海洋浮游藻类浅说

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1、本文摘自「中小學教師藻類生物研習營講義」，11-16頁，國立臺灣博物館、中華藻類學會主辦，民國89年9月22日。海洋浮游藻類淺說張正*；蔣國平***：國立臺灣海洋大學海洋生物研究所**國立臺灣海洋大學漁業科學研究所海洋中藻類如果按細胞結構、色素種類等特性；基本上可分為十門。但如果以生活形態來看，大致可分為沿岸以潮間帶為主的定著性藻類，及生存在大洋中行浮游生活的浮游藻類；這些浮游藻類一般也可稱為植物性浮游生物。所謂浮游生物並沒有非常明確的定義，僅是指一群沒有或游泳能力非常微弱，無法抵擋水流而獨立游動的生物

2、。這群生物涵蓋範圍很廣可以小到細菌、病毒；大到水母、仔稚魚。這群浮游生物中有些含有色素可行光合作用者；即被歸類為植物性浮游生物。這些生物雖然都含有色素會行光合作用，但其中有些也會攝食細菌或其它生物，此種生活形態稱為混營生活。這些行混營生活生物體內色素可能是原本生物本身即具有，或來自攝食藻類後之殘留物；也可能來自共生的藻類。浮游藻類的種類組成這些浮游藻類主要分屬於兩生物界，一為單細胞原核生物界；另一為單細胞真核生物界。此兩界主要差異在於細胞之結構。原核生物是一種沒有細胞核的原始生物如細菌，真核生物是由原核

3、生物進化而來，它除了有明顯的細胞核外，其細胞內也有胞器之分化；如行光合作用之葉綠體與行呼吸作用的粒腺體等。這些單細胞真核生物再分別進化為多細胞的植物、動物與真菌等三界。現將海洋中重要的植物性浮游生物分別介紹如下：一、矽藻矽藻是屬於異鞭毛藻門，此藻門生物主要特徵為擁有長、短兩條不同結構的鞭毛。但矽藻綱的生物雖然屬於此一藻門，卻僅有中心目的雄性配子擁有鞭毛，其它矽藻綱生物在其整個生活史中完全沒有此鞭毛的特徵。ix矽藻由18世紀開始即有科學家開始進行研究，為目前為止為浮游藻類中為大家所最瞭解的一群生物。矽藻大

4、約有10,000-12,000種；大小在2µm-2mm之間，其最大特徵為有矽質的外殼，外殼中所含矽的重量大約占細胞體重的4-50%，所以稱為矽藻。此外殼如一個盒子由上殼與下殼相扣所構成，殼的外部會有一些溝脊、花紋、針狀或其它突起以增加矽藻與水之間的摩擦力，或產生細絲使相鄰細胞連接形成群體以增加浮力，這些外形改變可以降低沉降速度，以適應外洋表層低營養鹽的生活環境。但這些外形改變僅是降低沉降速度的輔助手段，真正最有效降低沉降速度的方式為盡量讓細胞小形化，細胞小形化後能增加細胞之相對表面積，如此一方面可增加矽

5、藻摩擦力，同時也可增加營養鹽吸收效果。矽藻以花紋的排列來區分，可分為以一個點(極)為中心；形成對稱體的中心目，及一個長形如葉狀或羽狀的兩側對稱體稱為羽狀目。中心目可按外形再續分為三類即沿細胞邊緣有一圈突起且極位於殼面中央的圓篩矽藻、單極且偏於一側的根管矽藻與雙極的盒型矽藻。羽狀目可以按有無中央脊分為有脊與無脊矽藻。矽藻可行有性與無性兩種生殖方式，一般它都是行無性的二分裂，此分裂過程非常簡單，上、下殼分開後，分別當作新細胞的上殼，而在新的上殼內長出新的下殼。如此新形成的兩個細胞，一個仍然維持原本細胞大小，

6、但另一個由下殼形成的新細胞即會較原來細胞為小，因此每經過一次分裂其細胞就會縮小，經過幾次分裂後，如果細胞縮小到原來的三分之一以下，此時細胞已無法維持正常生活，因此就必需靠有性生殖來恢復矽藻原本的體形。有性過程較為複雜，首先細胞需經過減數分裂產生配子，在中心目矽藻雌、雄配子外形不同，雄性配子擁有鞭毛，並擁有游泳能力，所以能直接游泳進入雌性細胞體內完成交配。羽狀目矽藻雌、雄配子均沒有運動能力，所以雌、雄細胞只能直接進行配子交換完成交配工作。這些受精後的配子直接發育為增大孢子，再進一步發育為正常大小的矽藻細胞

7、。除了上述有性與無性過程外，當環境不佳時矽藻外殼會增厚；細胞質會內縮，經由此無性過程產生有抵抗惡劣環境能力的休眠孢子。經過一段時期後，如果環境恢復正常時，這些休眠胞子又會掌握機會立刻萌發。ix二、渦鞭毛藻渦鞭毛藻因為其有兩根鞭毛所以也可稱為雙鞭毛藻，也因為大部分此綱的種類擁有厚重纖維素外殼，所以也可稱為甲藻。渦鞭毛藻基本上為單獨生活，很少形成鏈狀或群體。雖然藻類學者將其歸入藻類；但動物學者也將其歸入原生動物，造成此一現象除了此綱生物有些許運動能力外；另一個主要原因為有50%此綱生物體內不含有色素，換句話

8、說就是這些不含色素的渦鞭毛藻完全無法行光合作用，僅可行攝食的異營生活。另外那些擁有色素的種類，有些也可發現有噬菌或攝食藻類行為的混營生活。渦鞭毛藻為海洋中次於矽藻的重要藻類，其基本上的體形結構為一個橫溝將細胞分為上下兩半，再垂直連接此橫溝向下形成一縱溝，兩根鞭毛一根長在橫溝中，此根鞭毛使渦鞭毛藻產生旋轉前進運動能力，另一根沿著縱溝成長者，其功能如船舵；控制渦鞭毛藻前進方向。渦鞭毛藻有2000種以上雖然分為12個目，但在海洋中行浮游生活的渦鞭