國立彰化師範大學生物學系

 

藍藻門  Cyanophyta

 

藍綠藻是最原始、最古老的藻類,色素中有大量的藻膽素,植物體常呈藍綠色。  

一、形態構造:

藍綠藻細胞結構明顯地分為內、外兩部分,即細胞壁和原生質體。

(1.)細胞壁:細胞壁常由二層組成;內層薄而堅固,含有一定量的纖維質;外層由果膠質組成,一般具一定的厚度。在細胞外部,覆蓋厚薄不一定的膠被或稱膠鞘。藍綠藻的多數種類,包括單細胞及非絲狀群體常具個體或群體膠被,因含水量的多少使被、膠鞘的明顯程度不同,含水量低則明顯,含水量高,膠質水化,則不易看清楚。膠被或膠鞘無色或具黃、褐、紅、藍等顏色。膠質的主要成分是果膠質(pectose)或戎聚糖(pentosan),有的種類膠鞘內往往有一定的纖維存在。

 (2.)原生質體:藍綠藻細胞無色素體、細胞核等細胞器,原生質分為外部色素區和內部無色中央區。色素區含有的色素,除葉綠素a,胡蘿蔔素及兩種特殊的葉黃素a外,還含有大量藻藍素及藻紅素。同化產物以藍藻澱粉為主,還含有藻青素顆粒體等。藍藻是原核生物(procaryota),無細胞核,無色中央區僅含有相當於細胞核的物質,而無核膜及核仁的分化,此區又稱為「中央體」(centreplasm)

 

二、體制

    藍綠藻主要為單細胞、絲狀或非絲狀的群體。非絲狀群體有板狀、中空球狀、立方形等各種形狀,但大多數為不定形群體,群體常具一定形態和不同顏色的膠被。絲狀群體由相隨的一列細胞藻絲(trichomes)組成,藻絲具膠鞘或不具膠鞘,藻絲及膠合稱「絲狀體」(filament),每條絲狀體中具一條或數條藻絲。藻絲直徑一致或一端或兩端明顯尖細,藻絲具真分枝或假分枝,假分枝由藻絲的一端穿出膠鞘延伸生長而形成。

    有些種類的細胞內含有偽空胞,在顯微鏡下這些偽空胞呈黑色、紅色或紫色等。偽空胞又叫氣泡,尤其是營浮游生活的種類中更為常見。假空泡可使植物體漂浮,也是一種抵抗日光照射的屏幕。

 

三、繁殖:

    藍綠藻到目前為止,尚未發現有性生殖。殖方式大分以下幾大類。

(1.)營養繁殖:絲體上細胞不發生特殊變化,僅由母細胞分成二個子細胞;或由一個母群體分成二個或多個子群體,以及絲體受外力而折斷再生成新絲體,如果群體中細胞增到一定數目時亦可破裂而形成小群體。

(2.)無性繁殖:產生孢子進行繁殖。

a.       內生孢子:在單細胞群體性的一些藍綠藻的成熟個體細胞,其中的原生質體,經過反覆多次分裂後,產生多數的內生孢子,當這些內生孢子成熟後,母細胞壁破裂,散發出其中的內生孢子,在環境適宜時,內生孢子附著而萌發

b.      外生孢子:這種孢子出現在單細胞的管孢藻屬Chamaesiphon和列管藻屬 Stichosiphon。這兩屬的原生質體,在生殖時細胞的頂端自上而下發生縊縮,由此產生一個以至多個成串的球形小細胞,即外生孢子,這些孢子成熟後,從母細胞逸出,有的遠離親體,環境適宜時發育成新個體;有的附著在母體的四周,形成一種類似分枝的群集體。

c.      厚壁孢子:又稱休眠孢子,是殖段目Hormohonales中許多科、屬、種特有的一種孢子。在絲體上產生後,可以抗拒外界不良環境,它通常在絲體上單獨形成,也有幾個相連的細胞發育而成為一串的,色著生在絲狀體基部、中間或兩端等,隨種類而異。厚壁孢子在寒冷或乾燥時,除本身細胞壁外,還產生三層寬厚的包被,且孢子的原生質體充滿著各種貯物,當環境適宜時萌發成新個體。

d.      藻殖段(段殖體 Hormogonia):在一些種類的局部絲體上,由少數細胞或多數細胞相連成一小段細胞,無膠質鞘,通常在絲體頂端或分枝的頂端形成,但也有少數種類在絲體中段處形成,成熟後,在母絲體中緩緩地運動,離開母株,再生長成新的絲狀體。

e.       藻殖孢 Hormocystis:也是一種絲體,與藻殖段不同之處是外部具有厚而有層理的膠鞘包圍著,形如含一藻殖段的孢子,位於母株分枝頂部,萌發時膠鞘的一端或兩端破裂,發展成一新個體。   

四、生態分佈及意義:

藍綠藻為藻類中唯一之原核細胞植物,此群藻類雖名為藍綠藻,但常出現其他顏色,如綠色、墨綠色、黃褐色等。

藍藻生長在在各種水體或潮濕土壤、岩石、樹幹上;有不少種類能在乾燥的環境中生長繁殖。水生種行多喜生於含氮量較高;有機質較豐富的鹼性水體中。藍藻一般喜較高的溫度,有的種類能在74℃的溫迫中生長。在夏秋季節,湖泊、池塘因一些藍藻大量繁殖;使水中含氧量降低,藻體死後有時分解出毒素,造成魚類等水生生物死亡。

有些藍藻和固氮菌一樣,具有固氮媒,能夠將空形中游離的氮同化為細胞體內的含氮化合物。這種固氮藍藻不僅在死亡後能分解出含氮化合物,而且在生時由予新陳代謝作用將部分的氮化合物分泌出來成為有機氮肥,供作物種用,因而固氮藍綠藻是一種有前途的新肥源。還有一些可食用的,如地木耳、髮菜等等。有些種類的藍藻藻漂浮於水面,且大量增殖,形成藻華(bloom),例如微囊藻(Microcystis)、魚腥藻(Anabaena)等。