藻类
 藻类多种光合真核生物的非正式术语 化石时期：
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| 许多不同的藻类，生长环境从浅水到海床 | |
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| 各种微观的单细胞和群体淡水藻类 | |
科学分类
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| Missing taxonomy template（修正）： | 真核生物 |
| 传统分类中包含的子类群 | |
| 一般会排除 | |
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藻类（algae）是一个非正式术语，泛指所有非植物的光合自营真核生物，是一个由多个不同演化支（支序群）组成的复系群。所有藻类细胞都有含有叶绿素的色素体——叶绿体，源自被内共生的蓝绿菌，但在分类上各自属于独立的演化支，其内共生事件也发生在不同时期。虽然植物也演化自淡水藻类的一支，藻类普遍都缺乏真正意义上根、茎、叶和其他可在高等植物上发现的组织构造（如维管束），但一些较为高级的藻类会拥有与植物叶子功能相似的假叶（phyllid）。
藻类并不构成独立的一个界，而是分散于真核域中的数个界，是真核生物中最为基群的群体之一。属于原生生物界的藻类有裸藻、甲藻（或称涡鞭毛藻）、隐藻、金藻、矽藻、红藻、绿藻和褐藻；而生殖构造复杂的轮藻则属于植物界。绝大多数藻类都是水生，其中多数都是肉眼无法看见的浮游“微藻”（即所谓的“浮游植物”），宏观可见的一般仅有红藻、石莼纲绿藻、轮藻和褐藻等固著性大型藻类。此类大型藻99%以上都栖息于海洋生态系统中，故统一俗称“海藻”；而剩下的栖息在淡水生态系统的大型藻类则俗称“水藻”。
藻类在自然界中拥有庞大生物质，人类许多传统活动以及工业应用都会用到藻类。传统的藻类养殖已进行了上千年，其中海带和紫菜等大型藻是东亚饮食文化中的传统海产。近来除了可食用藻类之外，藻类还有其他的农艺应用，例如作牲畜饲料、用作生物修复或污染控制、将太阳能转换为藻类生质燃料或是其他工业上会用到的化学品，以及医学或是科技上的应用。2020的回顾报告发现，藻类可以在碳截存上发挥重要作用，缓解气候变化的同时也为全球的经济体提供加值的商品[3]。
生态
[编辑]藻类在水里非常常见，在陆域环境也是。然而陆域藻类通常较不显眼，且于潮湿、热带地区比干燥地区更常见，因为藻类缺乏维管束和其他营陆地生活的适应构造。藻类在其他地点如雪地或以地衣的形式在裸露岩石表面与真菌共生。
种类繁复的藻类在水域生态系扮演重要角色。微观下悬浮于水柱者﹝浮游植物﹞提供食物给大多数海洋食物链。当藻类密度非常高﹝水华﹞时，可能使水变色，与其他生物竞争或使其他生物中毒或窒息。海草大部分生长在浅海水中，然而有些已有生长于300公尺深的纪录。[4]有些供人类食用或生产有用物质如洋菜、鹿角菜胶或肥料。
研究
[编辑]研究海洋或淡水藻类的学科称为藻类学。
美国藻类采集计画以盘存获得之30万种标本种类著称。[5]
分类
[编辑]虽然传统上将蓝绿菌归于藻类，称为“蓝绿藻门”（Cyanophyte），但近年研究通常将它排除，因为蓝绿菌作为一种革兰氏阴性菌其实是原核生物，和属于真核生物的藻类差异甚大，诸如缺乏生物膜包裹的胞器、含有单一环状染色体、细胞壁含有肽聚糖、核糖体大小和成分都与真核生物不同[6][7]。蓝绿菌在特化折叠的原生质膜（称为叶绿囊膜）上行光合作用。因此，它们即使拥有类似的生态区位，彼此仍然差异很大所以现时被归属细菌界中。
爱尔兰植物学家威廉•亨利•哈维（1811~1866） 首先根据色素将藻类分为四类，首次将生化准则用于植物分类，其四类为：红藻、褐藻、绿藻和矽藻。[8]
依现在的定义，藻类是真核生物，在称为叶绿体的膜状胞器内行光合作用。叶绿体内含环状DNA，结构和蓝绿藻相似，可能代表退化的蓝绿藻内共生胞器。各演化系（lineage）藻类叶绿体的确切特性均不相同，反映出不同的内共生事件。下表列出三个主要群组，它们的演化系关系表示于左侧。需注意许多群组均包含不再行光合作用的成员。有些仍保有色素体但非叶绿体，有些则已经完全丧失。
种系发生：[9]
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蓝藻 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 主要群组 | 成员 | 内共生体 | 说明 |
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| 广义植物/ 原始色素体生物 |
蓝绿藻 | 含有初级叶绿体,i.e，叶绿体由双层膜包围，可能源自单一内共生事件。红藻的叶绿体含叶绿素a和d（通常），和藻胆素，而绿藻的含叶绿素a和b。高等植物的色素近似绿藻，可能由绿藻演化而来。所以绿藻门是植物界的亲近分类，有时会归类为绿植界（Virdiplantae）。 | |
| 古虫界与有孔虫界 | 绿藻 | 拥有内含叶绿素a和b的绿色叶绿体[6]。叶绿体被3或4层膜包围，可能分别源自吞入的绿藻。
绿蛛网藻，属于丝足虫门。包含小型的类核体，其为藻类细胞核的残馀。 裸藻纲，属于眼虫门。主要生活于淡水，叶绿体有3层膜。有人认为其内共生绿藻是经由myzocytosis而非吞噬作用（phagocytosis） | |
| 色藻界和囊泡虫类 | 红藻 | 拥有内含叶绿素a和c、藻胆素的叶绿体。后者叶绿素型态无法从原核生物或初级叶绿体得知，但是与红藻基因相似性支持其关系存在。
属于色藻界的前三类，叶绿体有4层膜，隐藻残留有类核体，他们很可能共同拥有含有色素的祖先。然而其他证据质疑这种说法，不等鞭毛类、定鞭藻和隐藻之间的关系是否比和其他类的关系更接近[10][11]。 典型甲藻类的叶绿体有3层膜，但是其叶绿体非常多样，且显示曾有数次内共生事件[12]。顶复门，一组关系十分接近的寄生生物，也有称为顶复体 （Apicoplast）的色素体。顶复体无法行光合作用，但是显示出和甲藻类叶绿体有共同起源[12]。 |
