基督复临安息日会青年荣誉解答手册/自然/海洋藻类
海洋藻类 | ||
---|---|---|
自然 总会 |
技能等级 3 | |
引入年份:1961 |
海洋藻类的最常见名称是“海藻”。海藻通常被称为植物,但生物学家不认为它们是植物(在生物学中,所有真正的植物都属于植物界)。不要将它们与海草等水生植物混淆(它们是维管植物)。
海洋藻类主要在靠近岩石海岸的浅海水中发现。它也存在于淡水中,例如池塘、湖泊和河流。
将海洋藻类附着在基质上的器官被称为““固着器”与根不同,固着器不会从这种与基质的紧密接触中获取营养。
固着器的形状和形式根据物种和基质类型而异。生活在泥质基质中的生物的固着器通常具有复杂的根状生长缠结,而生活在沙质基质中的生物的固着器则呈球形且非常灵活,例如海笔的固着器,使生物能够在固着器收缩时将整个身体拉入基质。生活在光滑表面(如巨石表面)上的生物的固着器,其基部实际上是粘在表面上的。
一些海洋藻类非常小,只有在显微镜下才能看到。另一些则非常大,例如巨藻,一种属于褐藻类的海带,其长度可达 60 米。
类型 | 单细胞 | 多细胞 |
---|---|---|
红藻 | ||
褐藻 | ||
绿藻 | ||
硅藻 |
虽然大约 90% 的绿藻物种生活在淡水生境中,而其余 10% 中的大多数生活在海洋生境中,但其他物种适应了各种环境。西瓜雪,或称雪衣藻,属于绿藻纲,生活在夏季高山雪原上。其他物种则附着在岩石或树木的木质部分上。一些地衣是真菌和绿藻的共生关系。
硅藻是藻类的一大类群,也是最常见的浮游植物类型之一。大多数硅藻是单细胞的,虽然有些形成链或简单的群体。硅藻细胞的一个特征是它们被包裹在一个由硅石(水合二氧化硅)制成的独特细胞壁中,被称为细胞壁。这些细胞壁在形式上表现出很大的多样性,有些非常美丽和华丽,但通常由两个不对称的侧面组成,它们之间有裂缝,因此得名。
硅藻是一个分布广泛的类群,可以在海洋、淡水、土壤和潮湿表面上找到。大多数生活在开阔水域中,虽然有些生活在水-沉积物界面处的表面膜中,甚至生活在潮湿的大气条件下。它们在海洋中尤其重要,据估计它们贡献了海洋食物链基础的 45%。
藻类在所有这些区域中生长,从原生于极地地区的微型藻类到生活在大西洋热带水域中的海藻。
褐藻在大多数咸水生态系统中都有发现。
最深的海藻是那些附着在几米深的水下海底的。在这种情况下,限制因素是是否有足够的阳光来支持光合作用。最深的海藻是各种海带。
- 叶片
- 叶片是一个大的扁平结构,类似于植物的叶子。
- 柄
- 柄充当连接叶片的茎。
- 固着器
- 固着器是植物固定在基质(如岩石或海底)的部分。它类似于植物的根。
大多数海藻通过形成孢子进行有性繁殖。孢子从成年生物体上脱落后,会发育成雄性和雌性配子,它们只携带亲本生物体一半的遗传信息。这些配子是运动的,这意味着它们可以靠自己移动,由微小的鞭毛推动。当来自同一个亲本或不同亲本的雄性和雌性配子结合时,遗传物质会融合,形成具有完整遗传物质的生物体。这与蕨类植物的繁殖方式非常相似(更多详细信息请参阅蕨类植物荣誉)。
无性繁殖的优点是可以有效地增加种群数量,但可能的变化较少。有性繁殖允许更多的变化,但成本更高,因为除了其他因素外,还有许多配子未能交配。通常,孢子体和配子体阶段之间没有严格的交替,而且还因为通常存在无性阶段,这可能包括叶状体的碎裂。
- 食物
- 大多数有 Porphyra(一种红藻属)可获取的文化都将它用作食物或以某种方式将其纳入饮食,这也许使其成为最驯化的海洋藻类。
- 乳化剂
- 角叉菜海藻(也称为爱尔兰苔藓,一种红藻)的凝胶状提取物已被用作食品添加剂数百来年。它是一种乳化剂,也就是说,它可以帮助结合那些抵抗结合的物质,例如油和水。它通常用于牙膏、冰淇淋、奶昔、酱汁,甚至洗发水(我们承认这不是食物)。
- 肥料
- 海藻,特别是囊泡藻、海带或昆布(它们都是褐藻)可以作为覆盖物直接施用在土壤中(尽管它往往会很快分解),或者可以添加到堆肥堆中,在那里它是一种极好的活化剂。
- 药物
- 昆布(一种褐藻属)用于生产氯化钾和碘。干燥的昆布条可以用于药用,以诱导子宫颈扩张。海藻的另一种药用用途是产物琼脂,它被用作实验室培养细菌的培养基。
- 色素
- 海藻产生的天然色素可以作为化学染料和着色剂的替代品。今天使用的许多纸制品之所以不可回收,是因为它们使用的化学墨水,造纸回收商发现,用海藻制成的墨水更容易分解。食品工业也对用从藻类色素中提取的颜色取代目前使用的着色剂非常感兴趣。在以色列,一种绿藻在水箱中生长,然后暴露在直射阳光和热量下,这会导致它变成鲜红色。然后将其收获并用作鲑鱼等食品的天然色素。
满足这一要求的最佳方法是获得一本海藻野外指南,去海滩,收集你发现的各种类型。一旦你有了标本,就使用野外指南来尝试识别它。继续收集,直到你至少收集了 20 个你可以识别的标本,一定要在你离开该区域之前移除任何住在海藻中的动物。你可以用桶收集标本,或者将它们保存在塑料袋中。
