藻類

藻類

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中文名稱：藻類 外文名稱：algae      界     ：原核生物界、原生生物界和植物界      門     ：藍藻門、藍藻門等 特       點：無根、莖、葉等器官 繁       殖：營養繁殖、無性繁殖、有性繁殖

藻類，（ algae ），又稱作懸浮植物，包括數種不同類以光合作用產生能量的生物，其中有屬於真核細胞的藻類，也有屬於原核細胞的藻類。它們一般被認為是簡單的植物，並且一些藻類與比較高等的植物有關。雖然其他藻類看似從藍綠藻得到光合作用的能力，但是在演化上有獨立的分支。所有藻類缺乏真的根、莖、葉和其他可在高等植物上發現的組織構造。藻類與細菌和原生動物不同之處，是藻類產生能量的方式為光合自營。

藻類涵蓋了原核生物、原生生物界和植物界。原核生物界中的藻類有生活在無機動物中的原核綠藻。屬於原生生物界中的藻類有裸藻門、甲藻門（或稱渦鞭毛藻）、隱藻門、金黃藻門（包括硅藻等浮游藻）、紅藻門、綠藻門和褐藻門。而生殖構造複雜的輪藻門則屬於植物界。屬於大型藻者一般僅有紅藻門、綠藻門和褐藻門等為大型肉眼可顯而易見之固着性藻類。此類大型藻幾乎99%以上之種類棲息于海水環境中，故大型藻多以海藻稱之。另外，有些肉眼可見的固着性藍綠藻和少數之硅藻嚴格而言應該亦屬於大型藻的範圍。

藻類的概念古今不同。中國古書上說：「薻，水草也，或作藻」。可見在中國古代所說的藻類是對水生植物的總稱。在中國現代的植物學中，仍然將一些水生高等植物的名稱中貫以"藻"字(如金魚藻、黑藻、茨藻、狐尾藻等)，也可能來源於此。與此相反，人們往往將一些水中或潮濕的地面和牆壁上個體較小，粘滑的綠色植物統稱為青苔，實際上這也不是現在所說的苔類，而主要是藻類。藻類植物並不是一個純一的類群，各分類系統對它的分門也不盡一致，一般分為藍藻門、眼蟲藻門、金藻門、甲藻門、綠藻門、褐藻門、紅藻門等。

原核生物界中的藻類有藍綠藻和一些生活在無機動物中的原核綠藻。屬於原生生物界中的藻類有甲藻門(或稱渦鞭毛藻)、隱藻門、金黃藻門(包括硅藻等浮游藻)、紅藻門、綠藻門和褐藻門。而生殖構造複雜的輪藻門則屬於植物界。屬於大型藻者一般僅有紅藻門、綠藻門和褐藻門等為大型肉眼可顯而易見之固著性藻類。此類大型藻幾乎99%以上之種類棲息于海水環境中，故大型藻多以海藻稱之。

目錄

起源進化

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藻類植物可以是從原始的光合細菌發展而來的。光合細菌具有細菌綠素，利用無機的硫化氫作為氫的供應者，產生了光系統。原始藻類植物，如藍藻類所具有的葉綠素a，很可能是由細菌綠素進化而來的。藍藻類利用廣泛存在的水為氫的供應者，具有光系統，通過光合作用產生了氧。隨着藍藻類的產生，光合細菌類逐漸退居次要地位，而放氧型的藍藻類則逐漸成為占優勢的種類，釋放出來的氧氣逐漸改變了大氣性質，使整個生物界朝着能量利用效率更高的喜氧生物方向發展。這個方向的進一步發展就產生了具有真核的紅藻類，同時，類囊體單條地組成為葉綠體，但集光色素基本上一樣，仍以藻膽蛋白為集光色素。藍藻和紅藻的集光色素，藻膽蛋白，需用大量能量和物質合成，是很不經濟的原始類型，所以只能發展到紅藻類，形成進化上的一個盲枝。

藻類植物的第二個發展方向是在海洋里產生含葉綠素a和葉綠素c的雜色藻類。葉綠素c代替了藻膽蛋白,進一步解決了更有效地利用光能的問題。在開始的時候，藻膽蛋白仍繼續存在，如在隱藻類，但進一步的進化，效率較低的藻膽蛋白沒有繼續存在的必要而逐漸被淘汰，所以在比隱藻類較為高級的種類，如在甲藻類、硅藻類，除葉綠素a以外，只有葉綠素c，而藻膽蛋白消失了。迄今，海洋仍為含有葉綠素c的種類，包括甲藻類、金藻類、黃藻類和硅藻類等浮游藻類和褐藻類的底棲藻類，占據優勢。但這個類群不能離開水體，仍是一個盲枝。

