水生生物学-硅藻门.ppt

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1、水生生物学水生生物学Hydrobiology湖北师范学院生物科学系多媒体教程湖北师范学院生物科学系多媒体教程第三章第三章 硅藻门硅藻门Bacillariophyta 本章学习重点本章学习重点v 门与属的形态特征门与属的形态特征v 特殊的生殖方法特殊的生殖方法v 生长的环境生长的环境v 在渔业生产中的重要作用在渔业生产中的重要作用 一、生态分布一、生态分布v该门大约有1600种。v淡、海水中都有分布，为海水中主要藻类。v分布广，喜在较低温的硬水水体较低温的硬水水体中生活，营浮游、底栖或着生，在岩石、墙、树皮上也能附生，在干燥处以休眠状态渡过旱季，在热带的潮湿地区与蓝藻共生。春秋两季春秋两季出现高

2、峰，在水温60温泉中某些硅藻能正常生长、繁殖。二、体制及体形二、体制及体形v单细胞单细胞：大多数为单细胞种类。v丝状体或群体丝状体或群体：纺锤体、弓形、舟形、线性、圆柱形、提琴形、新月形、圆形和椭圆形。三、主要特征及其形态构造三、主要特征及其形态构造1 细胞壁细胞壁：v壁上有花纹花纹，成分主要是硅质硅质。v壁的成分壁的成分：外层外层硅质硅质，内层果胶质果胶质。v壁的构造壁的构造：壳体坚硬，由上下两个半壳套合而成上下两个半壳套合而成，壁上有点线纹、孔纹、肋纹等，它们为分类上的依据。vA半壳半壳：整个细胞由两个半壳套合而成，故断面象一个小盒子，大的半壳在小半壳上面。v壳面壳面：有上、下壳面（或称盖

3、板）。v壳环壳环（带面）：半壳的侧面。v壳套壳套：壳面与壳环的连接处（壳面的边缘略有倾斜的部分）。v间生带间生带：附加在壳面与壳环之间的插入连接带，与壳面方向平行，起加固壳的牢固作用。v相连带相连带（连接带）：两壳相重叠处。A.壳面；壳面；B.带面；带面；C.切顶面切顶面 a上壳；上壳；b下壳；下壳；c上壳瓣（盖板）；上壳瓣（盖板）；d下壳瓣（底板）；下壳瓣（底板）；e上壳环；上壳环；f下壳环；下壳环；g连接带；连接带；h中轴区；中轴区；i中心区；中心区；j壳缝；壳缝；k中央节；中央节；l极节极节 1.中心纲硅藻中心纲硅藻 2.羽纹纲硅藻羽纹纲硅藻B壁上装饰壁上装饰：花纹、刺毛、突起。上下壳面

4、和环带有花纹，而相连带无花纹相连带无花纹。v线纹线纹：为细胞壁上的小孔，是细胞内侧的小凹腔形的小点，紧密排列，镜检呈细线状。v点纹点纹：可分辨的细小孔点，镜检为单独或成条。v孔纹孔纹：壁上粗大的空腔，常有筛膜，为穿透壁的真孔，或不穿透壁的小凹腔。v肋纹肋纹：为壁的内凹沟形成，强大明显。为壳面内壁两侧排成狭长横列小室，形成“U”形粗花纹为肋纹，为壁上管状通道。v布纹布纹：布状结构的纵、横的垂直线。v龙骨龙骨：壳边缘的纵走突起。v管纹管纹：为一条纵走或围绕壳边缘的管沟，以狭裂缝与外界相通，管内壁具数量不等的小孔与细胞内部相连接。v刺毛、突起刺毛、突起：壁表面的突出物。v*花纹的种类、排列的方式、上

5、下左右是否对称是分类上的依据。硅藻细胞表面有向外伸展的多种硅藻细胞表面有向外伸展的多种多样的突出物，有突起、刺、毛、多样的突出物，有突起、刺、毛、胶质线等。它们有增加浮力和相胶质线等。它们有增加浮力和相互连接的作用。突起是细胞壁向互连接的作用。突起是细胞壁向外的头状突出物，两个细胞突起外的头状突出物，两个细胞突起相互连接，其间的空隙，称胞间相互连接，其间的空隙，称胞间隙（隙（apertureaperture），其形状多种，），其形状多种，有圆形、方形和六角形等。刺一有圆形、方形和六角形等。刺一般细而不长，末端尖，其数目、般细而不长，末端尖，其数目、长短不一。毛为较细长的突出物，长短不一。毛为较

