形態特徵
此門包含單細胞和多細胞的物種。大部份物種生活在淡水裡,其他許多物種則居住在海水中,另外還有一些物種適應了許多的環境,如雪藻居住在夏天的高山雪原中。其他還有依附在岩石或樹木上頭的。一些
地衣和真菌與
綠藻有
共生關係,綠藻門中的藻類也會和
原生動物、
海綿及
刺胞動物等形成共生關係。有些會有
鞭毛而利於移動,有些會行
同配生殖或
異配生殖等
有性生殖。
主要特徵 ①光合作用色素是葉綠素a和b;和β胡蘿蔔素及幾種
葉黃素;
②貯藏食物主要是澱粉;
③在生活史中,產生具有頂端著生的、多為2~4根、等長
鞭毛的游泳細胞;
本門約8600種,從
兩極到
赤道,從高山到平地均有分布。絕大多數種類產於淡水,少數產于海水,
浮游和固著的均有,寄生的引起植物病害;此外還有氣生的種類,有的與
綠水螅共生,少數種寄生或與真菌共生形成
地衣。
有3種類型: ②
雙倍體的藻體型,生活史中只有
配子是單倍的,減數分裂只在形成配子時進行;這一類型的例很少,如
傘藻。以上兩型都沒有
世代交替;
③
雙單倍體的或稱單雙倍體的藻體型,這一類型的綠藻有世代交替,即在
生活史中,
有性世代與
無性世代交替出現:有性世代的植物體即
配子體,產生單倍的配子;配子結合成為雙倍的合子;合子發育成為無性世代的植物體即
孢子體,產生
孢子;減數分裂在產生孢子的過程中進行;孢子又發育成為配子體,如此循環往復。有不少的綠藻屬於此一類型,例如石蓴。
分布範圍
在淡水和海水中,
海產種類約占10%,淡水產種類約占90%。有些種類專門生活在海水中,如
鞘藻目和
雙星藻目。石蓴目和管藻目是海產種占優勢。
絲藻目是淡水種占優勢,另外也有不少種生活在
半鹹水中。海產種多分布在海洋沿岸,往往附著在10公尺以上淺水中的岩石上。許多海產種有一定的
地理分布,這是由於水的溫度決定的。淡水種的分布很廣,江河、湖泊、溝渠、積水坑中,潮濕的土壤表面,牆壁上,岩石上,樹幹上,花盆四周,甚至在冰雪上都可找到。它們中部分是沉在水中生活,許多單細胞和群體種類是漂浮在水中,但在海水中沒有
浮游的
綠藻,有的綠藻也可以寄生在動物體內,或者與真菌共生形成
地衣。一般淡水種不受水溫的限制,大部分分布在世界各地。
繁殖方式
營養繁殖
群體、
絲狀體以
細胞分裂來增加細胞的數目。大的群體和絲狀體常由 於動物
攝食、流水衝擊等機械作用,使其斷裂。或由於絲狀體中某些細胞形成
孢子或
配子,在放出配子或孢子後的空細胞處斷裂。或由於絲狀體中細胞間膠質膨脹分離,而形成單個細胞或幾個細胞的短絲狀體(如裂絲藻屬Stichococcus),斷裂的每一小段都可發育成新的藻體。某些單細胞
綠藻遇到不良環境時,細胞多次分裂形成
膠群體,環境好轉時,每個細胞又可發育成一個新的植物體。
無性生殖
可形成
遊動孢子或
靜孢子。遊動孢子無壁,其它構造和
衣藻屬的細胞相似。形成遊動孢子的細胞和普通
營養細胞沒有區別。有些種的藻體,全體細胞都可產生遊動孢子,但是,群體類型的藻體,不是所有細胞都同時形成遊動孢子。有些藻類僅限於一定的細胞中產生遊動孢子。形成遊動孢子時,細胞內
原生質體收縮,形成一個遊動孢子,或經過分裂形成多個遊動孢子,其數目是2的次方。遊動孢子多在夜間形成,黎明時放出,或在環境突變時形成遊動孢子。遊動孢子放出後,遊動一個時期,縮回或脫掉
鞭毛,分泌一層壁,成為一個營養細胞,繼而發育為新的植物體。有些藻類以靜孢子進行生殖。靜孢子無鞭毛,不能運動,有細胞壁。另有一種靜孢子,在形態上與母細胞相同,稱
似親孢子。在環境條件不良時,細胞
原生質體分泌厚壁,圍繞在原生質體的周圍,並與原有的細胞壁癒合,同時細胞內積累大量的營養物質,形成
厚壁孢子,環境適宜時,發育成新的個體。
有性生殖
兩個
生殖細胞結合形成合子,合子直接萌發成新個體,或經過
減數分裂形成
孢子,並發育成新個體。在形狀、結構、大小和運動能力等方面完全相同的兩個
配子結合,稱為
同配生殖。在形狀和結構上相同,但大小和
運動能力不同,大而運動能力遲緩的為
雌配子,小而運動能力強的為
雄配子,此兩種配子的結合稱為
異配生殖。在形狀、大小和結構上都不相同的配子,大而無
鞭毛不能運動的為卵,小而有鞭毛能運動的為精子,精卵結合稱為
卵式生殖。兩個沒有鞭毛能變形的配子結合,稱為
接合生殖。
主要價值
細胞結構
在一些群體的團藻類有明顯的
胞間連絲;每個營養細胞都具1至數個
色素體,色素體的形狀多樣,有杯狀、星狀、帶狀、片狀、網狀、粒狀等;絕大多數種類的營養細胞含有1至多個