藻類植物的第三發展方向是在海洋較淺處產生綠色植物。它們除了葉綠素a以外，還產生了葉綠素b。據科學家估計，葉綠素a+b系統比之葉綠素a+藻膽蛋白系統，光合作用效率高出了3倍，也高於葉綠素a+c系統。這是藻類植物進化的主流。很可能十幾年前發現的原綠藻就是這類植物的祖先。原綠藻植物出現的時間可能與原核的雜色藻類(尚未發現)差不多，但由於某種原因，可能與當時的大氣光照條件有關，雜色藻類大量發展起來而原綠藻卻停留在原始狀態。後來，環境條件變為較為適合於葉綠素 b生物的生長，從原綠藻植物就產生了真核的綠藻類。它們不但已產生了葉綠體，而且已經有了比較其他藻類更加進步的光合器，即具有基粒的葉綠體。就是這類植物終於登陸，進一步演化為苔蘚植物、蕨類植物及種子植物。幾億年前地球大氣的含氧量已達到現在大氣的百分之十，形成了臭氧屏蔽層，阻擋了殺傷生物的紫外線，使陸地具備了生命生存的條件。登上陸地後，光合生物的進化速度大大加快，在大約5億年內就從原始的陸地植物發展到高等的種子植物。

生物學

一些藻類與其他真核生物一樣有細胞核，有具膜的液泡和細胞器(如線粒體)，大多數藻類於生活過程中需要氧氣。用各種葉綠體分子(如葉綠素、類胡蘿蔔素、藻膽蛋白等)進行光合作用。地球上的光合作用90%由藻類進行，據信在地球早期的歷史上藻類在創造富氧環境中發揮重要作用。浮游的藻類是海洋食物鏈中非常重要的環節，所有高等水生生物的生存最終依靠藻類的存在，此外，從史前時代起藻類一直被用作牲畜的飼料和人類的食物。

藻類可進行營養繁殖(透過細胞分裂或斷裂)、無性繁殖(透過釋出遊動孢子或其他孢子)或有性繁殖。有性繁殖通常發生於生活史中的艱難時期(如於生長季節結束時或處於不利的環境條件下)。

藻類的分子式近似地為C106H263O110N16P(藻類原生質)。

生態

藻類在水裡非常常見，在陸域環境也是。然而陸域藻類通常較不顯眼，且於潮濕、熱帶地區比乾燥地區更常見，因為藻類缺乏維管束和其他營陸地生活的適應構造。藻類在其他地點如雪地或以地衣的形式在裸露岩石表面與真菌共生。

種類繁複的藻類在水域生態系扮演重要角色。微觀下懸浮於水柱者﹝浮游植物﹞提供食物給大多數海洋食物鏈。當藻類密度非常高﹝水華﹞時，可能使水變色，與其他生物競爭或使其他生物中毒或窒息。海草大部分生長在淺海水中，然而有些已有生長於300公尺深的紀錄。有些供人類食用或生產有用物質如洋菜、鹿角菜膠或肥料。

人類意義

我國利用藻類作為食品，不但有悠久的歷史，食用的種類和方法之多，也是世界聞名的。據初步統計，我國所產的大型食用藻類至少有50～60種，經常作為商品出售的食用藻類主要是海產藻類，如礁膜(Monostroma nilidum)、石蓴(Ulva lactula)、海帶(Laminaria japonica)、裙帶菜(Undaria pinnatifida)、紫菜(Porphyra sp.)、石花菜(Gelidium amansii)等。商品食用淡水藻類有地木耳(Nostoc commume)和髮菜(Nostoc commume var.flagelliforme)。我國雲南景洪地區傣族同胞食用和出口緬甸等國的「島」和「解」就是用淡水藻類中的水綿(Spirogy- ra)和剛毛藻(Cladophora)加工製成的。由於單細胞藻類中含有豐富的營養物質，又有繁殖快，產量高的特點，大面積培養單細胞藻類作為人類食用或家畜的精飼料，也早已引起人們的重視，而且有的(如小球藻、柵藻)已在國內外推廣利用。

