第九章 绿藻门

一、主要特征

 

含有叶绿素ab,以及叶黄素和胡罗卜素,绝大多数呈草绿色;常具蛋白核,贮藏物为淀粉;细胞壁主要成分为纤维素;运动细胞常具顶生2条(少数为4条)等长的鞭毛。

二、形态构造

 

1绿藻种类多,体型复杂,
可归纳为以下几种类型:

(1)单细胞类型:如衣藻、小球藻。
(2)
群体类型:如空球藻盘星藻
(3)
胶群体类型:胶囊藻。
(4)
丝状体类型:水绵、刚毛藻。
(5)
膜状体类型:石莼、苔。
(6)
异丝体类型:毛枝藻。
(7)
管状体类型:松藻。

2细胞构造:
1)细胞壁
绝大多数都有细胞壁。细胞壁内层为纤维素,外层为果胶质,表面平滑,或具颗粒、孔纹、瘤、刺毛等构造。
2)细胞核 一个,少数种类多个,具核仁和核膜
3色素 色素成分与高等植物相似,有叶绿素ab、叶黄素和α胡萝卜素和β胡萝卜素。叶绿素占优势,因而植物体呈绿色,故名绿藻。色素体、蛋白核:色素位于色素体内。色素体形态多种,有盘状、杯状、星状、带状和板状等,且常具一至多个蛋白核。色素体和蛋白核的形状、数目和排列方式常为分类的依据。

4)同化产物 淀粉。

5)鞭毛、伸缩泡 运动的细胞常具二条顶生,等长的鞭毛,少数为4条,极少数为168条,有的生殖细胞具一轮顶生的鞭毛。在鞭毛着生的基部,一般都具有二个伸缩泡。
6)眼点 一个,粉红色,位于细胞的前部侧面。

三、生殖方式

 

有营养繁殖、无性繁殖和有性繁殖3种。细胞分裂是常见的繁殖方式。此外还有游泳孢子、似亲孢子等。有性生殖除同配、异配和卵式生殖外,还有接合生殖。例如:盐藻的细胞分裂和同型配置的结合生殖蛋白核小球藻的孢子生殖卵形小球藻的孢子生殖衣藻有性生殖和无性生殖

四、分类概述

 

绿藻门下分两个纲,即绿藻Chlorophyceae接合藻纲Conjugatophyceae。绿藻种类运动细胞或生殖细胞具鞭毛,能运动,有性生殖为接合生殖;接合藻纲的种类营养细胞或生殖细胞均无鞭毛,不能运动,有性生殖为接合生殖。

(一)绿藻纲 Chlorophyceae

1团藻目Volvocales

团藻目是绿藻门中唯一的营养细胞具鞭毛并能活泼运动的目。多数种类鞭毛两条等长,顶生。也有少数1 条、4条、6条的。细胞卵形、球形、梨形、纺锤形、椭圆形等。伸缩泡1-2个位细胞前端或多个散在细胞质中。大多数种类具1个红色眼点,其形状位置随种类而异。色素体杯状、星状、盘状等。蛋白核一个位于细胞后方,或多个散布于色素体中,或没有。同化产物为分散的淀粉或脂肪。单细胞或群体,细胞形态基本是衣藻型。繁殖以细胞分裂为主。有性生殖有同配、异配、卵配三种。结合子有厚的细胞壁,经过一段休眠时间后才萌发。团藻目种类很多,几乎都是淡水产。

1衣藻属Chlamydomonas  单细胞具两条鞭毛的运动个体。细胞长度不超过宽的三倍。横切面圆形。细胞壁光滑,紧贴原生质体,间隙较少。在细胞等长或稍短。色素体杯状、片状、星状等。蛋白核一个,位于增厚的后端或侧面,或多数散布在色素体内。眼点呈半圆形、菱形、凸透镜形等常位于细胞前端或中部。伸缩泡两个位于细胞前端,少数种类伸缩泡多数分散在原生质中。细胞核一个在中部,少数位于侧面或后端。淀粉在蛋白核周围。繁殖以细胞分裂为主。有性生殖的配子通常与营养细胞相似。本属种类很多,喜欢生活在较污的坑洼池中,有的种类大量繁殖形成水华。