6、细长的突出物，长度常为细胞直径的数倍，有的长度常为细胞直径的数倍，有的种类在粗毛里还有色素体，这是种类在粗毛里还有色素体，这是毛与刺的最大区别。此外还有膜毛与刺的最大区别。此外还有膜状突起（如太阳漂流藻）和胶质状突起（如太阳漂流藻）和胶质线、胶质块等胶质突起（如海链线、胶质块等胶质突起（如海链藻）。藻）。硅藻细胞壁上都具排列规硅藻细胞壁上都具排列规则的花纹，主要有则的花纹，主要有点纹点纹：为普通显微镜下可分辨的为普通显微镜下可分辨的细小孔点，单独或成条细小孔点，单独或成条（点条纹）；（点条纹）；线纹线纹：这是：这是由硅质壁上许多小孔点紧由硅质壁上许多小孔点紧密或稀疏排列而成，在普密或稀疏排列而

7、成，在普通显微镜下观察时，无法通显微镜下观察时，无法分辨而是一条直线状；分辨而是一条直线状；孔孔纹纹：为硅质壁上粗的孔腔，：为硅质壁上粗的孔腔，中心硅藻纲的孔纹基本为中心硅藻纲的孔纹基本为六角形，其结构很复杂；六角形，其结构很复杂；肋纹肋纹：为硅质壁上的管状：为硅质壁上的管状通道，内由隔膜分成小室通道，内由隔膜分成小室或壁上因硅质大量沉积而或壁上因硅质大量沉积而增厚。增厚。C、脊（壳缝、纵沟）脊（壳缝、纵沟）：位于壳面中央或一侧的一条纵走裂缝，呈S、V、直线形，使细胞与外界相通，由于壳内壁增厚，在脊中部形成“中央节”，两端内壁增厚就形成“极节”。D、假壳缝假壳缝：壳面上无壳缝，仅有较窄的中轴区

8、。E、管壳缝管壳缝：为1条纵走或围绕着壳缘的管沟，以极狭的裂缝与外界相通，以小孔与内部相通。F、中轴区和中心区中轴区和中心区：中轴区中轴区：壳面中央或偏壳面一侧的纵向无纹平滑区。中心区中心区：中轴区中间的无纹区（因线纹短，不能达到中线的较大无纹区）。*壳缝的种类和数目壳缝的种类和数目为分类上的依据。2原生质体原生质体：（1）色素色素：叶绿素a、c和胡萝卜素，还具有岩藻黄素和硅藻黄素。（2）颜色颜色：黄褐色、黄绿色（3）色素体色素体：1多个，盘状、板状、分枝状、颗粒状、星状等。中心纲多个，盘状；羽纹纲多个，板状、星状。（4）蛋白核蛋白核：具有无淀粉鞘的裸出蛋白核。（5）鞭毛鞭毛：营养细胞无鞭毛无

9、鞭毛（6）贮存物质贮存物质：油滴油滴(脂肪）脂肪）四、分类及常见种类的特点四、分类及常见种类的特点*1中心硅藻纲中心硅藻纲*壳面花纹辐射状排列，点纹、孔纹、肋纹等；无壳缝和假壳缝，不能运动；单细胞或由壳面连成链状，壳面圆形、卵圆形壳面圆形、卵圆形、多角形多角形；色素体盘状、多个。此纲大多海大多海水产水产，少数为淡水产。此纲分3个目：圆筛藻目、根管藻目、金形藻目。圆筛藻目圆筛藻目：单细胞或由壳面连成链状，细胞圆形、鼓形、圆柱形。（1）小环藻）小环藻 （Cyclotella）：单细胞，圆盘形或几个壳面相连成丝状，带面正方形，有向心排列的孔纹、肋纹，有的壳面有波状突起，中央区无花纹或孔纹。（2）直链

10、藻（）直链藻（Melosira）：细胞圆柱形，以壳面相连的不分枝直或弯曲丝状体，壳上花纹为细点纹和孔纹，某些丝状体两端某些丝状体两端具有棘状突起具有棘状突起，可以使细胞之间互相嵌合牢固。早春和晚秋生长旺盛。2 2羽纹硅藻纲羽纹硅藻纲 壳面花纹羽纹状排列，左右对称或不对称左右对称或不对称，有壳有壳缝、假壳缝、管壳缝缝、假壳缝、管壳缝；形状多种，单细胞或群体；色素体盘状、板状、星状；花纹为孔纹、线纹、肋纹、龙骨；壳面线形、椭圆形、卵形、S形、舟形、新月形等；带面长形、梯形。（1）无壳缝目（假壳缝目）无壳缝目（假壳缝目）（Araphidiales）：单细胞，具假壳缝，壳面为线形、披针形、两侧对称，色

