植物介紹
藻類植物的1門。除少數裸型種類外,都有厚的主要是
纖維素組成的
細胞壁稱為殼。
光合色素為
葉綠素a和c,β-
胡蘿蔔素,
葉黃素類為矽甲藻素(Diadinoxanthin)、
甲藻黃素(Dinoxanthin)、
新葉黃素(Neoxanthin)及甲藻所特有的多甲藻素(Peridinin)。全
世界約有130屬,1000多種。多數為海產種類,少數產於淡水及半鹹水水體中。
中國常見的淡水種類有 4個屬15種,罕為共生或寄生性;溫暖水域中的比寒冷水體中的多;海產種類的形態變化較大。
甲藻門(Pyrrophyta),藻類植物的一門。除少數裸型種類外,都有厚的主要是
纖維素組成的
細胞壁稱為殼。
光合色素為
葉綠素a和c,β-
胡蘿蔔素,
葉黃素類為矽甲藻素(diadinoxanthin)、
甲藻黃素(dinoxanthin)、
新葉黃素 (neoxanthin)及甲藻所特有的多甲藻素(peridinin)。
植物體除少數為絲狀或球狀類型外,絕大多數為具鞭毛的單細胞遊動種類。
縱裂甲藻綱的細胞壁由 2片組成,橫裂甲藻綱由橫溝或稱腰帶把細胞分成上、下兩部分,上部的稱為上錐部(具板片的種類或稱上殼),下部的稱為下錐部(具板片的種類或稱下殼)。殼體或為整塊,但多數系由若干多角形的板片組成,板片的數目和排列方式是分類的主要依據;在細胞腹面具與橫溝垂直而向後端延伸的縱溝。鞭毛 2條,頂生或從橫溝與縱溝相交處各自的鞭毛孔伸出;橫鞭毛帶狀,環繞在橫溝內,縱鞭毛線狀,沿縱溝向後伸出。色素體依種類而異,呈黃綠、黃褐色。罕為藍色,少數種類無色素體。常具蛋白核;貯藏物質為澱粉,也可產生油滴。眼點有或無。細胞核呈圓形、橢圓形或馬蹄形等。染色體在細胞分裂期間呈串珠狀、密集,在整個有絲分裂過程中核膜不消失,不形成紡錘體,無著絲點。細胞分裂是普遍的繁殖方法,有時也產生動孢子、不動孢子或休眠孢子。有性生殖罕見。本門大部分種類可作魚類及水生動物的餌料。浮游種類中,特別是海產的,是水生生物食物鏈中的原初生產者之一;有些種類如多甲藻目中的膝溝藻在過量繁殖時形成“赤潮”,使水呈紅色、淡紅褐色並發出腥臭味,使水的溶氧量降低,並且分泌毒素──石房蛤毒素及其衍生物,能使其他水生生物死亡,對水產造成危害。
形態特徵
細胞球形、長橢圓形。細胞裸露或具細胞壁,有的壁薄,有的壁厚而硬,含有
纖維素。縱裂甲藻由左、右兩個對稱的半片組成,無縱溝和橫溝。橫裂甲藻的細胞壁由多個板片組成。板片有時具角、刺或
突起,表面常有圓形孔紋或窩紋。板片的形態構造和組合情況是鑑定種的標準。橫裂甲藻多具1橫溝和1縱溝,橫溝又稱
腰帶,位於細胞中部偏下,橫溝上部稱上殼或上錐部,下部稱下殼或下錐部,縱溝又稱腹區,位於下殼腹面。
載色體多數,盤狀、片狀、棒狀或帶狀,多周生。電子顯微鏡下,載色體有3層膜包圍,外層是載色體內質網膜,不與核膜相連,裡邊兩層是載色體膜。光合片層是由3條類囊體疊成的束。含有葉綠素a和c、β-胡蘿蔔素、多甲藻[黃]素(peridinin)、矽甲藻素、甲藻素、
硅藻黃素。由於黃色色素類的含量比葉綠素的含量大4倍,因此,載色體常呈黃綠色、橙黃色或褐色。同化產物是澱粉和油。有些甲藻具蛋白核。
甲藻細胞核很大,分裂間期染色體也呈現濃縮的螺旋狀態;
染色體中
組蛋白很少,DNA的複製有兩種情況:一種
DNA在細胞生活的周期中,不間斷地進行複製,這一點與原核細胞DNA的複製相似;另一種和真核細胞相似,DNA的複製是間斷的,在一定時間內進行複製。
細胞是
有絲分裂,分裂時核膜核仁不消失,核內沒有紡錘絲,染色體附著在核膜上或特殊的著絲點上;核膜凹陷形成溝管,溝管橫貫細胞核,在溝管內的細胞質中有紡錘絲;中期沒有真核所具有的中期板,後期核向兩側擴展,染色體移至核相對的兩端,以環溝在核中部將核分開形成兩個子核,稱此種核為中核或甲藻核(Dinokaryon)。
甲藻的運動細胞有兩條頂生或側生鞭毛。頂生鞭毛中,1條直伸向前方是尾鞭型,另1條伸出後橫向彎曲,是茸鞭型。側生鞭毛是從橫溝與縱溝交叉處的鞭毛孔伸出,其中1條在橫溝中,是茸鞭型,叫橫鞭毛,另1條沿縱溝向後方伸出,是
尾鞭型(Whiplashtype),叫縱鞭毛。鞭毛鞘內有9+2條軸絲。有些種類有
眼點,眼點由
脂粒構成,有的種類在脂粒外有1層膜包圍。
