21℃以 下时,带片产生大量的孢子囊群,于 10~11 月间放散大量孢子,此后如不收割,藻体即死 亡。藻体只能生活 13~14 个月左右。 其他著名褐藻还有裙带菜(Undaria pinnatifida)、巨藻(Macrocystis pyrifera)、鹿角菜 (Pelvetia siliguosa)和马尾藻属等(图3-14)