藍綠藻

藍綠藻又稱藍藻，由於藍色的有色體數量最多，所以巨觀上現藍綠色。大多數藍綠藻的細胞壁外面有膠質衣，又叫粘藻。藍綠藻是地球上出現的最早的原核生物，也是最基本的生物體。

藍綠藻在地球上大約出現在距今35～33億年前，已知藍綠藻約2000種，中國已有記錄的約900種。為自養形的生物，它的適應能力非常強，可忍受高溫，冰凍，缺氧，乾涸及高鹽度，強輻射，所以從熱帶到極地，由海洋到山頂，85℃溫泉，零下62℃雪泉，27%高鹽度湖沼，乾燥的岩石等環境下，它均能生存。

基本介紹

• 中文學名：藍綠藻
• 拉丁學名：Blue-green algae
• 別稱：藍藻，藍細菌、藍綠菌、黏藻
• 界：藍藻界
• 門：藍藻門
• 分布區域：大多數（約75%）淡水產，少數海產
• 生物：原核生物
• 繁殖方式：營養繁殖或產生孢子以無性繁殖

分類

藍藻（Cyanobacteria）包括藍球藻Basketballalgae、顫藻Oscillatoriasp、念珠藻Nostoc和髮菜seaweed。

藍藻門分為兩綱：色球藻綱和藻殖段綱。色球藻綱藻體為單細胞體或群體；藻殖段綱藻體為絲狀體，有藻殖段。

形態特徵

藍綠藻是單細胞生物，沒有細胞核，但細胞中央含有核物質，通常呈顆粒狀或網狀，染色體和色素均勻的分布在細胞質中。該核物質沒有核膜和核仁，但具有核的功能，故稱其為原核。和細菌一樣，藍藻屬於“原核生物”。它和具原核的細菌等一起，單立為原核生物界。

藍綠藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、內質網和液泡等細胞器，含葉綠素a，無葉綠素b，含數種葉黃素和胡蘿蔔素，還含有藻膽素（是藻紅素、藻藍素和別藻藍素的總稱）。一般說，凡含葉綠素a和藻藍素量較大的，細胞大多呈藍綠色。同樣，也有少數種類含有較多的藻紅素，藻體多呈紅色，如生於紅海中的一種藍藻，名叫紅海束毛藻，由於它含的藻紅素量多，藻體呈紅色，而且繁殖的也快，故使海水也呈紅色，紅海便由此而得名。藍藻雖無葉綠體，但在電鏡下可見細胞質中有很多光合膜，叫類囊體，各種光合色素均附於其上，光合作用過程在此進行。

藍綠藻的細胞壁和細菌的細胞壁的化學組成類似，主要為粘肽；貯藏的光合產物主要為藍藻澱粉和藍藻顆粒體等。細胞壁分內外兩層，內層是纖維素的，少數人認為是果膠質和半纖維素的。外層是膠質衣鞘以果膠質為主，或有少量纖維素。內壁可繼續向外分泌膠質增加到膠鞘中。有些種類的膠鞘很堅密拌可有層理，有些種類膠鞘很易水化，相鄰細胞的膠鞘可互相溶和。膠鞘中可有棕、紅、灰等非光合作用色素。

藍綠藻的藻體有單細胞體的、群體的和絲狀體的。最簡單的是單細胞體。有些單細胞體由於細胞分裂後子細胞包埋在膠化的母細胞壁內而成為群體，如若反覆分裂，群體中的細胞可以很多，較大的群體可以破裂成數個較小的群體。有些單細胞體由於附著生活，有了基部和頂部的極性分化，絲狀體是由於細胞分裂按同一個分裂面反覆分裂、子細胞相接而形成的。有些絲狀體上的細胞都一樣，有些絲狀體上有異形胞的化；有的絲狀體有偽枝或真分枝，有的絲狀體的頂部細胞逐漸尖窄成為毛體，這也叫有極性的分化。絲狀體也可以連成群體，包在公共的膠質衣鞘中，這是多細胞個體組成的群體。

分布範圍

藍綠藻分布十分廣泛，遍及世界各地，但大多數（約75%）淡水產，少數海產；有些藍綠藻可生活在60～85℃的溫泉中；有些種類和菌、苔蘚、蕨類和裸子植物共生；有些還可穿入鈣質岩石或介殼中(如穿鈣藻類)或土壤深層中（如土壤藍藻）。

藍綠藻

主要價值

藍綠藻是最早的光合放氧生物，對地球表面從無氧的大氣環境變為有氧環境起了巨大的作用。有不少藍綠藻（如魚腥藻）可以直接固定大氣中的氮，以提高土壤肥力，使作物增產。還有的藍綠藻為人們的食品，如著名的髮菜和普通念珠藻（地木耳）、螺旋藻等。

繁殖方法

藍綠藻的繁殖方式有兩類，一為營養繁殖，包括細胞直接分裂（即裂殖）、群體破裂和絲狀體產生藻殖段等幾種方法，另一種為某些藍藻可產生內生孢子或外生孢子等，以進行無性生殖。孢子無鞭毛。尚未發現藍藻有真正的有性生殖。

危害與治理

在一些營養豐富的水體中，有些藍綠藻常於夏季大量繁殖，並在水面形成一層藍綠色而有腥臭味的浮沫，稱為“水華”，大規模的藍綠藻爆發，被稱為“綠潮”（和海洋發生的赤潮對應）。綠潮引起水質惡化，嚴重時耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。

