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硅藻是怎样分类的?

2021-10-18 02:312000

晶莹的硅藻

一滴海水晶莹透亮,肉眼看上去,里面什么也没有,但把它放到显微镜下,可就不一样了。看哪,有像闪光的“表带”,有像细长的“大头针”、扁平的“圆盘”,甚至像精致的“铁锚”……令人眼花缭乱。这些就是浮游生物,其中60%以上是硅藻。

藻类植物中的一个类群,有人定为硅藻门,有人定为硅藻纲。硅藻是单细胞种类,少数为群体。细胞壁高度硅质化,成为坚硬的壳体,壳体由上、下两个半壳套合而成。光合作用色素主要有叶绿素a、叶绿素c和胡萝卜素、岩藻黄素、硅藻甲黄素等,因此,它的色素体呈黄绿色或黄褐色。

硅藻

硅藻的多数种类为水生

硅藻的多数种类为水生,以浮游生活为主,也有些种类附生在水中各种基质或其他水生植物体上。少数硅藻生于土壤中,羽纹硅藻在每立方厘米土壤中可达1亿个。

硅藻细胞壁外的胶状膜能吸附放射性物质,致使一些敏感种迅速死亡,因此,硅藻又可作为放射性物质的指示植物。有些种类,如普通等片藻耐油性很强,又可作为油污染的指示种。

硅藻的分布受地区、季节、水温、盐度等各种因素的影响,因此,各地区常见的指示种不完全一致。有一些种类是广布性的,适应性很强,各种污染带均会出现,在利用硅藻指示水体污染时,应注意识别。

硅藻是一类种类繁多的低等植物,约11000多种。在海洋中硅藻的种类最多,淡水和潮湿的土壤也不少。据估测每立方厘米土壤中有羽纹藻约1亿个。硅藻种间个体差异大,小者3.5微米,大者300~600微米。硅藻的身体虽然只有一个细胞,可这一个细胞却非常有趣。它既不像动物细胞一样没有细胞壁,也与植物细胞的细胞壁大不相同。硅藻的细胞壁由大量的硅质组成,分为上下两部分组成,上面的盖叫上壳,下面的底叫下壳,上壳套住下壳,并且上下壳面上纹饰图案非常精美。如同透明的水晶箱,或者好比一间精致的玻璃小屋。从16世纪显微镜下发现的这些颇具魅力的小生物后,科学家们耗费了许多的笔工来描绘这些绚丽的“玻璃壳”。

硅藻靠太阳光和吸收水中的无机物生存。每当春季来临,明亮而温暖的阳光使这些微小的植物苏醒过来。优越的自然条件,给浮游植物的生长带来良好的时机,于是,它们迅速繁殖。没有过多久,就铺满了广阔的水面……没有阳光,硅藻不能生存,所以它们大多生活在阳硅藻是一种浮游植物

光充足的水体表层。那么硅藻自身又不能运动,它们有使自己待在表层而不沉到水底去的本领吗?有!它们当中有些体态轻盈,身体里90%以上充满了水分;另一些则长了许多突起物和刚毛,长成球形,或者长得像降落伞,尽量扩充身体的表面积,以便增加浮力或摩擦力,使它们毫不费力就可长期漂浮在水中。

硅藻大多生活在阳光充足的水体表层

硅藻为什么要住在海洋的玻璃屋里呢?据科学家们研究发现,这些漂亮可爱的外壳实际上与它们的功能是紧密相连的。五六千万年前地球大气层内的二氧化碳越来越低,硅藻便把自己装在玻璃容器里,因为这样能帮助在容器的空间内浓缩到足够的反应物质。另外,玻璃壳上那些微孔与细微的纹路让硅藻产生了一些比平滑表面更多的表面积,这些表面积让硅藻的光合作用更有效率。因为演化出这个玻璃壳硅藻才能成为地球上数量最成功的生物体。

硅藻的种类

由于硅藻对水质的适应能力各不相同,在20世纪初即已被用作水污染指示生物。直链藻属和桥穹藻属的一些种是多污带的指示种;冠盘藻、狭窄菱形藻、尖菱形藻等是甲型中污带的指示种;孟氏小环藻、钝脆杆藻、尖针杆藻、肘状针杆藻等是乙型中污带的指示种;羽纹脆杆藻、连结脆杆藻凸腹变种、长等片藻、冬季等片藻、窗格平板藻等是寡污带的指示种。