11、素体小颗粒，群体呈带状、星状。A星杆藻属星杆藻属（Asterinella）:细胞呈棒状，两端不等大（连接的一端大），常以一端连成星状常以一端连成星状或螺旋状群体或螺旋状群体。假壳缝较窄不明显；色素体板状或小颗粒；花纹为线纹；浮游在湖泊水库中占优势。B针杆藻属针杆藻属（Synedra）：）：壳面线形或披针形，壳面观末端呈头状，带面观长方形；花纹为细线纹；具假壳缝；中央有方形的无花纹区；单细胞或放射状群体。C脆杆藻属脆杆藻属（Fragilaria：细胞连结成长带状群体，少数呈“Z”形群体；壳面为梭形、长披针形或细长线形，两侧对称，壳面两端渐细狭，末端钝圆，壳环长方形；花纹为细线纹或点纹。假壳缝线形

12、。主要分布在水沟、池塘、缓流水的江河、湖泊等处。（2）短壳缝目短壳缝目（Raphidinales）：短壳缝属（短壳缝属（Eunnotia）：单细胞或壳面相连成带状群体；细胞壳面弓形，背缘呈拱状或波状弯曲；腹面平直或凹入；短的壳缝从极节斜向腹侧边缘；无中央节，具横线纹；壳环长方形。壳体两端大小相等，每端有1个明显的的极节。在软水池塘、水沟中常见，浮游或附在其它物体上生长。（3）双壳缝目（双壳缝目（Briaphidinals）：细胞上下壳面都有壳缝，壳缝位于壳面中央，细胞形状有舟形、弓形、楔形、S形、新月形、披针形、提琴星等。A舟形藻属（舟形藻属（Navicula）：单细胞，呈线形、纺缍形、披针形

13、，壳环长方形，末端头状、喙状、钝圆；壳缝直，具有中央节和极节；花纹为孔纹、点纹和横线纹；色素体2块，片状或带状，淡水中数量多。B羽纹藻属羽纹藻属（Pinnlaria）：单细胞或连成丝状体，壳面椭圆形，两侧大致平行，少数种类中部膨大，中轴区宽，可超过壳面宽的1/3，壳面花纹为肋纹。壳缝明显，直或弯曲。带面长方形。C布纹硅藻属布纹硅藻属（双缝藻属）（双缝藻属）（Gyrosigma）：单细胞，壳面S形，中部向两端逐渐尖细，末端尖或钝圆，壳环披针形，壳缝“S”形弯曲。壳面花纹为纵横线十字交叉构成的布纹。D桥穹（弯）藻属桥穹（弯）藻属 （新月硅藻属）（新月硅藻属）（Cymbella）：单细胞，壳面新月形

14、两侧不对称，背面明显突出，腹面平直或中部略突出，呈半月形、偏舟形；带面长方形；壳缝偏于一侧，直或弧状弯曲；色素体1个，花纹为点纹、线纹；为典型淡水种类。E异极（端）藻属（Gomphonema）：单细胞，用胶质柄着生，有时形成叉状或分枝状群体。壳面棒状、披针形、提琴形，上端宽，下端窄，上下不对称，两侧对称；带面楔形，末端截形。横花纹由细点纹、粗点纹组成。（4）单壳缝目（单壳缝目（Monoraphidinales）：上壳壳缝退化，只具下壳壳缝。卵形藻属（卵形藻属（Cocconeis）：细胞扁平，卵圆形、近圆形，壳面宽，上下两壳外形相似，上壳无壳缝，下壳具壳缝，壳缝直或S形，花纹为点线纹横列，边缘区

15、点纹一般细小。大多数种类附着生活，少数种类营浮游生活。卵形藻属（卵形藻属（Cocconeis）（5）管壳缝目（管壳缝目（Aulonorphidinales）：壳缝呈管状管状，位于壳面的一边或两边的龙骨或翼状突起，中央结节和端结节几乎完全消失。A菱形藻属（菱形藻属（Nitzschia）：细胞梭形、舟形、线形，两端尖或钝；壳面壳面一侧有龙骨突起，上、下壳的龙骨突不在同一侧，一侧有龙骨突起，上、下壳的龙骨突不在同一侧，而是交叉相对；而是交叉相对；管壳缝位于龙骨突上；线纹或点纹。色素体2个，带状，在核的上下部分。带面呈菱形。B双菱藻属（龙骨硅双菱藻属（龙骨硅藻）（藻）（Surirella）：单细胞，壳