蛋白核,少數種類沒有;遊動細胞具有2、4條或更多的等長的
鞭毛。
分類進化
分類系統至今還沒有取得一致的看法。1976年,中國藻類學家
饒欽止提出本門應分為2綱、13目,即:
團藻目(Volvocales),四孢藻目(Tetrasporales),
綠球藻目(Chlorococcales),
絲藻目(Ulotrichales),膠毛藻目(Chaetophorales),石蓴目(Ulvales),
溪菜目(Prasiolales),鞘藻目(Oedogoniales),剛毛藻目(Cladophorales),
管枝藻目(Siphonocladales),
絨枝藻目(Dasycladales)和
管藻目(Siphonales)。
接合藻綱(Conjugatophyceae) 生活史中不產生有
鞭毛的遊動細胞;
有性生殖只有
接合生殖。此綱只有
雙星藻目(Zygnematales)一目。
H.博爾德和 M.溫1985年提出把
綠藻門分為1綱,16目,即
綠藻綱(Chlorophyceae):
團藻目(Volvoca-les),四孢藻目(Tetrasporales),
綠球藻目(Chlo-rococcales),綠囊藻目(Chlorosarcinales),
絲藻目(Ulotrichales),環藻目(Sphaeropleales),⑦膠毛藻目(Chaetophorales),橘色藻目(Trentepohliales),
鞘藻目(Oedogoniales),石蓴目(Ulvales),剛毛藻目(Cladophorales),頂管藻目(Acrosiphoniales),
雙星藻目(Zygnematales),
松藻目(Codiales),
管枝藻目(Siphonocladales)和
絨枝藻目(Dasyclada-les)。
綠藻門的
進化趨勢,根據F.F.布萊克曼1900年的意見,最原始的可能是單細胞種類,由此分出3條進化路線:①自群體的到
多細胞的
團藻目;②由四孢藻目到
絲狀體、扁平葉狀以至杯狀和管狀的各類,高等綠色植物被認為起源於這一分支中的鞘毛藻類(coleochaetes);③
綠球藻目這一支失去真正的營養性
細胞分裂的種類。已知的
綠藻化石不少,尤其是絨枝藻類,最早的記錄是前
寒武紀的。
代表植物
綠藻綱(Chlorophyceae)本綱的植物體、
細胞結構及繁殖方式差異都很大,絕大部分綠藻均屬此綱。現將常見的簡介於下:
(1)
衣藻屬(Chlamydomonas)是
團藻目內單細胞類型中的常見植物。本屬約有100種以上,生活於含有機質的淡水溝和池塘中,早春和晚秋較多,常形成大片群落,使水變成綠色。 植物體為單細胞,卵形,細胞內有1個厚底杯狀的
葉綠體,其底部有1
澱粉核。細胞核位於葉綠體上方的杯中。藻體的前端有2條等長的
鞭毛,其基部有2個
伸縮泡,旁邊有1個紅色眼點。在
電子顯微鏡還可以看到
類囊體、
線粒體和
高爾基體等。
衣藻通常進行
無性生殖。生殖時藻體常靜止,鞭毛收縮或脫落,變成
遊動孢子囊。
原生質體分裂為2、4、8、16,各形成具有細胞壁和2條鞭毛的
遊動孢子(zoospore),囊破裂後,遊動孢子逸出發育成新個體。
衣藻的
有性生殖多數為
同配生殖。原生質體分裂成8~64個小細胞,稱
配子(gamete)。配子在形態上和遊動孢子相似,只是體形較小。配子從母細胞中放出後,遊動不久即成對結合,成為2N、具4條
鞭毛的合子,合子遊動數小時後變圓,形成有厚壁的合子。合子經過休眠,在環境適宜時萌發。萌發時經過減數分裂,產生4個遊動孢子。當合子壁破裂後,遊動孢子游散出來各形成一個新的
衣藻個體。
(2)
團藻屬(Volvox)屬於
團藻目。春夏兩季常見生於淤積的淺水池沼中。植物體是由數百至上萬個衣藻型細胞組成的球形群體,衣藻型細胞排列在球體的表面,
空心球體內充滿
膠質和水。有的種有
胞間連絲,逐步過渡到
多細胞的個體。群體中只有少數大型的細胞能進行繁殖,稱此為
生殖胞(gonidium)。
無性生殖時,少數大型的生殖胞經多次分裂形成皿狀體(plakea),再經
翻轉作用(inversion)發育成子群體,落入母群
體腔內,母群體破裂時放出子群體,即為一新植物。
有性生殖為
卵式生殖,
精子囊和
卵囊分別產生精子和卵,精子和卵結合形成厚壁的合子。當母體死亡腐爛後,合子落入水中,休眠後經
減數分裂,發育成一個具有雙
鞭毛的
遊動孢子,逸出後萌發成一新的植物體。