藍藻爆發會導致嚴重的水污染事件，最嚴重的一次危機為2007年太湖藍藻污染事件。當年6月，太湖藍藻大爆發，幾十厘米厚的藍藻覆蓋所有水面。據無錫市政府公布的統計數據，除無錫水廠外，其餘占全市供水70%的水廠水質都被污染，水龍頭裡放出的水又黃又臭，200萬無錫市民生活飲用水受污染，市區純淨水被哄搶，政府雖及時採取措施，但已經對人民的生活產生很大的影響。其後，儘管國家下了大力氣治理太湖污染，藍藻依然每年爆發。

更為嚴重的是，藍綠藻中有些種類（如微囊藻）還會產生毒素（簡稱MC），大約50%的綠潮中含有大量MC。MC除了直接對魚類、人畜產生毒害之外，也是肝癌的重要誘因。MC耐熱，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可以用活性碳淨水器對被污染水源進行淨化。

藍綠藻等藻類是花、鰱魚的食物，可以通過投放此類魚苗來治理藻類，防止藻類爆發。

致畸案例

那些含有大量藍綠藻的水域，視黃酸水平很高，也許正是它們導致越來越多兩棲動物畸形。

也許這些名叫藍藻的微生物不是故意的，但它們的存在確實使水域中富含一些化學物，並導致蛙和其他野生脊椎動物出現畸形。

北京大學的環境毒理學家胡建英說，藍藻又稱藍綠藻，可以引起水域中出現視黃酸，這是一種稱為以前未受人們重視但是廣泛傳播的化學物。在2012年5月29日發表於《美國科學院院報》的論文中，胡博士和她的同事們說，在她們實驗室培養的24種藍藻中，有13種可以產生一些類型的視黃酸或者類視黃酸物。

視黃酸是一種維生素A的衍生物，它可以對脊椎動物的肢體發育起作用。研究人員們對上個世紀90年代以來出現的畸形蛙進行研究，發現視黃酸類可能是其病因之一。

胡和同事們還分析了來自中國第三大淡水湖——太湖的樣本，其中就富含藍藻類生物。結果發現，太湖中含有高濃度的視黃酸。

“這項新研究打開了一個新的潛在研究領域”，美國蓋恩斯維爾市領導著佛羅里達海洋基金學院課程的浮游生物生態學家卡爾·海文斯說，“我非常想了解這些化合物是否也在其他有藍藻的湖泊中被發現，我對進一步研究充滿了期待。”

太湖中的視黃酸濃度高達20納克/升，這是日本筑波大學的KunimitsuKaya和他的同事們在日本湖泊中發現濃度的一萬倍。2011年，Kaya報導，藍藻可以產生一種類視黃酸物（稱為7-羥基視黃酸）；該大量化合物可能會導致像太湖這樣的極端環境。它引起的浮藻和泡沫很可能遮住陽光，使那些本來可以降解的高濃度視黃酸無法降解。

科瓦利斯俄勒岡州立大學的生態學家安德魯布勞施坦因說，暫時還沒有足夠的信息將藍藻與高發的兩棲生物畸形聯繫起來。他和其他研究人員已經提出了一些其他的原因，包括紫外線輻射和吸蟲綱寄生物。

博耳德科羅拉多大學的疾病生態學家皮耶特·詹森說，寄生物可以導致一些肢體畸形，但是它不能解釋所有的病例。

毒理學

藍菌產各種各樣的生物毒素，包括：神經毒素（Neurotoxin）、肝毒素（Hepatotoxin）、細胞毒素（Cytotoxin）及內毒素（Endotoxin）等，對人體及動物的健康或安全構成嚴重危險：

1.神經毒素BMAA

土生和水生的藍菌生物皆含有神經毒素BMAA（β-N-methylamino-L-alanine），並可能透過食物鏈不斷累積產生生物放大作用，對人類的損害將逐漸增加。BMAA已證實會對動物產生強烈的毒性，加速動物腦神經退化、四肢肌肉萎縮等等，小量BMAA積累已能選擇性殺死從老鼠的神經元。

2.藍藻中有些種類（如微囊藻）還會產生微囊藻毒素（Microcystin，簡稱MCs），MCs是一種肝毒素，是肝癌的誘因之一，有非常強的毒性，大約50%的綠潮中含有大量MC。MCs具有水溶性和耐熱性。易溶於水，甲醇或丙酮，不揮發，抗pH變化。MC-LR的分子式為C49H74N10O12，分子量為995.2（計算時往往按1000計)。MCs不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可以用活性碳淨水器對被污染水源進行淨化。

家畜及野生動物飲用了含藍藻毒素的水後，會出現腹瀉、乏力、厭食、嘔吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症狀，甚至死亡。病理病變有肝臟腫大、充血或壞死，腸炎出血、肺水腫等。長期飲用可能引發肝癌。醫學部門已發現飲水中微量微囊藻毒素與人群中原發性肝癌的發病率有很大相關性。1996年在巴西造成100多名急性肝功能故障，7個月內至少50人死於藻毒素產生的急性效應，引起舉世矚目的關注。淡水水體中的藍藻毒素已成為全球性的環境問題，世界各地經常發生藍藻毒素中毒事件。

3.藍藻另一個分類的毒素對皮膚有刺激作用，當藍毒素細胞破裂或死亡時，以上分類的毒素就會被釋放到水中。人們在洗澡、游泳及其他水上休閒和運動時，皮膚接觸含藻毒素水體可引起敏感部位(如眼睛)和皮膚過敏。