单胞藻是一类个体微小,一般需要借助显微镜观察的藻类。在分类学上习惯把
单细胞藻类列入微生物的范畴。单胞藻是水体主要原初生产者,对水体有着至关重要的作用。现在在能源开发、生物研究等领域也有应用。
定义
在天然水域中,生长着一类需要借助显微镜才能观察清楚的微藻。这类微藻大多是单细胞的,少数如骨条藻是多细胞的链状群体、螺旋藻是多细胞的丝状体,习惯上统称为单胞藻。在分类学上习惯把
单细胞藻类列入微生物的范畴。单细胞藻类的种类也很多,如我们通常观察到的单胞藻、衣藻以及附在水草上的砂藻等,都属于单细胞藻类。
作用
单胞藻是水体主要原初生产者,在水产养殖上,它既是养殖动物的食物链基础,亦可直接为其摄食。在许多养殖动物特别是甲壳类和贝类的育苗阶段,单胞藻作为主要开口饵料,甚至可以决定育苗的成败。随着水产养殖业的发展,单胞藻饵料的人工培养也越来越受到重视。同时,在水产苗种生产中投喂单胞藻活饵料,不仅能充分满足水产动物的营养需求,而且能增加水中溶氧量,降低氨氮,平衡水质和抑制某些病原体的生长繁殖,减少病害的发生。
因其利用太阳能效率高,营养丰富,生长繁殖旺盛,适应性强,易培养等,越来越受到广泛的重视,已在水产养殖、净化污水、食品行业、
饲料添加剂、能源开发、药物研制、基础生物研究、色素提取等方面得到了应用。
培养方式
一般单胞藻在培养室中进行培养,方法是将藻种置于最适培养条件下培养,每隔数天至周扩种一次,使藻种一直处于旺盛的指数生长期;培养容器主要是500、5000毫升三角烧瓶,进行封闭式静止培养,每天轻轻摇瓶5~6次。二级培养是扩大培养,将一级培养藻种扩种到1万~2万毫升细口玻璃瓶或透明玻璃钢槽等容器中进行培养,用摇动或充气方式搅拌藻液。三级培养为大量培养,在植物饵料培养池或框架式聚乙烯薄膜袋中进行,培养成的藻液直接供育苗生产用。
典型的单胞藻
硅藻
硅藻是一类最重要的浮游
植物。硅藻分布极其广泛。在世界大洋中,只要有水的地方,一般都有硅藻的踪迹,尤其是在
温带和
热带草原褐藻、
甲藻、
绿藻、
蓝藻等虽然它们的数量不如硅藻丰富。但是,它们也是经济价值极高的浮游植物。 硅藻是一类具有
色素体的单细胞植物,常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的
群体。
硅藻形态多种多样。它们靠光合作用将海水中的无机物合成自身需要的有机物。游离出的部分氢原子每两个和一个氧原子结合形成了水,氧分子中的另一个氧原子就从细胞里跑出来溶解到水里或者跑到
大气里去了。地球上有70%的氧气是浮游植物释放出来的。硅藻是
鱼、
贝、
虾类特别是其幼体的主要饵料,它与其他植物一起,构成海洋的初级
生产力。 硅藻还是形成海底生物性沉积物的重要组成部分。经过漫长的年代,那些在海底沉积下来的以硅藻为主要成分的
沉积层,逐渐形成了
经济价值极高的
硅藻土。硅藻土不但含有丰富的营养物质,而且还能完好地保存动植物的遗体,在古生物学研究领域具有重要意义。硅藻色素包括
叶绿素A、C1、C2、以及
胡萝卜素。它们能吸收太阳光的能量,将细胞中的水
分解,使
水分子上的一个
氢原子分离出来,一部分有利的
氢原子和
二氧化碳化合经过复杂的化学变化后就产生了
糖和
淀粉,这就是光合作用。这些物质再和细胞吸收的
氮、磷、硫等物质进一步作用,氧就形成了
蛋白质和
脂肪等物质。
微胞藻
微胞藻属浮游性群体
