书城科普读物植物与海洋(海洋与科技探索之旅)
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第9章 绿藻(2)

石莼有两种植物体,即孢子体和配子体,两种植物体都由两层细胞组成。成熟的孢子体,除基部细胞外,藻体细胞均可形成孢子囊,开始形成于叶状体上部叶缘的营养细胞,以后向内及中、下部扩大。孢子囊孢子母细胞核经过减数分裂,形成8~16单倍的、具4根鞭毛的游动孢子。成熟后,由孢子囊的小孔逸出,游动一段时间后,附着在岩石上,失去鞭毛,分泌细胞壁,2~3天后萌发成配子体,此期为无性生殖。配子体成熟后行有性生殖时产生配子,配子的形成过程及放散与游动孢子相似,但配子囊母细胞核无减数分裂。每个配子囊产生16~32个具2条鞭毛的配子。多数为异配生殖,由不同藻体产生的配子才能结合成合子。合子在2~3天内荫发为孢子体。石莼属的孢子体和配子体外形相同,由这二种世代的同形藻体交替出现以延续后代,生活史属同形世代交替。

水绵属水绵属是接合藻目中的常见植物。本属约300种。常成片生于浅水的水底或漂浮于水面。植物体为不分枝的丝状体,由许多圆筒状细胞纵向连接而成。由于细胞壁外面有多量的果胶质,故藻体表面滑腻,用手触摸即可辨别。细胞质贴近细胞壁,中央有1个大液泡,细胞核由原生质丝牵引,悬挂于细胞中央。每个细胞内含1至数条带状叶绿体,螺旋状环绕于原生质体的外围。叶绿体上有1列蛋白核。

水绵的有性生殖为接合生殖,常见的有梯形接合和侧面接合。梯形接合时,在二条并列的丝体上,相对的细胞各生出1个突起,突起相接触处的壁溶解后形成接合管。同时,细胞内的原生质体收缩形成配子。一条丝体中的配子经接合管而进入另一条丝体中,相互融合成为合子。两条丝体和它们之间所形成的多个横列的接合管,外形很像梯子,因此叫做梯形接合。如接合管发生在同一丝状体的相邻细胞间,则叫侧面接合。合子形成厚壁,随着死亡的母体沉入水底休眠,萌发前经减数分裂,其中3核退化,仅1核发育为新的丝状体。

轮藻属轮藻属约150种。植物体直立,体高10~60厘米,分枝树状,有主枝、侧枝、短枝之分。体表常含有钙质,以单列细胞分枝的假根固着于水底淤泥中。主枝和侧枝分化成节和节间,节的四周轮生有短枝。短枝也分化成节和节间,短枝又被叫做“叶”。无论是主枝或是短枝,顶端均有一个顶细胞,可继续生长。

轮藻属没有无性生殖,有性生殖为卵式生殖。雌雄生殖器官结构复杂,为多细胞,二者皆生于短枝的节上。卵囊长卵形,位于假叶的上方,内有1个卵细胞。外围有5个螺旋形的管细胞,管细胞的顶端各有1个冠细胞组成冠。精子囊呈球形,位于假叶的下方,外围由8个三角形的盾细胞组成,成熟时鲜红色,中央有盾柄细胞、头细胞、次级头细胞及数条单列细胞的精囊丝,精囊丝的每个细胞内产生1个精子。精子放出后,进入卵囊与卵受精。合子休眠后,经过减数分裂萌发成为原丝体,然后再长出数个新植物体。轮藻的营养繁殖以藻体断裂为主。轮藻的枝状体基部也可长出珠芽,由珠芽长出植物体。

轮藻多生于淡水,在流动缓慢或静水底部呈小片生长,少数生长在微咸性的水中。

轮藻的植物体高度分化,生殖器官构造复杂,外面有一层营养细胞包围,可与高等植物的性器官相比较。因此,有人将它们列为独立一门。

浒苔浒苔藻体草绿色,管状膜质,丛生,主枝明显,分枝细长,高可达1米。基部以固着器附着在岩石上,生长在中潮带滩涂,石砾上。12月至翌年4月是其生长盛期。

在植物分类学上,浒苔属于绿藻类。虽然它的植物体非常纤细,肉眼看去呈绿色细丝状,但这样的大小已经足以让人们称之为“大型藻类”了,因为它是由多细胞构成的,比起那些直径只有几微米到几百微米的单细胞藻类来说,完全算得上是“庞然大物”。

而赤潮,作为一种近二十几年来逐渐为公众熟知的海洋灾害,指的则是某些海洋单细胞藻类(偶尔也有单细胞的原生动物)大量繁殖、使海水改变颜色的现象。这些单细胞藻类主要是甲藻类和硅藻类。太湖藻灾则是“淡水赤潮”,是由蓝藻类的单细胞生物引发的。