2红球藻属Haematococcus  单细胞,细胞广椭圆形到卵形,细胞壁和原生质体间有一定间距,具许多分枝或不分枝的细胞质连丝相连。其间的空隙充满胶状物质。原生质体卵形,前端具乳头状突起,并具1个叉状的胶质管穿过细胞壁,有2条等长的、约等于体长的鞭毛,通过前端的叉状胶质管伸出细胞壁,伸缩泡多个不规则地分散在原生质体内。色素体杯状,成熟时呈网状或颗粒状,具多个不规则排列的蛋白核。有时含大量血红素、叶绿体。细胞内含物通常由于淀粉和血红素含量很多,难以辨识。1个眼点灰白色,位于细胞中部一侧。细胞核位于细胞的中央。常见种类为雨生红球藻,该藻因含有大量的虾青素而被广泛关注,为重要的分子生物学实验对象和生产色素的工业原料。

3)塔胞藻属Pyramidomonas  细胞倒卵形;小数半球形;细胞裸露,前端中央凹入,呈4个分叶,凹入处具4条等长的鞭毛,基部具2个伸缩泡。色素体杯状,前端凹入,呈4个分叶,基部有1个圆形蛋白核。细胞核位于细胞偏前端。常见娇柔塔胞藻P. delicatula

4盘藻属Gonium  群体有41632衣藻型细胞排列组成扁平盘状群体。细胞包埋于胶被中彼此有坚韧的胶质丝相连。在16个细胞群体,中间4 细胞十字形排列,每个细胞又与周边三个细胞相邻。细胞卵形或梨形前端具两条鞭毛,鞭毛基部有两个伸缩泡,前端有一眼点。色素体杯状,蛋白核一个。

5杂球藻属Pleodorina  群体球形或椭球形。由64128个细胞无秩序地排列在共同的胶被中。群体中前半部为体细胞,细胞球形,较小,色素体杯状,蛋白核位于后端,眼点明显。后半部为生殖细胞,细胞较大,直径常为体细胞的2-3倍,色素体具多个蛋白核,眼点不明显或无。

6绿梭藻属Chlorogonium  单细胞具两条鞭毛的运动个体。细胞长梭形,长度超过宽度三倍以上。细胞壁薄而明显,紧贴原生质体。色素体成大块或呈明显的片状。蛋白核1-2个到多数或没有。多数种类在细胞前端有一近于线状的眼点。细胞核位细胞中部,较少位于后部。细胞分裂为横分裂。如长绿梭藻C. elongatum

7扁藻属Platymonas  单细胞,纵扁。正面观椭圆形、心形或卵形;侧面观对称或不对称,狭卵形或狭椭圆形;垂直面观椭圆形或近长圆形。细胞壁薄而平滑。细胞前端中央具4条等长的鞭毛,其长度等于或略短于体长,垂直面观,2对鞭毛在细胞两边两两相对排列。色素体大型,杯状,完全或前端呈4个分叶。蛋白核一个,球形或杯形。眼点一个。细胞核一个。淡水、海水中都有分布,其中亚心型扁藻是一种优良的饵料单胞藻类,在我国已进行广泛培养,作为经济动物幼体的饵料。

8)卡德藻属Carteria  单细胞具四条鞭毛的运动个体。藻体绿色。细胞球形、椭圆形、卵形。鞭毛与细胞等长或超过细胞长度或稍许短些。色素体杯状、星形、H形等。蛋白核通常一个,位于色素体增厚的后端或侧面(少数有几个或没有)。眼上常明显。收缩泡通常两个,位于鞭毛基部。同化产物为淀粉,围绕在蛋白核周围或单个粒状,分布在色素体内。有的种类具脂肪。常见种有十字卡德藻C. crucifera

9空球藻属Eudorina  通常由163264衣藻型细胞组成空心球状或椭圆形群体。群体有共同胶质被。细胞排列成层。体细胞通常球形或稍呈梨形或稍椭圆形,相互挤压而排列疏松。细胞壁紧贴原生质体。色素体杯状,蛋白核数目不一定。细胞核位于细胞中部。两个伸缩泡位于前端。眼点位细胞前端。在有机质较丰富的小水体和湖泊中常见。

10)团藻属Volvox  由数百至数千个衣藻型的细胞构成球形群体。细胞沿球形表面排列成一层,细胞间有胞间丝相连,并有分工现象,其中多数为营养细胞,少数大型的具繁殖力的为生殖细胞。常可见到子群体和结合子。

