藻類是一組多元化的水生生物,具有進行性能的能力光合作用。某些藻類對大多數人都是熟悉的。例如,海藻(例如海帶或浮游植物),池塘浮渣或湖泊中的藻類開花。但是,存在著一個廣闊而多樣化的藻類世界,不僅對我們有幫助,而且對我們的存在至關重要。
定義
“藻類”一詞涵蓋了許多不同的生物體,能夠通過光合作用產生氧(從太陽收集光能以產生碳水化合物的過程)。這些生物不一定是密切相關的。但是,某些特徵將它們與其他主要的光合生物群體區分開來:土地植物。
根據植物的方式,首先,藻類並沒有高度區分。藻類:解剖學,生物化學和生物技術,第二版。 ”(CRC出版社,2014年)。也就是說,它們缺乏真正的根部,莖和葉,以及一种血管系統,可以在整個體內循環水和營養。其次,許多藻類是單細胞的2014年文章發表在《當前生物學》雜誌上。它們還以多種形式和大小出現。它們可以作為單個微型細胞存在。它們可以是宏觀的和多細胞的。生活在殖民地;或呈現出綠樹成蔭的外觀海藻例如巨型海帶。皮基班克頓的直徑在0.2至2微米之間,而巨型海帶的葉子的長度為60米。最後,在淡水和鹽水的一系列水生棲息地中發現了藻類。
由於這些特徵,一般術語“藻類”包括原核生物生物 - 藍細菌,也稱為藍綠色藻類 - 以及真核生物(所有其他藻類物種)。 “因為“藻類”並不組成從共同祖先降下來的自然群體,包括藍細菌進入非正式群體“藻類”很普遍。琳達·格雷厄姆(Linda Graham),威斯康星大學麥迪遜分校的植物學教授。 “'真核藻類'一詞不包括藍細菌。”有趣的是,葉綠體是陸地植物中光合作用的位置,是藍細菌的改編形式。根據加利福尼亞大學古生物學博物館的數據,這些早期的藍細菌在晚期植物學或在寒武紀初期被原始植物細胞吞沒了。
(原核生物包括細菌和古細菌。它們是更簡單的生物,沒有有組織的細胞結構,其DNA浮子自由地作為細胞質中的纏結腫塊。另一方面,真核生物都是其他生物體:原生物, 植物,真菌什麼是生物?和動物。它們的細胞更有條理。它們具有稱為細胞器的結構,以執行一系列細胞功能,其DNA被安置在一個稱為The Nucleus的中央室中。
一般特徵
棲息地
大多數藻類都生活在水生棲息地中(當前生物學,2014年)。然而,“水生”一詞幾乎受到涵蓋這些棲息地多樣性的能力。這些生物可以在淡水湖泊或鹽水海洋中繁衍生息。它們還可以忍受一系列溫度,氧氣或二氧化碳濃度,酸度和濁度。例如,發現巨型海帶在極地冰蓋以上超過200米,而單細胞綠色藻類物種Dinalella Salina根據一個非常鹹的或高鹽的環境,例如死海等環境2005評論文章發表在《鹽水系統》雜誌上。自由浮動的,主要是居住在照明的水區域內的單細胞藻類,被稱為浮游生物。那些堅持表面的人稱為底棲藻類。根據“藻類”,這種藻類在泥漿,石頭,其他藻類和植物或動物上生長。
藻類也能夠在陸地上生存。它們生長的一些意外地方是樹幹,動物毛皮,雪堆,溫泉(根據“藻類”)和土壤,包括沙漠地殼(當前的生物學,2014年)。
大多數情況下,藻類以各種生長形式(單細胞,菌落等)獨立生活,但它們還可以與包括纖毛,海綿,軟體動物和真菌在內的各種非斑點生物體形成共生關係。這種關係的好處之一是它們使藻類能夠拓寬其棲息地的視野。
營養
通常,藻類能夠通過使用太陽和二氧化碳的光能來產生光合作用並產生自己的營養,以產生碳水化合物和氧氣。換句話說,大多數藻類是自養或更具體地說,光自動營養物(反映了它們對產生營養的光能的使用)。
但是,存在某些僅從外部來源獲得營養的藻類物種。也就是說,他們是異養。這樣的物種採用各種異養策略來從有機材料(含有碳水化合物,蛋白質和脂肪等化合物)中獲取營養。滲透粒子是溶解物質的吸收,吞噬作用涉及吞噬細菌或其他此類獵物。其他藻類(稱為合子營養)只需要獲取必需的維生素,例如B12複合或脂肪酸(根據“藻類”)。
根據“藻類”的作者的說法,人們廣泛認為,藻類的營養策略存在於將光自人物和雜質結合在一起的譜系上。該能力稱為混合肉芽。
生殖
藻類能夠通過無性或營養方法以及通過性繁殖來繁殖。
