甲藻门是指藻类植物的1门,除少数裸型种类外,都有厚的主要是纤维素组成的
细胞壁称为壳。甲藻门中约有130属,1000多种,多数为海产种类,少数产于
淡水及半咸水水体中。大多数
甲藻是单细胞,少数种类是球胞型或丝状体。细胞球形、长椭圆形。
细胞裸露或具细胞壁,有的壁薄,有的壁厚而硬,含有
纤维素。纵裂甲藻由左、右两个对称的半片组成,无纵沟和横沟。横裂甲藻的细胞壁由多个板片组成。
简介
甲藻门绝大多数种类为单细胞,丝状的极少。细胞球形到针状,背腹扁平或左右侧扁:细胞裸露或具细胞壁,壁薄或厚而硬。纵裂甲藻类,细胞壁由左右2片组成。无纵沟或横沟。横裂甲藻类壳壁由许多小板片组成;板片有时具角、刺或乳头状突起,板片表面常具圆孔纹或窝孔纹。大多数种类具1条横沟和纵沟。横沟位于细胞中部,横沟上半部称上壳或上锥部,下半部称下壳或下锥部。纵沟又称“腹区”,位于下锥部腹面。具两条
鞭毛,顶生或从横沟和纵沟相交处的鞭毛孔伸出。1条为横鞭,带状,环绕在横沟中;1条为纵鞭,线状,通过纵沟向后伸出。色素体多个,圆盘状、棒状,常分散在细胞表层,棒状色素体常呈辐射状排列,金黄色、黄绿色或褐色;极少数种类无色。有的种类具蛋白核。储藏物质为淀粉和油。少数种类具刺丝胞。有些种类具眼点。细胞分裂是甲藻类最普遍的繁殖方法。
该门藻类植物少数种类为丝状体或由单细胞连成的各种群体。该类细胞具有含有纤维素的细胞淡壁,少数种类的细胞裸露没有细胞壁。细胞壁由多个具角、刺茬 或突起的板片组成。藻体含
叶绿素、
胡萝卜素和
藻黄素,呈黄绿色、棕黄色或红褐色,少数种类无色。该门藻类植物贮藏的食物是
淀粉和
脂肪,繁殖方法主要为细胞分裂,有性繁殖非常少见。
分布十分广泛,在海水、淡水和半咸水均有分布,多数种类生活在海洋中,几乎遍及世界各大海域,是
海洋浮游生物的一个重要类群。该门的藻类植物通过光合作用,合成大量有机化合物,是海洋小型浮游动物的重要饵料之一。属于该门的夜光藻具有在晚上发光的特性,人类可以利用这种特性来探索和追踪鱼群,这种方法已经应用在海洋渔业生产上。某些甲藻是形成赤潮的主要生物,引起赤潮的生物种类不同,其危害程度和方式也不同,一些赤潮种类可使海水缺氧、堵塞动物的呼吸器官而导致动物窒息。有些甲藻可分泌毒素,毒害其他水生生物。
形态特征
板片有时具角、刺或
突起,表面常有圆形孔纹或窝纹。板片的形态构造和组合情况是鉴定种的标准。横裂甲藻多具1横沟和1纵沟,横沟又称
腰带,位于细胞中部偏下,横沟上部称上壳或上锥部,下部称下壳或下锥部,纵沟又称腹区,位于下壳腹面。
载色体多数,盘状、片状、棒状或带状,多周生。
电子显微镜下,载色体有3层膜包围,外层是载色体内质网膜,不与核膜相连,里边两层是载色体膜。光合片层是由3条类囊体叠成的束。含有叶绿素a和c、β-胡萝卜素、多甲藻[黄]素(peridinin)、硅甲藻素、甲藻素、
硅藻黄素。由于黄色色素类的含量比叶绿素的含量大4倍,因此,载色体常呈黄绿色、橙黄色或褐色。同化产物是淀粉和油。有些甲藻具蛋白核。
甲藻细胞核很大,分裂间期染色体也呈现浓缩的螺旋状态;
染色体中
组蛋白很少,DNA的复制有两种情况:一种
DNA在细胞生活的周期中,不间断地进行复制,这一点与
原核细胞DNA的复制相似;另一种和
真核细胞相似,DNA的复制是间断的,在一定时间内进行复制。
细胞是
有丝分裂,分裂时核膜核仁不消失,核内没有纺锤丝,染色体附着在核膜上或特殊的着丝点上;核膜凹陷形成沟管,沟管横贯细胞核,在沟管内的细胞质中有纺锤丝;中期没有真核所具有的中期板,后期核向两侧扩展,染色体移至核相对的两端,以环沟在核中部将核分开形成两个子核,称此种核为中核或甲藻核(Dinokaryon)。
甲藻的运动细胞有两条顶生或侧生鞭毛。顶生鞭毛中,1条直伸向前方是尾鞭型,另1条伸出后横向弯曲,是茸鞭型。侧生鞭毛是从横沟与纵沟交叉处的鞭毛孔伸出,其中1条在横沟中,是茸鞭型,叫横鞭毛,另1条沿纵沟向后方伸出,是
尾鞭型(Whiplashtype),叫纵鞭毛。鞭毛鞘内有9+2条轴丝。有些种类有
眼点,眼点由
脂粒构成,有的种类在脂粒外有1层膜包围。
甲藻液泡(Pulsule),位于甲藻细胞体表层,是1种没有伸缩能力的囊状体,囊状体外端有1开口与外界相通,有渗透营养的作用。甲藻还有1种