11)盐藻属Dunaliella  单细胞。具2条等长顶生的鞭毛。色素体杯状,近基部有一个较大的蛋白核。一个大的眼点,位于细胞前端。因无纤维素细胞壁,在运动时,形状为梨形、椭圆形、长颈形等变化不一。常见盐生杜氏藻Dunaliella salina

12翼膜藻属Pteromonas  单细胞具两条鞭毛的运动个体。细胞壁由两片组成,侧扁,无色,含硅质化合物,两片相邻处有无色薄的各种宽度形状的饰缘,其边缘光滑,齿形或有缺刻。鞭毛基部有两个伸缩泡。色素体厚大杯状,有1个或数个蛋白核。眼点在前端,椭圆形或近于线形。

13桑椹藻属Pyrobotrys  单通常由16个细胞组成群体,其细胞间排列较疏松,每4个细胞排列成一层,层次参差不齐。每层细胞前端彼此紧靠,后端稍许散开。群体没有共同的胶被。细胞卵形或椭圆形。色素体杯状,无蛋白核。鞭毛4条为细胞长度的1倍半。细胞核位于细胞中部。细胞前端有两个伸缩泡。眼点稍明显,位于细胞中部或后半部。常见种有纤细桑椹藻P. gracilis

14实球藻属Pandorina  通常由16个或32衣藻型细胞(较少有48个)组成部分球形或椭圆形群体。细胞在群体胶被中排列成一个实心球体,大多排列很紧,因而彼此挤压使细胞成锥形、楔形、卵形有时也有近球形。通常细胞宽的一端向外,具有两条等长的鞭毛。色素体杯状。蛋白核一个在色素体后端或几个位于色素体侧面。细胞核位于细胞中部稍靠近前端。繁殖时群体中各个细胞都可进行分裂,形成子群体。

2四孢藻目Tetrasporales

本目包括营养细胞埋在胶被中不能运动的单细胞或群体类型的绿藻。每个细胞都进行细胞分裂。细胞构造与团藻目很相似。有的种类仍具鞭毛无运动能力的假鞭毛。有眼点以及伸缩泡。繁殖率主要靠细胞分裂。四孢藻属Tetraspora球囊藻属Sphaerocystis胶囊藻属Gloeocystis四集藻属Palmella

3绿球藻目Chlorococcales

本目细胞的形态变化很大,圆形、长形、柱形、针形、多角形等等。单细胞体或由一定或不定数目细胞结合成星形、球形、空心球形、平板状等群体。绝大多数的种类细胞是单核的。色素体一个杯状或盘状多个,侧生。细胞壁上常生有各种突起和刺或胶质物等,这些都是适于浮游生活的细胞结构。本目主要特征在于缺乏营养细胞的分裂作用,而以动孢子或不动孢子(往往是似亲孢子)进行无性繁殖。有性繁殖率如有存在时是同配、异配或卵配。

1)小球藻属Chlorella植物体为单细胞,小型。单生或聚集成群,群体内细胞大小很不一致。细胞球形或椭圆形。细胞壁或厚或薄。色素体1个,周生,杯状或片状。蛋白核1个,或无。繁殖时,每个细胞形成24816个似亲孢子,似亲孢子经母细胞壁破裂释放。常见种类有普通小球藻Chlorella vulgaris、椭圆小球藻C. ellipsoidea和蛋白核小球藻C. pyrenoidesa

2四角藻属Tetraedron单细胞体,细胞扁平或作多面对称的三角形,四角形或多角形。角顶突出分歧或分歧,顶端具短刺1-3个,少数角顶不延长亦不具短刺。色素体侧生盘状到多角形或仅一个充满整个细胞。蛋白核有或无。幼年细胞单核,老成之后具有248个细胞核。以似亲孢子繁殖。

3)微绿球藻属Nannochloris植物体单细胞,细胞亚球形至亚圆柱形。色素体圆盘状,靠近一端。没有蛋白核。靠细胞横分裂繁殖。个体微小,繁殖迅速。分布于淡水和海水中。其中眼状微绿球藻N. oculata作为海产动物的活饵料已大量培养利用,直径2-4µm。横裂繁殖,分布于海洋中。