藻類對於醫學和農業也有很密切的關係。有的直接作為藥用，例如褐藻中的海帶、裙帶菜、羊棲菜(Sargassum fusiforme)等，都有防治甲狀腺腫大的功效。紅藻中的鷓鴣菜(Caloglos-sa leprieurii)和海人草(Digenea simplex)可作為驅除蛔蟲的特效藥。從褐藻中提取的藻膠酸、甘露醇和紅藻中提取的瓊膠也在醫學中廣泛應用，例如藻膠酸鹽可作為製造牙模和止血藥物的原料;甘露醇有消除腦水腫和利尿的效能，瓊膠除作為輕瀉藥治療便秘症外，還可用來作為製造藥膏的藥基，包藥粉的藥衣和細菌培養基的凝固劑。土壤藻類不但可以積累有機物質，刺激土壤微生物的活動，增加土壤中的含氧量，防止無機鹽的流失，減少土壤的侵蝕，其中有些藍藻還能固定空氣中游離的氮素，在提高土壤肥力中起重要作用。此外，藻類是魚類食物鏈的基礎，魚類的天然餌料，一般都直接或間接的來自浮游藻類，所以在淡水魚類養殖中，多通過施肥，繁殖藻類，為魚類提供餌料。但是，當浮游藻類大量繁殖發生水華的時候，由於水中缺氧或產生有毒物質，也往往引起魚類大量死亡。

以藻類為原料所製成的產品，特別是藻膠酸鹽，已廣泛應用於工業生產中。例如瓊膠在食品工業中可作為凝固劑和糖一起製成軟糖，和澱粉一起製成包糖用的糯米紙，制麵包時加入瓊膠可以使麵包保持長期的鬆軟，加入果子露中，可製成冷凍果汁；制魚、肉罐頭時加入瓊膠，可以保持魚、肉的原形，不致在運輸中散開；在日本和歐美各國，還用瓊膠作為釀造酒、醋、醬油的澄清劑。在建築業中，藻膠酸除用以粉刷牆壁、水泥加固、塗敷木材、金屬品和工作母機外，還可以製成格子板和油氈的代用品。

商業用途

藻類有廣泛的商業用途。藻類製品包括由70多種紅藻製成的瓊脂糖類(如瓊脂)。瓊脂用於魚罐頭製造、烹製魚的包裝、織物上漿及膠片和高級黏合劑的製造，又可用於湯、調味汁、果凍、糕餅、糖霜等中。由角叉菜製成的角叉菜膠，用途與瓊脂相同，又包括鈉、鉀、鈣鹽。藻酸是褐藻的組分，可製成能像絲一樣紡成線的鹼金屬鹽。

藻類價值

經濟價值

藻類在經濟上的重要性主要表現在:

藻類通過光合作用固定無機碳，使之轉化為碳水化合物，從而為水域生產力提供基礎。海洋浮游藻的總生產力估計每年為31×10噸碳。在食物鏈的轉換中，1千克魚肉約需100～1000千克浮游藻，因此浮游藻類資源豐富的海區都是世界著名漁場所在地，而浮游藻類的產量就成為估算海洋生產力的指標。

在池塘魚類養殖中一般根據水色判斷水質，而水色是由藻類的優勢種及其繁殖程度決定的。如血紅眼蟲藻占優勢種時表現紅色水華，說明水質貧瘦；衣藻占優勢時呈墨綠色水華且有粘性水泡，表示水質肥沃；微囊藻與顫藻、魚腥藻占優勢時池水呈銅銹色紗絮狀水華，味臭有害於魚；藍裸甲藻占優勢形成的藍色水華是養殖鰱、鱅、鯉、鯽、非鯽高產魚池的典型水質之一，但繁殖過盛也會使水質惡化造成魚類泛池。此外，扁藻、杜氏藻、小球藻等單細胞藻類蛋白質含量較高，是貝類、蝦類和海參類養殖的重要天然餌料。

固氮藍藻是地球上提供化合氮的重要生物，也是可利用的重要生物氮肥資源。目前已知固氮藍藻有120多種,在每公頃水稻田中固氮量達16～89千克。

褐藻門的海帶、裙帶菜，紅藻門的紫菜，藍藻門的髮菜，綠藻門的石蓴和滸苔等都是重要的食用藻類。

藻類在工業上的用途主要是提供各種藻膠。褐藻門的海帶、昆布、裙帶菜、鹿角菜、羊棲菜等除供食用外，可作為提碘、甘露醇及褐藻膠的原料。巨藻、泡葉藻及其他馬尾藻也可作為提取褐藻膠的原料。褐藻膠在食品、造紙、化工、紡織工業上用途廣泛。從石花菜、江蘺、仙菜等可提取瓊膠用作醫藥、化學工業的原料和微生物學研究的培養劑。從紅藻門的角叉藻、麒麟菜、杉藻、沙菜、銀杏藻、叉枝藻、蜈蚣藻、海蘿和伊穀草等藻類中，可提取在食品工業上有廣泛用途的卡拉膠。

研究價值

研究海洋或淡水藻類的學科稱為藻類學(Phycology或Algology)。

美國藻類採集計劃以盤存獲得之30萬種標本種類著稱。

視頻

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