直链藻

直链藻属硅藻门、中心纲、圆筛藻目、圆筛藻科的一属。

直链藻

种属分布:该属共有190种,中国有16种以上,如朱吉直链藻。

形态特征:细胞圆球形、圆柱形或圆桶形。壳面圆形,偶有呈椭圆形的。常相连成长直链,故称直链藻。壳周无射出刺,但有的有刺刺入邻胞,与链轴平行,是分种特征之一。壳面有射出状排列的孔纹或点纹。壳外套常发达。壳环或有环纹。细胞内有很多小片状的或几个树叶状的色素体。

生活习性:以附着生活为主,也有少数浮游的。海水、淡水和半咸水中都有,也有化石种类。

繁殖:产生休止孢子进行无性生殖、有性生殖产生复大孢子。

小环藻

小环藻属是硅藻门、中心纲、圆筛藻目、圆筛藻科的一属。

小环藻

形态特征:细胞圆盘形,很少呈椭圆形。壳面构造分成两圈:外圈有向中心的带条纹或条状纹,有时有小刺;内圈即中央部分,平滑无纹,或有向心排列的点纹,或有排列不规则的花纹。壳面平或有起伏,特别在中央部分。色素体多,小盘形。有复大孢子。细胞单独生活,或2~3个相连在一起,或包埋于自身分泌的胶质管内。

种属分布:该属共110种,中国有11种以上,如扭曲小环藻。多生活于淡水,海水中也有。

根管藻

根管藻是硅藻门根管藻科的一属。细胞直,扁圆柱形,或稍弯。细胞常以其壳面的一个突起,或一个小刺,进入相连的细胞内相连成链状。也有单独生活的。常见的面为壳环面,壳环面上的次级相连带(或称间板)呈鳞状或环状,是分种根据之一。色素体多,小盘状。该属55种,中国有18种以上。大多浮游,海产,淡水产的很少。如距端根管藻。本属藻类是鱼类等的食料。依化石记录约出现在2000万年前。

根管藻种类示意图

羽纹藻

羽纹藻是硅藻门、羽纹纲、舟形藻目、舟形藻科的1属。

羽纹藻

形态特征:壳面长椭圆形至舟形,两侧平行,但也有中部膨大,或呈对称的波浪状。两端圆,壳缝在中线上,直或扭曲,到末端呈分叉状。壳面花纹由肋纹组成。肋的中部内侧有一椭圆形小孔,与细胞内部相通。肋纹在中部平行或射出状,在壳端为会聚状。有中节和端节。羽纹藻属与舟形藻属相近,除细胞体型外,主要区别在于羽纹藻花纹由肋条组成,而舟形藻为点条纹。

种属分布:本属共有250种,中国有35种以上,如微绿羽纹藻。细胞常单独自由生活,淡水、半咸水、海水都有。如以种类来讲,淡水多于海水,也有少数浮游于水中。有化石种类。

双菱藻

双菱藻是硅藻门、羽纹纲、双菱藻目、双菱藻科的1属。

种属分布:该属共有300种,中国有27种以上。海水、半咸水、淡水中都有,单独生活。也有化石种类。

形态特征:壳面楔形、卵形、椭圆形或长方形。一般扁平,也有扭转的。中线上有无纹区,也称拟壳缝。花纹为横肋纹,肋纹间还有横线纹,左右对称。壳环面一般扁平,可见管壳缝在翼状船骨突上。每细胞只有一个色素体,有性复大孢子由两个配子接合而成。

舟形藻

舟形藻是金藻门、羽纹纲、舟形藻目、舟形藻科的一属。

直舟形藻

形态特征:细胞舟形至椭圆形,中部宽两端尖,有些略有变化。壳面中线上有壳缝,能自由行动。除纵轴左右对称外,横轴和壳环轴(一个壳面的中央至另一壳面的中央)也是左右对称。纵轴最长,横轴短,壳环轴一般短于横轴,壳面花纹左右对称,一般都呈点纹。壳的中央有中央节,两端各有端节一个,均向壁内凸出,起加强硅质胞壁的作用。没有船骨突。色素体每细胞2~4个。有复大孢子。色素体每细胞2~4个,板状或块状。该属和羽纹藻属的主要区别是该属的花纹为横线纹或点纹,无肋纹。

种属分布:该属是硅藻门种类最多的一个属,有1850种,中国有100多种,如直舟形藻种。细胞单独生活,也有少数群居于自己分泌的胶质管内。各种水域中均有。本属最早发现于新生代第三纪古新世,其古老种类中尚有两个种,一直生活到现在。

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