4)蹄形藻属Kirchneriella细胞弯曲,蹄形或镰刀形,先端尖锐或钝圆。每4个或8个凸面相对成为一组。但不如聚藻强烈。群体外有共同的胶质被。色素体侧生于细胞的一边,蛋白核一个。以似亲孢子繁殖。常见种类有扭曲蹄形藻K. contorta、肥壮蹄形藻K. obesa蹄形K. lunaris

5)绿球藻属Chlorococcum植物体单细胞,或聚集成膜状团块,或包被在胶质中。细胞球形,有时压扁,大小很不一致。色素体在幼年细胞中周生,杯状,具一个蛋白核;随细胞增长而分散,并充满整个细胞,具几个蛋白核和有多数的淀粉颗粒。无性生殖产生动孢子,有时可形成不动孢子。少数种类生活与水体中。

6月牙藻属Selenastrum细胞新月形,两端尖,通常4816个细胞以凸面相对排列成一组。整个群体细胞数在100个以上。单个细胞有一个大的色素体。以似亲孢子繁殖。

7小椿藻属Characium细胞延长成纺锤形或柱形或近于球形、卵形。以未端成盘状的柄着生于它物上。单生或大量出现连成一片。幼年细胞单核,具一侧生片状色素体,老细胞具有多核,或在生殖前全是单核。

8弓形藻属Schroederia单细胞体,细胞针形、纺锤形、直或弯曲。细胞壁两端延长成刺。两个顶端都是尖的,有时有一个刺,顶端成一小盘或向后弯的二叉。色素体一个。蛋白核一个,亦有23个者。

9)纤维藻Ankistrodesmus细胞纤维形,细长,两端尖,有时稍弯曲成S形。单细胞或绞和成束。色素体1个,侧生。蛋白核1个或无。细胞核1个。分布广,各水体常见。

10)网球藻Dictyosphaerium细胞球形、卵形或肾形,着生于母细胞壁变成的十字形或双叉形分枝的顶端。群体外常有透明无色的胶被。组成群体的细胞同形色素体一个,杯状,侧生,具蛋白核。
11盘星藻属Pediastrum植物体盘状,星状,营浮游生活。由2~128个细胞排列成为1层细胞厚的定形群体。群体完整无孔,或具穿孔,边缘细胞常具124个突起,有时突起上具长的胶质毛丛,群体内部细胞多角形,为突起。细胞壁平滑为花纹,或具颗粒或网纹。幼小细胞色素体周生,圆盘状,蛋白核1个;但随细胞成长而扩散,具有多个蛋白核。
12卵囊藻属Oocysti植物体为单细胞或群体。营浮游生活。群体常由24816个细胞组成。包被在胶化膨大的母细胞壁中。细胞椭圆形或长圆形。细胞壁平滑,常在细胞两端中央增厚成为短而粗的圆锥形突起。多数种类具1-5个色素体,周生、片状或多角形,各具1个蛋白核或无。产生24816个似亲孢子进行无性繁殖。

13)四球藻属Westella细胞球形,每四个一组,连结在平面上,各组细胞由未胶化的老细胞壁残余在一起。30~100个细胞结成不规则群体。群体中各组细胞不在平面上。色素体杯状或充满细胞。以似亲孢子繁殖,常部分包在破碎的母细胞壁中。
14集星藻属Actinastrum植物体为原始定形群体,营浮游生活。群体无胶被,由4-16个细胞组成,群体细胞以一端在群体中心彼此连接,成辐射状排列。细胞为截顶的纺锤形,或顶端略狭的长圆柱形。色素体周生,长片状,仅略覆盖细胞壁的1/3。蛋白核1 。生殖时每个细胞原生质体经纵分裂横分裂形成4816个似亲孢子。
15栅藻属Scenedesmus植物体常由4-8个细胞或有时由216-32个细胞组成的真性定形群体,极少数为单细胞的。群体中的各细胞以其长轴互相平行,排列在一个平面上,互相平齐或交错,也有排成上、下两列或多列,罕见仅以其末端相接,呈屈曲状。细胞纺锤形、卵形、长圆形或椭圆形等。细胞壁平滑,或具颗粒、刺、齿状凸起或隆起线等特殊构造。每个细胞具1个周生色素体和1个蛋白核。
16微芒藻属Micractinium植物体为复合真性定形群体,营浮游生活。一个定形群体常常由4个细胞组成,排列为四面体形或四方形,有时由8个细胞组成,排列成球形。一个复合定形群体常由4~16或更多的定形。
17十字藻属Crucigenia