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褐藻

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(图)褐藻褐藻

褐藻是褐藻门(Phaeophyta)成员,一群较高级的藻类,约1,500种,分布大陆沿岸的冷水水体,淡水种罕见。其颜色取决於褐色素(墨角藻黄素)与绿色素(叶绿素)的比例,从暗褐到橄榄绿。褐藻行无性和有性生殖;动孢子和配子都有两根不等长的鞭毛。褐藻曾是碘和钾碱的主要来源,现仍是褐藻胶(一种凝胶,在食品烘烤和冰淇淋制造中作稳定剂)的重要来源。某些种用作肥料,有几种在东方作为蔬菜(昆布属)。海带的褐藻俗称大型褐藻(海带类)。

目录

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概况

(图)褐藻褐藻

褐藻没有单细胞,全为多细胞植物,最简单的是由单列细胞组成的分枝丝状体,如外子藻目(Ectocarpales);进化的种类,有类似根、茎、叶的分化,有的甚至具有气囊构造,如海带目(Laminariales)可协助藻体漂浮在海面上,内部组织则有表皮、皮层及髓部之分化,体型普遍较为粗大,可长至60多公尺长,大量繁殖时形成海洋森林或藻海,吸引无数海洋生物匯集,带来丰富的海洋资源。海带类褐藻多喜分佈在较冷水域,臺湾四周海域较温暖,故无巨大海带生长,然盛产马尾藻,每逢三、四月时,常形成小型「马尾藻海」,高可达二、三公尺长之马尾藻亦会缠住过往的小舢板!

特征

(图)褐藻褐藻

褐藻类的游动孢子或配子,具有色素体、眼点及二条不等长的侧生鞭毛,鞭毛为前长后短,长的鞭毛有两列纤毛,短的鞭毛则光滑无纤毛。在色素方面,除了叶绿素a、c、胡萝卜素及叶黄素之外,褐藻普遍含有大量黄橙色的藻褐素(fucoxanthin),故多呈褐色。其光合產物为精油、褐藻淀粉(Laminarin)及甘露醇(mannitol)。其细胞壁富含藻胶物质,具有胶状或浓稠之特性,常被用于各种食品之添加,或纺织工业、橡胶工业及其他工业用途。许多褐藻可以被食用,常见有海带、裙带菜、小海带等,因含有大量的维生素及无机盐类,常被视为补充营养的副食品,医药上的利用更有上千年歷史,古代医书「本草纲目」、「本草经疏」上早有记载海带类有治疗甲状腺肿、癭瘤结气、水肿、利尿、去等功用,现代医学研究,也已证明有些褐藻有降血压和抗癌作用,甚至利用褐藻胶製成抗凝剂、止血剂、代用血浆、止血纱布、止血海绵、医药印模、膏基等,具有极高的经济价值。 

分类

(图)褐藻褐藻

褐藻的分类,主要依据其生活史中各世代的形态比较,而分为三大亚纲:
同型世代亚纲(Isogeneratae):其配子体与孢子体形状大小相同,如水云、团扇藻、网地藻等。

异型世代亚纲(Heterogeneratae):其配子体与孢子体形状大小差异很大,如海带、裙带菜、铁钉菜、囊藻等。

圆子藻亚纲(Cyclosporeae):没有明显世代交替,植物体为双套体(2N),只有產生配子时才减数分裂,如马尾藻、喇叭藻及翼枝藻等。 

繁殖

有些种类以断裂方式进行营养繁殖。无性生殖产生游动孢子和不动孢子。有性生殖为同配、异配或卵式生殖。游动孢子和配子都具有侧生的两条不等长的鞭毛。

代表植物

(图)褐藻褐藻

水云属(Ectocarpus)属于等世代纲水云目。藻体由单列细胞组成的丝状体,植物体分上下两部分,下部匍匐部,细胞单列,不规则的假根状附生在其他物体上。直立部丝状,具有繁茂的分枝。细胞单核,有少数带状或多数盘形的载色体。水云属的配子体与孢子体的形态构造相同,为明显的同形世代交替植物。水云的无性生殖器有单室孢子囊和多室孢子囊两种,都发生于侧生小枝的顶端细胞上。有性生殖时,多室配子囊在配子体的侧生小枝的顶端细胞上形成。来自不同藻体的两个配子的大小基本相同,互相结合成合子,合子立即萌发,形成二倍体孢子体植物,与配子体植物在形态结构上相似。

海带属(Laminaria)属于不等世代纲海带目。孢子体大,长达1~4米,分固着器、柄和带片三部分。固着器呈分枝的根状,把个体固定于岩石等基物上;柄粗短呈叶柄状;带片扁平,无中脉,是人们食用的部分。柄和带片组织均分化为表皮、皮层和髓3个部分。髓部中央有筛管状的喇叭丝,具有输导有机养料的功能。孢子体成熟时,在带片的两面丛生许多棒状的游动孢子囊,囊内的孢子母细胞经减数分裂及多次普通分裂产生很多单倍的侧生双鞭毛的游动孢子。游动孢子萌发后,分别形成体型很小的雌、雄配子体。雄配子体产生具精子的精子囊;雌配子体产生具卵细胞的卵囊。卵成熟后逸出,在母体外与精子结合,合子即萌发成幼小孢子体(新的海带)。这样的生活史称异型世代交替。海带(L.japonica)是经济褐藻,原分布于苏联远东地区、日本和朝鲜北部,现不仅在中国渤海湾地区,在浙江舟山地区和江苏、福建、广东等省沿海也有大量栽培。

鹿角菜属(Pelvetia)属于无孢子纲。藻体褐色,高约6-15cm,基部为固着器,是圆锥形的盘状体,中间为扁圆柱状短柄,上部为二叉状分枝。鹿角菜的植物体是二倍体,生殖时在枝顶端形成生殖托(receptacle),生殖托有柄呈长角果状,表面有明显的结疖状突起,突起处有一开口的腔,叫生殖窝(conceptacle),里面产生雌、雄生殖器官-卵囊和精囊。卵囊是单细胞,经过减数分裂,最后发育成两个卵;精囊也是单细胞,先进行一次减数分裂,再进行多次有丝分裂,形成多数精子。成熟的精子和卵结合后发育成二倍体的植物。

褐藻中除海带、鹿角菜外,昆布(Ecklonia hornem)、裙带菜(Undaria pinnatifida)、羊栖菜(Sargassum fusiforme)等均可食用和药用;马尾藻属(Sargassum)植物可作饲料或肥料。此外,还可从马尾藻等褐藻中提取褐藻胶、甘露醇、碘、氯化钾、褐藻淀粉等食品或医药工业原料。

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