16、面线形、椭圆形或卵圆形，壳环呈长方形或楔形，具长或短的横肋纹；壳面边缘具龙骨壳面边缘具龙骨，有管壳缝4条，管壳缝内有龙骨点。五、繁殖五、繁殖1细胞分裂细胞分裂：一般在夜间进行，核与原生质同时分裂，两核同时分别靠近上下两壳，每一半壳各自长出一个新的下壳，形成新个体，刚形成壳薄，以后逐渐增厚，直至与母壳相等为止。细胞分裂细胞分裂2复大孢子生殖复大孢子生殖 当细胞分裂到一定大小后，细胞变小，在某种情况下，产生一种孢子，可以恢复到原来大小，这种孢子称复大孢子复大孢子，可增强生命力。复大孢子生殖复大孢子生殖有三种形式：由营养细胞的两壳直接脱开，原生质裸出，继续长大，近似球形，成为复大孢子，体积增大到正常

17、时停止，分泌细胞壁，形成新个体。在环壳的侧部发生一个小的椭圆形的小孔，细胞内容物通过小孔流出壳外形成球状，附着于孔部，成为球块，形成一个复大孢子，然后长出新的细胞壁。结合的两个细胞各产生一个配子，配子结合后，只产生一个复大孢子。v有性生殖有性生殖（复大孢子生殖的一种）：由两个细胞各自产生两个配子，彼此成对结合，经过减数分裂，成为两个复大孢子，孢子萌发，形成新个体。3小孢子小孢子：细胞核和原生质多次分裂形成8、16、32、64、128个小孢子，每个孢子具1-4条鞭毛，长成后，成群逸出，相互结合为合子，然后每个合子发育成为新个体。4休眠孢子休眠孢子：细胞内原生质收缩，聚集于中央，然后分泌两半壳包围

18、，壳上常有刺状突出物（中心硅藻纲的一种生殖方法）。六、经济意义六、经济意义1.鱼类饵料鱼类饵料2.地质考察的资料地质考察的资料：在白垩纪出现的硅藻，在上白垩纪或第三纪达到盛期，现有海相沉积硅藻体，这些硅藻化石可以作为地质资料。3.硅藻土硅藻土可以做牙膏；银器磨料；绝缘材料，它可抵1000以上的高温是比石棉还好的保温材料。4.可作建筑、造纸材料、橡胶、化妆品、涂料的填充剂填充剂。硅藻的饵料意义硅藻的饵料意义 v硅藻是海洋有机物的主要生产者之一，它同其它浮游植物一起，构成海洋初级生产力。硅藻是海洋动物及其幼体的直接或间接的饵料。在我国沿海贝类的饵料中，硅藻占首要地位。海洋浮游甲壳动物以及对虾和其它

19、经济虾类的幼体等，也都以硅藻为主要摄取对象。中国毛虾的全年食物中，硅藻占54。又如鲜鱼、沙丁鱼等幼鱼也以硅藻为主要食物。可见，海洋经济动物产量的高低与硅藻的数量有着密切的关系。随着海水养殖业的发展，人工大量培养硅藻，如中肋骨条藻、三角褐指藻、牟氏角毛藻、新月菱形藻等，以解决经济海产动物人工育苗幼体的饵料，这是提高种亩产量必不可少技术关键。常见赤潮硅藻简介常见赤潮硅藻简介v海洋环境如果受到富营养污染或其它原因，常使某些硅藻如骨条藻、菱形藻、盒形藻、角毛藻、根管藻、海链藻等生殖过盛，形成赤潮，使水质恶劣，对渔业及其它水产动物带来严重危害。v有些硅藻（如根管藻）生殖太盛并密集在一起，可阻碍或改变鲱鱼

20、的洄游路线，降低渔获量。硅藻的工业价值硅藻的工业价值v硅藻死亡后的硅质外壳，大量沉积在海底，形成的硅藻土(diatomaceous earth)，含有832的氧化硅。它在工业上用途很广，可以作为建筑、磨光等材料，过滤剂、吸附剂、造纸、橡胶、化妆品和涂料的填充剂，以及保温材料等。化石硅藻对石油勘探有关的地层鉴定以及对古地理的研究都有一定的参考价值。七、复习题七、复习题1硅藻细胞的构造及其特征，在结构 上与其它藻门有什么不同？2熟记硅藻门的分类及常见属特征？3硅藻的特殊生殖方式4硅藻的经济意义八、硅藻细胞壁的花纹处理八、硅藻细胞壁的花纹处理 加浓硫酸量为标本的倍。再加高锰酸钾，呈粉红色，静止24小时，不退色加饱和草酸，退色再用清水冲洗干净，然后进行封片。THANK YOU