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【原生生物界全系列-53】原生生物界—轮藻门

花匠小妙招
2025-04-01 12:40

原生生物界—轮藻门

真核生物域

原生生物界

轮藻门

轮藻门（学名：Charophyta），亦作车轮藻门，是藻类的一门，包含了最亲近有胚植物的亲戚。因为排除了有胚植物，轮藻门是个并系群（然而有时会限定成单纯只有轮藻目，其为单系群）。

藻体构造较复杂，有类似根、茎、叶的分化，大小约为10－50厘米，外形很像金鱼藻；“茎”节上轮生侧“枝”，“枝”上具有“叶”的生殖器官；有性生殖为卵式生殖；卵囊生于“叶”腋中，通常呈卵形，外有5个螺旋状缠绕的管细胞，在顶端形成5个冠细胞，卵囊初为绿色，成熟时为深褐色；球形精子囊生于卵囊下面，外有8个盾形细胞，初为绿色，成熟后为橘红色。

轮藻门中相对复杂的种类具有较为复杂的生殖结构：产生精子的藏精器和产生卵细胞的藏卵器，这两种结构生在节上，对于雌雄同体的轮藻而言，藏卵器在上方，藏精器在下方。轮藻的生殖结构中，生殖细胞被外侧的营养细胞包被保护，藏卵器的外侧有若干长而呈管状、扭曲的细胞保护内部的卵细胞，而藏精器的外部则由若干盾形细胞保护。精子是轮藻生命周期中唯一具有鞭毛的细胞，其形成后，穿过藏卵器的保护结构与卵子结合成受精卵，合子经过休眠后进行减数分裂产生四个子细胞，其中仅有一个发育为新个体。

除轮藻纲之外的类群，生殖方式与绿藻纲相似。

1.形态特征

轮藻门在淡水藻类中属大型底栖藻类。最大特点是植物体外观似有根、茎、叶的分化并有号门的有性生殖器官——藏卵器、藏精器。

植物体具有类似根、茎、叶的分化。茎有节和节间之分，在节上轮生有相当于叶的小枝，有些种类体外被有钙质或胶质。细胞内具有小形盘状或椭圆形色素体;光合色素为叶绿素a和b,以及β胡萝卜素、叶黄素和其他类胡萝卜素;无蛋白核;同化产物为淀粉。单核。在成熟的细胞中具大的中央空泡。只有卵配生殖,生殖器官发达,具藏精器和藏卵器，生于小枝的节上或小枝轮基部，成熟时多呈橘红色或金褐色，精细胞具有2条等长,顶生偏于一侧的鞭毛，尤喜生长于含钙质丰富的硬水和透明度较高的水体中。有些种类能在地下假根部分的节上产生珠芽,进行营养繁殖。形态特征

藻体大型直立，草绿色，有类似根、茎、叶的分化。高10～50厘米，外形似高等植物金鱼藻。主枝（“茎”）有明显的节和节间，节上生有一轮有一定生长限度的短枝或小枝（“叶”）和一些顶端能继续生长的侧枝。短枝和侧枝同样有节和节间的分化，但分化情况因属的不同而异。例如轮藻属侧枝的节上也生有一轮短枝，短枝的节上生有单细胞的刺状突起（小苞片）。地下部分为无色分叉的假根。细胞里含叶绿素a、b，类胡萝卜素和叶黄素等光合色素。同化产物为淀粉。无论主枝或侧枝的顶端，都有1半球形的大的顶端细胞，由于顶端细胞不断分裂，使藻体得以长大。短枝或小枝顶端也有顶端细胞存在，但其分裂次数有限，故短枝或小枝的生长有限。顶端下面成熟区域的节间细胞呈长管状，细胞中具1个大的中央液泡和多个不规则的细胞核，细胞质里含多个叶绿体，并且细胞质在中央液泡外沿纵方向川流不停地运动。

（1）营养体

轮藻门植物的所谓根、茎、叶，实际上是由地下部分无色的假根和地上部分的中轴、侧枝和小枝几部分组成。中轴（茎）明显地分节和节间两部分，每个节上生有一轮小枝（叶）及侧枝。不同属小枝构造各异，轮藻属不分枝，丽藻属具一至多次分叉。侧枝具有顶端继续生长的能力