参见
[编辑]参考文献
[编辑]- ^ Butterfield, N. J. Bangiomorpha pubescens n. gen., n. sp.: Implications for the evolution of sex, multicellularity, and the Mesoproterozoic/Neoproterozoic radiation of eukaryotes. Paleobiology. 2000, 26 (3): 386–404. ISSN 0094-8373. S2CID 36648568. doi:10.1666/0094-8373(2000)026<0386:BPNGNS>2.0.CO;2. （原始内容存档于7 March 2007）.
- ^ T.M. Gibson. Precise age of Bangiomorpha pubescens dates the origin of eukaryotic photosynthesis. Geology. 2018, 46 (2): 135–138 [2024-03-13]. Bibcode:2018Geo....46..135G. doi:10.1130/G39829.1. （原始内容存档于2022-11-14）.
- ^ Paul, Vishal; Chandra Shekharaiah, P. S.; Kushwaha, Shivbachan; Sapre, Ajit; Dasgupta, Santanu; Sanyal, Debanjan. Role of Algae in CO2 Sequestration Addressing Climate Change: A Review. Deb, Dipankar; Dixit, Ambesh; Chandra, Laltu (编). Renewable Energy and Climate Change. Smart Innovation, Systems and Technologies 161. Singapore: Springer. 2020: 257–265 [2024-03-13]. ISBN 978-981-329-578-0. S2CID 202902934. doi:10.1007/978-981-32-9578-0_23. （原始内容存档于2023-04-06） （英语）.
- ^ Round, F.E. 1981. The Ecology of Algae. Cambridge University Press, London. ISBN 978-0-521-22583-0
- ^ Algae Research / Department of Botany, National Museum of Natural History, Smithsonian Institution. [2008-08-14]. （原始内容存档于2008-03-21）.
- ^ 6.0 6.1 Biology 8th ed. Losos, Jonathan B., Mason, Kenneth A., Singer, Susan R., McGraw-Hill. 2007.
- ^ FIU BOT4404 Lecture Notes. [2008-10-14]. （原始内容存档于2021-04-03）.
- ^ Dixon, P S. Biology of the Rhodophyta. Edinburgh: Oliver & Boyd. 1973: 232. ISBN 978-0-05-002485-0.
- ^ Bhattacharya, D.; Medlin, L., Algal Phylogeny and the Origin of Land Plants (PDF), Plant Physiology, 1998, 116 (1): 9–15 [2009-02-26], （原始内容存档 (PDF)于2009-02-07）
- ^ Burki F, Shalchian-Tabrizi K, Minge M, Skjæveland Å, Nikolaev SI; et al. Phylogenomics Reshuffles the Eukaryotic Supergroups. PLoS ONE. 2007, 2 (8: e790): e790. doi:10.1371/journal.pone.0000790.
- ^ 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 [2009-02-26]. PMID 17194223. doi:10.1371/journal.pgen.0020220. （原始内容存档于2019-09-12）.
- ^ 12.0 12.1 Patrick J. Keeling. Diversity and evolutionary history of plastids and their hosts. American Journal of Botany. 2004, 91: 1481–1493 [2009-02-26]. doi:10.3732/ajb.91.10.1481. （原始内容存档于2008-02-27）.
延伸阅读
[编辑][在维基数据编辑]
外部链接
[编辑]- 陈衍昌藻类网址 （页面存档备份，存于互联网档案馆） - 国立台湾海洋大学陈衍昌副教授藻类网址
- Algaebase - Algaebase
- 台湾海藻资讯网 - 国立台湾博物馆
- 国立彰化师范大学生物系 - 王玮龙藻类研究室 - 藻类查询
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