甲藻液泡(Pulsule),位於甲藻細胞體表層,是1種沒有伸縮能力的囊狀體,囊狀體外端有1開口與外界相通,有滲透營養的作用。甲藻還有1種
刺絲胞(Trichocyst),刺絲胞是高爾基體長出來的,遇到敵人時放出刺絲胞,長約200微米,放出後不收回,被水溶解。
繁殖方式
甲藻的繁殖以細胞縱裂為主,有些種類能產生遊動孢子、不動孢子或厚壁休眠孢子;有性生殖是同配,僅在少數種中發現。
由於近海水域的
富營養化,導致甲藻爆發式的增長繁殖(如
夜光藻Noctiluca scintillans、
海洋原甲藻Prorocentrum micans等),形成水華,使水變色,發出腥臭味,形成赤潮。密度過大後又造成死亡藻體滋生腐生細菌,使水中溶解氧急劇下降,並產生甲藻毒素,對魚蝦貝類危害較大。通過無脊椎甲殼類動物,如蚝、
牡蠣等動物富集甲藻細胞所釋放的毒素,對人類產生危害。
地理分布
大多數甲藻是海產,淡水產種類較少,也有極少數種寄生於魚類、橈足類和其他脊椎動物體內。淡水中春秋兩季生長旺盛,海水則在暖海中種類較多。甲藻是重要的
浮游藻類,是水生動物主要餌料之一。但是,甲藻過量繁殖,常使水色變紅,形成“赤潮”,發生腥臭氣味。形成赤潮時,水中甲藻細胞密度過大,藻體死亡後滋生大量腐生細菌,由於
細菌的
分解作用,使水中的溶氧量急劇下降,並產生大量有毒物質,同時有的甲藻也分泌毒素,因此,赤潮發生後,造成魚蝦貝類大量死亡,對漁業危害很大。
生存環境意義
大多數甲藻是海產,淡水產種類較少,也有極少數種寄生於魚類、橈足類和其他脊椎動物體內。
但是,水域營養物質濃度過高時,會導致甲藻爆發式的增長繁殖(如
夜光藻Noctilucascintillans、
海洋原甲藻Prorocentrummicans等),形成水華,使水變色,發出腥臭味,形成赤潮。
甲藻死亡後沉積海底,成為古生代油地層中的主要化石,因此,在石油勘探中,常把甲藻化石作為依據。
下屬分類
依照
帕克和
狄克遜(1976),
道奇(1982,1986)和洛布利奇(1976)的研究,甲藻門分為2綱,甲藻綱(Dinophyce-ae)和寄生的共甲藻綱(Syndinophyceae);10目:
原甲藻目(Prorocentrales),鰭藻目(Dinophysiales),裸甲藻目(Czymnodiniales),夜光藻目(Noctilucales),冠甲藻目(Lophodiniales),
多甲藻目(Peridiniales),鈣甲藻目(Theracosphaerales),囊溝藻目(Blastodiniales),植甲藻目(Phytodinales),絲甲藻目(Dinotrichales),變甲藻目(Dinamoebidales),
膠甲藻目(Gloeodiniales),共甲藻目(Syndiniales)。
代表植物
多甲藻屬
(Peridinium)
屬於橫裂甲藻綱多甲藻目。藻體單細胞、
橢圓形、卵形或多角形。背腹扁,背面稍凸, 腹面平或凹入,縱溝和橫溝明顯,細胞壁有多塊板片組成。載色體多數,粒狀,周生,黃褐色、黃綠色或褐紅色。有的種類具蛋白核。細胞核大,1個。貯藏食物是
澱粉或
油。細胞以斜向縱裂進行繁殖,或形成厚壁休眠孢子,少數種類有有性生殖。本屬約有200種,海產種類較多,淡水產較少。
角藻屬
(Ceratium)
屬橫裂甲藻綱多甲藻目。植物體單細胞,不對稱形,頂端有板片突出形成的長角,底部有2—3個短角。載色體多數,橙黃色,細胞核1個,有眼點。細胞以斜向縱裂方式繁殖,在營養期末形成厚壁休眠孢子。
本屬約80種,主要為海產、少數生活於淡水。
枝甲藻屬
(Dinoclonium)
屬於橫裂甲藻綱絲甲藻目。植物體是分枝的絲狀體,有
匍匐枝和直立枝之分。載色體多數。生殖時每個細胞產生1—2個遊動孢子。
本屬是稀見藻類,附生於水中其他藻體上。
植物界地位
甲藻原被列入動物界原生動物門,發現球胞型和絲狀藻體之後,才將其列入植物界。甲藻在
色素方面與
硅藻相似,但同化產物和形態等構造明顯不同,由於甲藻的構造與其他藻類區別較大,因此,它們是一群自然的植物類群。
甲藻門 - 光合器結構和光合色素
1光合器:1層葉綠體內質網膜,3條類囊體形成一束 。
2光合色素:(1)葉綠色類:a,c。
(2)胡蘿蔔素類:β。
(3)葉黃素類:矽甲黃素、多甲藻素、甲藻黃素等 。
(4)藻膽素:某些甲藻類含有。