（2）生殖器官

轮藻门的有性生殖器官发达，雌性生殖器官称为藏卵器。它们均生在小枝上，雌雄同株或异株，藏卵器呈长圆形，外面由5列细胞包被，最下部的5个细胞长形，螺旋形围绕，位于藏卵器顶端的细胞很短。形成由5或10个细胞排列成一轮或二轮的冠（通称冠细胞）。藏精器呈球形，外壁由8个（罕见4个）盾片状的细胞组成。盾片细胞内侧中央有盾柄细胞，其上产生排列成丝状的单细胞精囊丝，每个细胞产生一个具2条鞭毛的精子。轮藻门除有性生殖外，有的种类地下假根部分的节上可产生珠芽，以进行营养繁殖。

（3）色素、贮存物质

轮藻门的色素和贮存物质与绿藻门相似（因此，有的藻类学家将轮藻列入绿藻门，作为轮藻纲），但轮藻类的营养体及生殖方式比较复杂，同绿藻门区别较大。

2.繁殖方式

具营养繁殖和有性生殖两种繁殖方式。不产生无性孢子。

（1）营养繁殖

靠植物体基部节上产生的淀粉星体及基部节上或假根上产生的珠芽进行。淀粉星体和珠芽脱离母体后，均可单独发育成新的轮藻个体。另外，藻体断裂后形成的小段，也可以长出假根和芽，发育成新的植物体。

（2）有性生殖

为卵式生殖。雌雄同株或异株。雄性器官称精子囊或藏精器，雌性器官称卵囊或藏卵囊，二者都生于短枝的节上。精子囊球形，成熟时桔红色，外壁由8个盾片状细胞组成。在这些细胞内侧中央的盾柄细胞上产生丝状排列的单细胞精囊丝。每个精囊丝内产生1个精子。卵囊长圆形、内含1卵。其壁由5列细胞组成，顶端的细胞较短，称冠细胞，由5个或10个（成2轮）冠细胞组成冠。下部细胞长管状，螺旋状排列，围绕在卵细胞外面。精子成熟时，自精子囊中释放出来，游至卵囊，经冠细胞的裂口处进入其中，与卵结合形成合子。合子经休眠后进行减数分裂，所产生的4个子核中有3个退化，仅1个继续发育，形成新的轮藻个体。

3.分布范围

各种淡水或半咸水水体中，稻田、沼泽、池塘和湖泊中最常见。

分1纲、3目（直立轮藻目、右旋轮藻目、左旋轮藻目），现存仅左旋轮藻目的轮藻科，含6属，约400种，中国已报道的有150多种。

4.主要价值

轮藻门一般作为植物生理学或细胞学的实验材料，也有的作饲料、肥料、药用。有的还发现轮藻能杀蚊子幼虫和净化污水。轮藻门植物分布较广，在淡水、半咸水中均能找到，尤以稻田、沼泽、湖泊中常见，在一些透明度高的瘦水池塘中也经常发生，特别是那些经常用生石灰清塘而富含钙质的硬水中，更容易大量繁殖，这类底栖藻类除光合产氧对改善水质有一定作用外，很难被鱼类取食和利用，没有更多的渔业价值。

植物体可作农田肥料，晒干后熏烟可以驱除蚊虫。也可作为观察植物细胞中原生质流动的实验材料。古轮藻化石可作为地层鉴定和石油勘探的依据。轮藻在水库里大量繁殖时会堵塞涵洞，影响闸门的启闭。

5.分类方法

现存轮藻科的分类采用J.格罗夫斯(1935)和R.D.伍德(1962)系统。它们代表了当前对轮藻演化趋势的两种看法。20世纪70年代以前，以格罗夫斯为代表认为轮藻的器官形态演化趋向是：小枝从等势分叉经单轴式分叉到不分叉；茎和小枝由不具皮层经具不完全的皮层到具完全皮层；藏精器由位于藏卵器的上方经二者并列到位于藏卵器的下方；藏卵器的冠细胞由双层到单层。根据这一设想丽藻属是现代轮藻中最原始的属，经过鸟巢藻属这一中间类型，演化为最高级的轮藻属，其他各属则是这一进化干上的旁支。以后，R.D.伍德等人(1965)又提出了与此相反看法。

下属纲：

中斑藻纲（Mesostigmatophyceae）

绿方藻类（Chlorokybophyceae）

链丝藻类（Klebsormidiophyceae）

双星藻纲（Zygnemophyceae）

轮藻纲（Charophyceae）

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