藻类

一类叶状植物的总称
藻类(Algae)是一类叶状植物的总称,它们没有真正的根、茎、叶分化,是以叶绿素a作为光合作用的主要色素,且在繁殖细胞周围缺乏不育的细胞包被[1]。藻类广泛存在于陆地和水体环境中,主要生活在水中,是地球上最常见的生物之一[1]。目前已知的藻类种类已超过3万种[2]
藻类的起源可追溯到33-35亿年前[3]。它们的生命周期较短[4],生长规律可分为停滞期、指数生长期、线性生长期、生长衰减期、稳定期和衰亡期六个阶段[5]。藻类的形态和大小差异较大,从有3-10微米大小的藻细胞到70米的巨型水藻[4]。目前世界各国藻类学家对藻类的分类地位和系统演化尚未达成共识[6]。国际上藻类的分类观点较多,最近的(2008年)藻类分类学是罗伯特·爱德华·李(Robert Edward Lee)在论著《藻类学(Phycology)》第四版中根据藻类质体内共生学说以及藻类质体内质体膜的层数将藻类分为原核蓝细菌门(Cyanophyta)以及真核藻类,真核藻类包括了灰色藻门(Glaucophyta)、红藻门Rhodophyta)、绿藻门Chlorophyta)等9门;在中国,20世纪80年代,学者曾呈奎等认为原绿藻(Prochlorondidemni)是光合生物进化独立分支,提出了藻类光合进化的观点,并以此把藻类分为蓝藻门(Cyanophyta)、红藻门(Rhodophyta)、隐藻门Cryptophyta)、黄藻门Xanthophyta)、金藻门(Chrysophyta)等共12个门,此后的相关学者及论著关于藻类的分类研究也基本支持和沿袭了这一观点[7]
藻类的营养方式包括了自养、异养和混养[5],繁殖方式可分为无性繁殖和有性繁殖[1][8]。尽管不同藻类对光照和温度的要求不同[9],但其生长均依赖于环境中的碳元素、氮元素磷元素[10][5]。此外,藻类和细菌之间存在着普遍的互惠、共生和寄生关系[10]
藻类在食物链中充当初级生产者的作用,亦能为次级或高级消费者提供代谢所必需的氧气[1]。在现代,藻类用途也十分广泛,藻类不仅具有高生物质生产力和商品规模生产的潜力[11],藻类中的微藻和海藻还常用于动物饲料和食物配料的制作[12];另外,藻类还具有较高的药用价值[13][14]和生态价值,是生物塑料生物燃料的潜在原料[15][16][17],同时对污水有较强的净化能力[18][19][20]
但水体中氮、磷元素等营养盐的增加为藻类提供了有利的繁殖条件,有时会引起有害藻类在淡水和海水中的爆发性增长现象,即水华和赤潮。有害藻华可能会影响人类身体健康,影响生态平衡,致使水生生态系统退化、水产养殖破坏和经济损失[21][22][23]。为了减缓有害藻华的发生,可使用生物修复方式如噬菌体、细菌、真菌和浮游动物等,亦有许多学者研究结果表明了化感物质作为植物分泌的次生代谢产物,对藻类具有明显的抑制作用[24][25]