单细胞藻类,群体中数目极多,细胞球体,内有假
液泡。假液泡是一种气泡,浮游性的
蓝藻大多有假液泡,这是适应浮游的
细胞器。群体易破裂成数个。这种藻类在夏季大量
繁殖,形成水花,危害水生
动物。微胞藻属
蓝藻类。
衣藻
环境适宜时多连续进行
无性生殖。无性生殖时,细胞常静止不动,鞭毛收缩或脱落。其内的
原生质体经过1~4次有丝分裂,形成2、4、8或16个子原生质体,随后各自形成1个
游动孢子,其结构和母体一样。待母细胞壁胶化破裂时,每个游动孢子即被释放出来,并在水中游动,各自长大成1个新个体。衣藻的有性生殖过程也是首先脱去鞭毛,原生质体经过3~6次分裂,产生 8、16、32或64个具2条鞭毛的细胞,叫做配子。其形态结构和游动孢子相同,但更小些。配子释放出来后,成对地进行融合,每对配子产生1个二倍体的合子。合子分泌产生厚壁,经过休眠,当条件适宜时萌发,首先进行减数分裂,各产生4个单倍体的减数孢子。待合子壁破裂后放出,每个减数孢子各形成1个新个体。衣藻的适应性强,各种淡水中都有生长,特别是有机质丰富的小水坑中,常可发现较纯群的衣藻。少数种类可在4℃以下的低温下生长繁殖,如雪衣藻可在积雪上生长。由于其细胞内含有多量的类胡萝卜素,当它们在雪面大量繁殖时,即将雪“染”成绿、黄或橙红等颜色。
绿藻门、
团藻目、衣藻科中的
衣藻属。藻体为单细胞,球形、卵形或椭圆形,细胞前端有2条等长的
鞭毛,藻体借鞭毛的摆动而游动。细胞质中多具1个大形杯状叶绿体(也有的为“H”形或星芒状,或片状),在叶绿体内靠细胞前部有1个红色眼点,有感光作用。1个细胞核,存在于杯状叶绿体凹入部分的
细胞质中。在叶绿体的基部通常有1个大而明显的
蛋白核,其表面由聚集的
淀粉形成的
淀粉鞘。此外,在2条鞭毛的基部通常还有2个
伸缩泡。生殖方式有无性和
有性生殖两种类型。
小球藻
小球藻是色球藻目中的常见植物。植物体是单细胞浮游种类,细胞微小,圆形或略椭圆形,细胞壁薄,细胞内有1个杯形或曲带形
载色体,细胞老熟时载色体分裂成数块。无蛋白核,只有蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa Chick.)有蛋白核。
无性生殖时,原生质分裂形成2、4、8、16个似亲孢子,母细胞壁破裂时,孢子放出成为新的植物体。
小球藻在我国分布甚广,生活于含有机质的小河、沟渠、池塘等水中,在潮湿的土壤上也有分布。
新月藻
细胞两端各有一个液泡,其中有转动的石膏结晶。与新月藻同类的还有鼓藻,但细胞形状不一样。鼓藻也是单细胞体,由2个“半细胞”和中间窄的藻腰组成。生殖方式与新月藻类相同。它们都属于绿藻。大多数可作食用或饲料。绿藻向大自然释放出大量的氧气并含有大量的蛋白质。绿藻对水体自净和工业上都有相当大的作用。新月藻为单细胞体,细胞为新月形,中央有一核,核两边各有一个叶绿体。叶绿体的表面有纵的条状突起,横切面呈芒状;叶绿体中有1列造粉核。
角甲藻
角甲藻多数为单细胞,又称鼎甲藻,海水和淡水中均有它们的踪迹。细胞形状不对称。细胞内色素体多,小颗粒状,顶角与底角内都有。角甲藻多以细胞斜裂为主要繁殖方式,但也有有性生殖,在光照和水温适宜时,角甲藻能在短时期内大量繁殖,与
硅藻一样为
海洋动物的主要
饵料,故有“海洋牧草”之称。但同时也是形成“
赤潮”和成员之一。每年有大量甲藻死亡后沉积海底,是古生代生油地层中的主要
化石,石油勘探以此为依据。