刺丝胞(Trichocyst),刺丝胞是高尔基体长出来的,遇到敌人时放出刺丝胞,长约200微米,放出后不收回,被水溶解。
繁殖方式
甲藻的繁殖以细胞纵裂为主,有些种类能产生
游动孢子、不动孢子或厚壁
休眠孢子;有性生殖是同配,仅在少数种中发现。
由于近海水域的
富营养化,导致甲藻爆发式的增长繁殖(如
夜光藻Noctiluca scintillans、
海洋原甲藻Prorocentrum micans等),形成水华,使水变色,发出腥臭味,形成赤潮。密度过大后又造成死亡藻体滋生腐生细菌,使水中溶解氧急剧下降,并产生甲藻毒素,对鱼虾贝类危害较大。通过无脊椎甲壳类动物,如蚝、
牡蛎等动物富集甲藻细胞所释放的毒素,对人类产生危害。
地理分布
大多数甲藻是海产,淡水产种类较少,也有极少数种寄生于鱼类、桡足类和其他脊椎动物体内。淡水中春秋两季生长旺盛,海水则在暖海中种类较多。甲藻是重要的
浮游藻类,是水生动物主要饵料之一。但是,甲藻过量繁殖,常使水色变红,形成“赤潮”,发生腥臭气味。形成赤潮时,水中甲藻细胞密度过大,藻体死亡后滋生大量腐生细菌,由于
细菌的
分解作用,使水中的溶氧量急剧下降,并产生大量有毒物质,同时有的甲藻也分泌毒素,因此,赤潮发生后,造成鱼虾贝类大量死亡,对渔业危害很大。
生存环境
大多数甲藻是海产,淡水产种类较少,也有极少数种寄生于鱼类、桡足类和其他脊椎动物体内。
但是,水域营养物质浓度过高时,会导致甲藻爆发式的增长繁殖(如
夜光藻Noctilucascintillans、
海洋原甲藻Prorocentrummicans等),形成水华,使水变色,发出腥臭味,形成赤潮。
甲藻死亡后沉积海底,成为古生代油地层中的主要化石,因此,在石油勘探中,常把甲藻化石作为依据。
下属分类
依照帕克和
狄克逊(1976),
道奇(1982,1986)和洛布利奇(1976)的研究,甲藻门分为2纲,甲藻纲(Dinophyce-ae)和寄生的共甲藻纲(Syndinophyceae);10目:
原甲藻目(Prorocentrales),鳍藻目(Dinophysiales),裸甲藻目(Czymnodiniales),夜光藻目(Noctilucales),冠甲藻目(Lophodiniales),
多甲藻目(Peridiniales),钙甲藻目(Theracosphaerales),囊沟藻目(Blastodiniales),植甲藻目(Phytodinales),
丝甲藻目(Dinotrichales),变甲藻目(Dinamoebidales),
胶甲藻目(Gloeodiniales),共甲藻目(Syndiniales)。
代表植物
多甲藻属
(Peridinium)
属于横裂甲藻纲多甲藻目。藻体单细胞、
椭圆形、卵形或多角形。背腹扁,背面稍凸, 腹面平或凹入,纵沟和横沟明显,细胞壁有多块板片组成。载色体多数,粒状,周生,黄褐色、黄绿色或褐红色。有的种类具蛋白核。细胞核大,1个。贮藏食物是
淀粉或
油。细胞以斜向纵裂进行繁殖,或形成厚壁休眠孢子,少数种类有有性生殖。本属约有200种,海产种类较多,淡水产较少。
角藻属
(Ceratium)
属横裂甲藻纲多甲藻目。植物体单细胞,不对称形,顶端有板片突出形成的长角,底部有2-3个短角。载色体多数,橙黄色,细胞核1个,有眼点。细胞以斜向纵裂方式繁殖,在营养期末形成厚壁休眠孢子。
本属约80种,主要为海产、少数生活于淡水。
枝甲藻属
(Dinoclonium)
属于横裂甲藻纲丝甲藻目。植物体是分枝的丝状体,有
匍匐枝和直立枝之分。载色体多数。生殖时每个细胞产生1-2个游动孢子。
本属是稀见藻类,附生于水中其他藻体上。
植物界地位
甲藻原被列入动物界
原生动物门,发现球胞型和丝状藻体之后,才将其列入植物界。甲藻在
色素方面与
硅藻相似,但同化产物和形态等构造明显不同,由于甲藻的构造与其他藻类区别较大,因此,它们是一群自然的植物类群。
甲藻门 - 光合器结构和光合色素
1光合器:1层叶绿体内质网膜,3条类囊体形成一束 。
2光合色素:
(1)叶绿色类:a,c。
(2)胡萝卜素类:β。
(3)叶黄素类:硅甲黄素、多甲藻素、甲藻黄素等 。
(4)藻胆素:某些甲藻类含有。