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第9章 最早的植物——藻類(2)

眼蟲藻的這些兩重性的特點,在歷史上曾引起了植物學家和動物學家的爭論,植物學家根據眼蟲藻具有葉綠體,并能進行光合作用而堅持認為它是植物,并根據它沒有細胞壁,原生質裸露的特點,將它命名為“裸藻”;動物學家則根據其無細胞壁和液泡,具有胞口、胞咽、儲蓄胞、伸縮泡等結構,具有動物性營養方式而認定它是動物,并根據其具有眼點的特點,將之命名為“眼蟲”。雙方各持己見,使眼蟲藻成了“腳踩兩只船”的生物,出現了動物學和植物學都有關于它的專門論述的奇特現象。

根據達爾文的進化論解釋,現今地球上200萬種動、植物,都是由一種或幾種原始生物經過長期演化逐漸形成的,在動、植物當中,有相當多的種類在形態和結構上存在著“獅身人面”現象,也就是說身兼兩種生物的特性。因此,在植物界和動物界之間,一定存在著既像植物又像動物的一類生物。眼蟲藻的存在,正是證明了植物同動物之間那維系了億萬年的聯系。

甲藻和金藻比較接近,它們都比裸藻進步,但是比之其他門,相對來說要簡單得多。它們很多具有鞭毛,能自由游動。在本門中的不同種類之間,也可以看出植物體結構從簡單向復雜的方向發展,從自由游動向不游動的方向發展。在金藻門的黃藻綱和硅藻綱里,有性生殖是比較普遍的。但是它們沒有像一般孢子植物那樣的無性世代和有性世代相互交替的現象,也沒有向莖葉方向分化的趨勢。

裸藻、甲藻和金藻,人們認為它們都屬于低等藻類,分化出來以后,發展比較緩慢。

褐藻和紅藻,現代已經有發展到比較高等的種類,如褐藻中的海帶,紅藻中的紫菜,是常見的種類。褐藻中的馬尾藻,紅藻中的紅葉藻,都有莖、葉的高度分化。

珊瑚藻

在20世紀60年代,我國科考工作者在珠穆朗瑪峰地區進行實地考察。當他們進行發掘地層、研究地理情況的工作時,偶然發現了一種名叫小石孔藻的珊瑚藻化石。

奇怪的是,這種只能生長在熱帶或亞熱帶海域中的藻類生物,為什么會出現在珠穆朗瑪峰上呢?

難道說在數億年前的熱帶或亞熱帶地區就已經存在了珊瑚藻?經過科學家們的研究論證認為:現在的珠穆朗瑪峰地區曾經是一片汪洋,氣候濕潤,小魚海里游,花草水邊長,生機勃勃。然而后來印度洋板塊向這里漂來,發生碰撞,就撞出了包括珠穆朗瑪峰在內的喜瑪拉雅山脈,并且他們認為世界許多高大的山脈都是因為板塊間的碰撞產生的。

珊瑚藻按照生物分類學的劃分來講是屬于紅藻中珊瑚藻科,大多生活在溫暖的海洋中。藻體短小且叢生,底端一般都是固定在鹿角珊瑚礁上或淺海的巖穴內。它們的形狀也同珊瑚蟲相似,于是這些曾經被冷落在人類視野之外的生物也就搖身一變,被籠統地當作“珊瑚蟲”對待。就連18世紀的生物分類學家林奈也信誓旦旦地說珊瑚完全是由動物形成的,依據是珊瑚藻的體內充滿了鈣質。

盡管鈣化的植物很少見到,但區別動物和植物的分界線不全在鈣質,而主要在于植物體內具有葉綠素,能夠依靠光合作用生活,不像動物靠吞食別的生物為生。

珊瑚藻的分枝數次重復分叉,外形呈現為羽狀;枝扁平,有明顯的分節,同時因為體內含鈣質較多,所以粗糙而堅硬。

珊瑚藻在我國青島、舟山等地都有分布。值得注意的是當它們出現在高山、陸地時,則意味著它們已停止了生命,成了化石。同時會失去色彩,完全變成了一塊石頭。只有在海洋里,才會出現這樣的奇跡:有些活著的“石頭”能在海水里生長、繁殖、死亡,走完生命過程的每一環節。

珊瑚藻除了具有進行光合作用的葉綠素外,還有紅藻的藻紅素,這樣,它們就因為體內所含的色素不同,而呈現出綠、紅、紫等美麗的顏色。因此,它們應該是屬于低等植物的藻類。珊瑚藻是屬于真紅藻亞綱隱絲藻目中最豐富、種類最多的一個科,叫“珊瑚藻科”。