根據“藻類”的作者的說法,無性繁殖涉及流動孢子的產生,而營養方法包括簡單的細胞分裂(有絲分裂)產生相同的後代和殖民地的分散。有性繁殖涉及配子的結合(每個父母通過減數分裂)。
分類
藍細菌
這些也稱為藍綠色藻類。儘管他們能夠進行產生氧的光合作用並生活在與真核藻類相同的環境中,但藍細菌是革蘭氏陰性細菌,因此是原核生物。他們還能夠獨立地進行氮固定,這是將大氣氮轉化為氨(例如氨)的可用形式的過程。
前綴“ Cyano”表示藍色。這些細菌具有吸收特定波長光的顏料,並賦予它們其特徵性的顏色。許多藍細菌含有藍色色素植物蛋白蛋白,這是一種輕度收穫的顏料(它吸收了光的紅色波長)。藍細菌都有某種形式的綠色色素葉綠素,該葉綠素在光合作用過程中負責收集光能量(當前生物學,2014年)。其他一些也有紅色顏料卵黃素,它吸收了綠色區域和用粉紅色或紅色賦予細菌。
真核藻類
真核藻類是多形的,這意味著他們不是從一個共同的祖先演變而來的。我們目前對生命樹的理解清楚地證明了這一點,這是由各種進化關係組織的所有生物體的家譜。發現真核藻類分佈在許多不同的群體或樹的主要分支之間。
在2014評論文章作者Fabien Burki發表在《生物學的冷春港觀點》雜誌上列出五個超級組真核生物:Ophiskontha,Amoebozoa,Excavata,Archaeplastida和Sar(由三組,Stramenopiles,Alveolata和Rhizaria組成)。
古細菌包括植物和各種光合藻類物種,例如葉綠素(綠藻類的子集),chraphytes(主要是淡水綠色藻類)和glaucocystophytes(單細胞的淡水淡水藻類)。葉綠素是通常與真菌形成地衣夥伴關係的綠藻。
在肺泡中發現了鞭毛藻。這些主要是單細胞海洋和淡水生物。通過進化過程並且是吞噬或作為寄生蟲活的。仍然發現其他藻類分佈在肺泡,excavata,Rhizaria和Chromista中(當前的生物學,2014年)。
重要性
藻類對我們的環境和福祉的最重要貢獻可能是通過光合作用產生氧氣。格雷厄姆對生命科學說:“藻類是必不可少的,因為它們在地球大氣中產生了大約一半的氧氣。”
根據2010評論文章石油發表在《生物燃料》雜誌上,部分源自古老的藻類沉積物。格雷厄姆說:“一些非常古老的石油礦床歸因於藍細菌,儘管生產者的身份仍然不確定。” “年輕的石油沉積物可能來自真核生物海洋綠藻,球蟲和其他微觀海洋浮游植物。”這些石油沉積是有限的資源,並且隨著人類使用而逐漸減少。結果,研究人員正在研究可再生的替代方案。
藻類生物燃料是化石燃料的有前途的替代品。所有藻類都有生產豐富的油,幾種微藻物種自然會在幹質量中積聚高水平的油。此外,藻類是在不同的棲息地中發現的,可以迅速繁殖。他們還有效地使用了二氧化碳。格雷厄姆說:“藻類通過在包括油沉積物和無機碳酸鹽岩石的有機材料中存儲[氣體]來幫助保持二氧化碳水平穩定。”綠藻,矽藻和藍細菌只是一些微藻物種,被認為是生產生物燃料的好候選者(Biofuels,2010年)。
藻華
藻類,形式藻華,因在海洋和湖泊中創造有毒狀況而獲得不良說唱。根據環境保護署(EPA)的數據,“藻類開花”是指某些微藻的猖ramp的生長,這又導致產生毒素,破壞天然水生生態系統並增加了水處理的成本。花朵呈現在其中包含的藻類的顏色。格雷厄姆(Graham)指出,海洋中的主要毒素生產商是某些鞭毛和矽藻。在淡水中,藍細菌是主要的毒素生產者,儘管有些真核藻類也會引起問題。在自然條件下,格雷厄姆指出,藻類使用毒素來保護自己免於被小動物食用,只需要少量即可保護自己。
藻華的主要原因是一種稱為的現象營養污染。由於營養污染,氮和磷過多,可以將藻類推向不受約束的生長。該現像是由各種各樣的人類活動。根據EPA的數據,我們在農業和動物肥料中使用的肥料富含氮,而未正確處理的廢水在氮和磷中均高。
格雷厄姆告訴Livesciencienciencienciencienciencienciencienciencia。 “只有少數物種引起問題,而最糟糕的是智人。 ”
其他資源