浒苔的繁殖浒苔是绿藻门石莼科的一属。藻体直立,管状中空或者至少在藻体的柄部和藻体边缘部分呈中空,管状部分由单层细胞组成。藻体单条或者有分枝,圆柱形,有时部分扁压。藻体基部细胞生出假根丝,向下形成固着器。每个细胞有1个细胞核,1个片状叶绿体,常有1个或者多个蛋白核。营养繁殖时,藻体断裂形成新藻体。无性生殖是形成顶端有4条鞭毛的游动孢子,有性生殖为同配或者异配。约有40种,中国约有11种。多数种类海产,广泛分布在全世界各海洋中,有的种类在半咸水或江河中也可见到。常生长在潮间带岩石上或石沼中,或泥沙滩的石砾上,有时也可附生在大型海藻的藻体上。中国常见种类有缘管浒苔、浒苔、扁浒苔、条浒苔。浒苔属的种类可食用。福建南部用浒苔做调昧品和食品。江苏、浙江称浒苔为“苔条”,为市场上常见食品。肠浒苔可供药用。

单细胞藻类个头小,表面积大,所以吸收养分快,又因为它们很容易死亡或被动物吃掉,所以一旦有合适的条件,它们就会以惊人的速度不停地繁殖、繁殖、繁殖,大量繁殖的藻华生物不仅会堵塞鱼类等的呼吸生物,致其死亡,而且会遮蔽射入水体的阳光,使固着在水底的其他藻类因缺少阳光而死去;有的藻华生物还会释放毒素,并在鱼和贝类中积累,水鸟或人类在摄食这些鱼和贝类之后便会中毒;藻华生物本身死亡之后还会腐烂分解,从而大量消耗水中的氧气,从而彻底让它爆发的水域成为“死水一潭”。

浒苔则不然。正因为它是多细胞生物,它的繁殖速度要比单细胞的藻华生物慢,因此浒苔爆发是很少发生的,往往还没轮到它疯长,有害藻华就先行发生了。但是,浒苔有一种本领,可以分泌一些特殊的化学物质,阻止藻华生物的繁殖,所以在碰巧的情况下,浒苔也可以先于藻华生物爆发——2008年夏天的青岛海边,就出现了这种情况。

浒苔虽然无毒,但是大规模爆发也不是什么好事。和赤潮一样。大量繁殖的浒苔也能遮蔽阳光,影响海底藻类的生长;死亡的浒苔也会消耗海水中的氧气;还有研究表明,浒苔分泌的化学物质很可能还会对其他海洋生物造成不利影响。浒苔爆发还会严重影响景观,干扰旅游观光和水上运动的进行,这正是人们想要竭力消除的最大不利影响。所以,现在国外已经把浒苔一类的大型绿藻爆发称为“绿潮”,视为和赤潮一样的海洋灾害。有专家出于安抚人心的考虑,说这次浒苔爆发没有什么负面影响,严格来说是不确切的。现在普遍认为,由于人类向海洋中排放大量含氮和磷的污染物而造成的海水富营养化,不仅是许多赤潮发生的重要原因,也是许多绿潮爆发的重要原因。

好在浒苔爆发的治理相对比较容易,只要持续不断地打捞,等到水中的营养元素消耗得差不多了,绿潮自然会逐渐消退。相比之下,赤潮的治理就困难多了。正因为有这个好处,科学家们反而希望大型绿藻能够多多繁衍,抑制赤潮的发生,只要在绿潮爆发前能及时打捞掉一部分就行了。当然,最有效的治理办法是不要让海水富营养化,从根本上断绝赤潮或绿潮发生的人为因素——不过,这可是环保工作的一大难点。

海浒苔的价值浒苔富含碳水化合物、蛋白质、粗纤维及矿物质,同时还含有脂肪和维生素。在浒苔蛋白质中,氨基酸种类齐全,必需氨基酸含量较高,其中缘管浒苔的限制氨基酸为赖氨酸,氨基酸评分为79;条浒苔的限制氨基酸为蛋氨酸,氨基酸评分为80。浒苔的脂肪酸组成中,多不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的含量为分别为50.5%、12.7%和36.8%,其中包括近4%的奇数碳原子脂肪酸。因此浒苔是高蛋白、高膳食纤维、低脂肪、低能量,且富含矿物质和维生素的天然理想营养食品的原料。

新鲜苔条晒干后可以吃,把它切碎磨细后,撒在糕饼点心中有一股特殊香味。

条浒苔是沿海人民常采持食用或用做饲料的藻类,可以鲜食,也可晒干贮存,可以烹食。还有人民把苔条拌入面粉中做苔条饼,既增色又具独特的清香味。浒苔的纤维质有解毒烟碱的作用,对吸烟者有好处。条浒苔含碘较多。