藻類

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上色的單細胞圓石藻,學名en:Gephyrocapsa oceanica掃描電子顯微鏡影像
海洋紅藻(Red algae
水華Algal blooms)藻類大量繁殖,造成生態的問題
石梯坪石頭上的綠藻類

藻類包括數種不同類以光合作用產生能量的生物,其中有屬於真核細胞的藻類,也有屬於原核細胞的藻類。它們一般被認為是簡單的植物,並且一些藻類與比較高等的植物有關。雖然其他藻類看似從藍綠藻得到光合作用的能力,但是在演化上有獨立的分支。所有藻類缺乏真的和其他可在高等植物上發現的組織構造。藻類與細菌和原生動物不同之處,是藻類產生能量的方式為光合自營。 藻類涵蓋了原核生物原生生物界植物界。原核生物界中的藻類有藍綠藻和一些生活在無機動物中的原核綠藻。屬於原生生物界中的藻類有裸藻門甲藻門(或稱渦鞭毛藻)、隱藻門金黃藻門(包括矽藻等浮游藻)、紅藻門綠藻門褐藻門。而生殖構造複雜的輪藻門則屬於植物界。屬於大型藻者一般僅有紅藻門、綠藻門和褐藻門等為大型肉眼可顯而易見之固著性藻類。此類大型藻幾乎99%以上之種類棲息於海水環境中,故大型藻多以海藻稱之。另外,有些肉眼可見的固著性藍綠藻和少數之矽藻嚴格而言應該亦屬於大型藻的範圍。

生態[編輯]

藻類在水裡非常常見,在陸域環境也是。然而陸域藻類通常較不顯眼,且於潮濕、熱帶地區比乾燥地區更常見,因為藻類缺乏維管束和其他營陸地生活的適應構造。藻類在其他地點如雪地或以地衣的形式在裸露岩石表面與真菌共生

種類繁複的藻類在水域生態系扮演重要角色。微觀下懸浮於水柱者﹝浮游植物﹞提供食物給大多數海洋食物鏈。藻類密度非常高﹝水華﹞時,可能使水變色,與其他生物競爭或使其他生物中毒或窒息。海草大部分生長在淺海水中,然而有些已有生長於300公尺深的紀錄。[1]有些供人類食用或生產有用物質如洋菜鹿角菜膠或肥料。

研究[編輯]

研究海洋或淡水藻類的學科稱為藻類學

美國藻類採集計畫以盤存獲得之30萬種標本種類著稱。[2]

分類[編輯]

雖然傳統上藍綠藻歸於藻類,稱為藍綠藻門(Cyanophyte),近年研究通常將它排除,因為和藻類差異甚大,諸如缺乏膜包圍的胞器,含有單一環狀染色體細胞壁含有肽聚糖,核糖體大小、成分和真核生物不同。[3][4]藍綠藻在特化摺疊的原生質膜(稱為葉綠囊膜)上行光合作用。因此,它們即使擁有類似的生態位,彼此仍然差異很大。

William Henry Harvey(1811—1866) 首先根據色素將藻類分為四類,首次將生化準則用於植物分類,其四類為:紅藻褐藻綠藻矽藻[5]

依現在的定義,藻類是真核生物,在稱為葉綠體的膜狀胞器內行光合作用。葉綠體內含環狀DNA,結構和藍綠藻相似,可能代表退化的藍綠藻內共生胞器。各演化系(lineage)藻類葉綠體的確切特性均不相同,反映出不同的內共生事件。下表列出三個主要群組,它們的演化系關係表示於左側。需注意許多群組均包含不再行光合作用的成員。有些仍保有色素體但非葉綠體,有些則已經完全喪失。

種系發生:[6]


藍藻




藍小體



紅藻葉綠體

紅藻門



不等鞭毛類




隱藻門



定鞭藻門




綠藻葉綠體

眼蟲門





綠藻門




輪藻門



高等植物(有胚植物)





Chlorarachniophytes






主要群組 成員 內共生體 說明
廣義植物/
原始色素體生物
藍綠藻 含有初級葉綠體,i.e,葉綠體由雙層膜包圍,可能源自單一內共生事件。紅藻的葉綠體含葉綠素a和d(通常),和藻膽素,而綠藻的含葉綠素a和b。高等植物的色素近似綠藻,可能由綠藻演化而來。所以綠藻門是植物界的親近分類,有時會歸類為綠植界(Virdiplantae)。
古蟲界有孔蟲界 綠藻 擁有內含葉綠素a和b的綠色葉綠體[3]。葉綠體被3或4層膜包圍,可能分別源自吞入的綠藻。

Chlorarachniophytes,屬於絲足蟲門。包含小型的類核體(Nucleomorph),其為藻類細胞核的殘餘。

裸藻綱,屬於眼蟲門。主要生活於淡水,葉綠體有3層膜。有人認為其內共生綠藻是經由myzocytosis而非吞噬作用(phagocytosis)

色藻界囊泡蟲類 紅藻 擁有內含葉綠素a和c、藻膽素的葉綠體。後者葉綠素型態無法從原核生物或初級葉綠體得知,但是與紅藻基因相似性支持其關係存在。

屬於色藻界的前三類,葉綠體有4層膜,隱藻殘留有類核體,他們很可能共同擁有含有色素的祖先。然而其他證據質疑這種說法,不等鞭毛類、定鞭藻和隱藻之間的關係是否比和其他類的關係更接近[7][8]

典型甲藻類的葉綠體有3層膜,但是其葉綠體非常多樣,且顯示曾有數次內共生事件[9]頂復門,一組關係十分接近的寄生生物,也有稱為頂復體 (Apicoplast)的色素體。頂復體無法行光合作用,但是顯示出和甲藻類葉綠體有共同起源[9]

參見[編輯]

參照[編輯]

  1. ^ Round, F.E. 1981. The Ecology of Algae. Cambridge University Press, London. ISBN 0-521-22583-3
  2. ^ Algae Research / Department of Botany, National Museum of Natural History, Smithsonian Institution
  3. ^ 3.0 3.1 Biology 8th ed. Losos, Jonathan B., Mason, Kenneth A., Singer, Susan R., McGraw-Hill. 2007.
  4. ^ FIU BOT4404 Lecture Notes
  5. ^ Dixon, P S. Biology of the Rhodophyta. Edinburgh: Oliver & Boyd. 1973: 232. ISBN 0-05-002485-X. 
  6. ^ Bhattacharya, D.; Medlin, L., Plant Physiology http://www.plantphysiol.org/cgi/reprint/116/1/9.pdf |url=缺少標題 (幫助), 1998年, 116 (1): 9–15 
  7. ^ Burki F, Shalchian-Tabrizi K, Minge M, Skjæveland Å, Nikolaev SI, et al. Phylogenomics Reshuffles the Eukaryotic Supergroups. PLoS ONE. 2007年, 2 (8: e790): e790. doi:10.1371/journal.pone.0000790. 
  8. ^ Laura Wegener Parfrey, Erika Barbero, Elyse Lasser, Micah Dunthorn, Debashish Bhattacharya, David J Patterson, and Laura A Katz. Evaluating Support for the Current Classification of Eukaryotic Diversity. PLoS Genet. December 2006, 2 (12): e220. doi:10.1371/journal.pgen.0020220. PMID 17194223. 
  9. ^ 9.0 9.1 Patrick J. Keeling. Diversity and evolutionary history of plastids and their hosts. American Journal of Botany. 2004年, 91: 1481–1493. doi:10.3732/ajb.91.10.1481. 

外部連結[編輯]