在熱帶、亞熱帶海域,珊瑚藻或同珊瑚蟲協作,或者獨立地建造起珊瑚礁。特別是皮殼狀的珊瑚藻,它們從南沙群島到西沙群島,從馬紹爾群島到所羅門群島,建造起了壯觀的“海藻脊”。珊瑚藻喜歡在波濤洶涌的礁緣上生長,在海面時隱時現,不斷繁殖,擴展自己的藻體。

綠藻、裸藻、金藻、褐藻等組成了絢麗多彩的藻類世界。真核生物的出現,預示著一個熙熙攘攘的生命大繁榮時期即將到來。

由于原始藻類的繁殖,并進行光合作用,產生了氧氣和二氧化碳,為生命的進化準備了條件。這種原始的單細胞藻類又經歷億萬年的進化,產生了原始水母、海綿、鸚鵡螺、蛤類、珊瑚等。

藻類的進化歷程

藻類沒有真正根、莖、葉的分化,靠光能自養生活,生殖器官由單細胞構成且無胚胎。由于藻類的光合作用,產生了氧氣和二氧化碳,為生命的進化準備了條件。

根、莖、葉未進化完全

藻類一般沒有真正根、莖、葉的分化。藻類的形態、構造很不一致,大小相差也很懸殊。例如小球藻,呈圓球形,是由單細胞構成的,直徑僅數微米;生長在海洋里的巨藻,結構很復雜,體長可達200米以上。

盡管藻類個體的結構繁簡不一,大小懸殊,但多無真正根、莖、葉的分化。有些大型藻類,如海產的海帶、淡水的輪藻,在外形上,雖然也可以把它們分為根、莖和葉三部分,但它們體內并沒有維管系統,所以都不是真正的根、莖、葉。因此,藻類的植物體多稱為葉狀體或原植體。

藻類能進行光能無機營養。一般藻類的細胞內除含有和綠色高等植物相同的光合色素外,有些類群還具有特殊的色素而且也多不呈綠色。藻類的營養方式也是多種多樣的,例如有些低等的單細胞藻類,在一定的條件下也能進行有機光能營養、無機化能營養或有機化能營養。但從絕大多數的藻類來說,它們和高等植物一樣,都能在光照條件下,利用二氧化碳和水合成有機物質,以進行無機光能營養。

藻類的繁殖進化

藻類可進行營養繁殖(透過細胞分裂或斷裂)、無性繁殖(透過釋放游動孢子或其他孢子)或有性繁殖。

有性繁殖又稱種子繁殖法,是利用雌雄受粉相交而結成種子來繁殖后代的方法。它是由親本產生的有性生殖細胞(配子),經過兩性生殖細胞(例如精子和卵細胞)的結合成為受精卵,再由受精卵發育成為新的個體的生殖方式。藻類的有性繁殖通常發生于生活史中的艱難時期(如于生長季節結束時或處于不利的環境條件下)。

藻類的生殖器官多由單細胞構成。高等植物產生孢子的孢子囊或產生配子的精子器和藏卵器一般都是由多細胞構成的。例如苔蘚和蕨類在產生卵細胞的頸卵器和產生精子的精子器的外面都有一層不育細胞構成的壁。但在藻類中,除極少數種類外,它們的生殖器官都是由單細胞構成的。藻類的合子不在母體內發育成胚。高等植物的雌、雄配子融合后所形成的合子(受精卵),都在母體內發育成多細胞的胚以后,才脫離母體繼續發育為新個體。但藻類的合子在母體內并不發育為胚,而是脫離母體后,才進行細胞分裂,并成長為新個體。簡單來講,高等植物是胎生,而藻類則是卵生。

總之,藻類是植物界中沒有真正根、莖、葉分化,靠光能自養生活,生殖器官由單細胞構成且無胚胎的幾種具代表性的藻類發育的一大類群。

由于原始藻類的繁殖,并進行光合作用,產生了氧氣和二氧化碳,為生命的進化準備了條件。這種原始的單細胞藻類又經歷億萬年的進化,產生了原始水母、海綿、鸚鵡螺、蛤類、珊瑚等。

最著名的食用藻類

最著名的食用藻類應數發菜。這種植物黑綠色,細長絲狀,像一團亂糟糟的頭發,因而得名。別看其貌不揚,它卻是一種極名貴的菜肴,一般食桌上是不能使它屈尊就座的,它只與海參、燕窩、猴頭相伴為伍,出現在豪華的宴席中。此外,像海帶、紫菜、石莼、裙帶菜、鹿角菜、羊棲菜、石花菜等都是著名的食用藻類。

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