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硅藻门(Bacillariophyta)

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   藻类中细胞壁硅质化的一类。为藻类植物中种类最多的大类群。

  形态构造 藻体大多微小,多为单细胞,少数连结成群体。黄褐色或黄绿色。色素体1至多个,含叶绿素a、c,α-、β-、ε-胡萝卜素、岩藻黄素和硅甲藻黄素等。同化产物主要是金藻昆布糖和脂肪,脂肪在细胞内成为反光较强的小油滴。除色素体中所含光合色素的种类及细胞中贮藏的同化产物有别于其他各门藻类外,其细胞壁的成分和特殊的形态结构是硅藻的最显著的特征。

  硅藻细胞壁主要成分为硅质和果胶质,不含纤维素。整个细胞壁由上、下两个半壳套合而成,似1个有盖的盒。套在外面较大的半壳称“上壳”,套在里面较小的半壳称“下壳”。每个半壳都由“盖板”和“缘板”两部分组成。下壳的盖板称“底板”,上、下壳的缘板又称“壳环带”,简称“壳环”。从垂直方向观察细胞的盖板或底板,称壳面观,简称壳面。从水平方向观察细胞的壳环带,称带面观,简称带面。上、下壳彼此套合的部分称连接带。硅藻细胞的带面多呈长方形,壳面形态多样,有圆形、三角形、椭圆形、卵形、线形、披针形、菱形、“S”形、舟形、提琴形等,并且壳面上具各种细致的花纹。

  繁殖 (1)细胞分裂。这是硅藻的主要繁殖方式。其细胞核和细胞质的分裂过程和普通植物细胞分裂过程相同。核分裂完成后,两个子核分别靠近上、下两壳,细胞质沿中央分裂成2块,原来母细胞的上壳和下壳分别形成2个子细胞的上壳,子细胞的原生质体各自分泌产生1个新的下壳,形成两个子细胞,子细胞分开后,各自发育成1个新的个体。其中以母细胞上壳作上壳的子细胞与母细胞大小相同,以母细胞下壳作上壳的子细胞比母细胞略小。因此,当硅藻逐代进行细胞分裂时,后代中有相当数量的个体,体积渐次变小。(2)形成复大孢子。这是硅藻在长期进化发展中产生的一种有利于种族繁衍的适应方式,可使因连续进行分裂繁殖而体积缩小了的后代细胞恢复到该种细胞原来的大小。复大孢子的形成与有性过程相联系。通常是:即将结合的2个体积变小了的母细胞彼此靠近,包在共同的胶质中;母细胞进行减数分裂,各自产生1个或2个配子(或精子和卵);配子(或精子与卵)彼此结合形成1个或2个合子;合子体积增大发育成复大孢子;复大孢子萌发,形成新的与该种硅藻细胞原来大小相同的新个体。

 

  种类、分布及经济意义 已知的硅藻有10000多种。根据壳面的形态及壳面上花纹的排列方式,分成中心纲和羽纹纲两纲。前者壳面花纹呈放射状排列,以小环藻(Cyclotella)、直链藻(Melosira)等种类最为常见,后者壳面花纹左右对称,呈羽纹状排列,以羽纹藻(Pinnularia)、舟形藻(Navicula)和桥弯藻(Cymbella)等最为常见。因其所含光合色素种类、贮藏营养物质及细胞壁由2个半壳套合组成等与金藻相似,有的分类学家将其划入金藻门,作为其中的1纲。硅藻广泛分布在淡水、半咸水、海水及陆地上潮湿的地方。水中生活的种类,是淡水和海水中浮游生物的主要组成者之一,为水生生态系统食物网中重要的初级生产者,是鱼类及无脊椎动物的天然食料。硅藻死亡后,遗留的细胞壁沉积成的硅藻土,质脆、多孔、不传热、耐高温,可作耐火、绝热、填充及磨光材料,也是化学工业上良好的吸附剂和催化剂的载体。不同种类的硅藻对水质的适应能力各不相同,有些种类可作为水污染的指示生物。如直链藻属和桥弯藻属的一些种是多污带指示种,冬季等片藻和长等片藻是寡污带的指示种,普通等片藻为油污染的指示种。硅藻化石在地质研究和矿藏勘探上有重要意义。在水体中大量繁殖时,可在水面形成称为“水华”的浮沫,对鱼类等的生长有害。

 

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