你需要立即开始干燥过程。为此,你需要
- 一个浅盘(例如来自自助餐厅的托盘或烤盘)
- 安装纸(植物标本纸或绘图纸)
- 蜡纸
- 邮寄标签或纸条
- 报纸或吸墨纸
- 两小块胶合板
- 尼龙带或皮带,或 C 形夹
按照以下步骤操作
- 冲洗海藻以去除盐、沙子和异物。
- 将一小块胶合板放在工作台上,并在其上覆盖一层吸墨纸(或报纸)。
- 用浅盘装满水,并将安装纸漂浮在水中。
- 将海藻标本漂浮在安装纸上,尽可能地展开藻体。
- 小心地将带有海藻标本的安装纸从水中抬起,并在抬起时将水排掉。
- 将安装纸放在之前放在胶合板上的吸墨纸上。
- 用一张蜡纸覆盖标本(仍然在安装纸上)。
- 在邮寄标签上写上你的姓名和标本的名称,然后将其放在蜡纸上。
- 用另一层吸墨纸和/或报纸覆盖它。
- 对每个标本重复以上步骤,将它们堆叠在一起,用吸墨纸隔开。
- 当最后一个标本被覆盖后,将第二块胶合板放在组件上。
- 用尼龙带或皮带捆绑“三明治”,并尽可能地收紧。或者,你可以使用 C 形夹将“三明治”夹在一起,或者你可以在整个组件上放置重物。
- 放在通风良好的地方
- 在接下来的五天内每天更换报纸和吸墨纸,直到标本干燥。
许多种类的海藻中含有天然粘合剂,会使它们自然地粘在安装纸上。对于那些没有粘合剂的,可以使用一小滴白胶将它们粘在安装纸上。用收集到的关于标本的信息进行标注。
要求中的“属名”是指你应该学习十个标本属于哪个属。不要害怕科学名称(拉丁名称) - 它们并不比通用名称更难学习,尤其是当你开始时两者都不了解的情况下。
我们下面列出了几种物种,但你不应该期望这些是你唯一能找到的样本。找一本好的野外指南,识别你*找到*的藻类,而不是试图找到你能识别的藻类。
绿藻
[edit | edit source]Ulva lactuca (海莴苣) | |
---|---|
描述:Ulva lactuca是一种扁平的薄绿色藻类,从盘状的固着器生长出来。边缘有些皱褶,经常撕裂。它可以长到18厘米或更长,但通常更短,横向可以长到30厘米。薄膜有两层细胞,柔软透明,通过一个小圆盘状的固着器附着在岩石上,没有柄。这种绿藻门的物种呈绿色到深绿色,由两层不规则排列的细胞组成,如横截面所示。叶绿体呈杯状,有1到3个淀粉核。
|
|
Codium (死人手指) | |
---|---|
描述:该属的藻体有两种形式,直立或匍匐。直立的植物二叉分枝,长达40厘米,分枝形成紧密的、海绵状的结构,不含钙质。最终的分枝形成紧密的、栅栏状的、由小囊组成的皮层。非直立的物种形成匍匐或球形的藻体,表面呈天鹅绒状,最终的分枝形成紧密的、由小囊组成的皮层。
|
|
Hydrodictyon reticulatum (水网) | |
---|---|
描述:水网的名字来源于它的形状,它看起来像一个网状的空心袋。它可以长到几分米。
|
|
Pediastrum simplex (星状藻) | |
---|---|
描述:星状藻的意思是“简单的星星”,因为这种藻类非常像星星。它可以在许多池塘中找到,使水看起来呈绿色。
|
|
Volvox aureus (多鞭毛藻) | |
---|---|
发现地:多鞭毛藻可以在池塘和沟渠中找到,甚至在浅水坑中也能找到。寻找它的最佳地点是在接受大量雨水的较深的池塘、泻湖和沟渠中。据说,在找到萍的时候,很可能找到多鞭毛藻;的确,这种水很适宜,但遮荫不利。
描述:多鞭毛藻是最著名的绿藻之一,是形成球形群体的一系列属中发育最完善的。每个多鞭毛藻都由许多类似于衣藻的鞭毛细胞组成,总共有1000-3000个,相互连接并排列在一个充满糖蛋白的球体(群体)中。细胞以协调的方式游动,有一个明显的前面和后面,或者因为多鞭毛藻像一个小星球,有一个“北极和南极”。细胞有眼点,在前面更发达,使群体能够朝着光线游动。
|
|
褐藻
[edit | edit source]Sargassum muticum (马尾藻) | |
---|---|
描述:马尾藻是一种大型褐藻,属于褐藻门。它通过一个多年生固着器附着在岩石上,直径可达5厘米。从这个固着器上,主轴生长到最大5厘米高。叶状体和初级侧枝从这个柄上生长出来。在温暖的水域中,它可以长到12米长,但在英国水域中,它不会超过4米长。固着器产生单个主轴,以及每年脱落的二级和三级分支。许多小的2-6毫米带柄的气囊提供浮力。生殖器也带柄,在叶状体的腋部发育。它是自花授粉的。
|
|
Macrocystis (巨藻) | |
---|---|
描述:巨藻是一种巨藻属,其中一些物种非常巨大,植物可以长到60米。柄从固着器上长出来,从基部附近分支三到四次。叶片在柄上不规则地间隔出现。M. pyrifera可以长到45米以上。柄不分枝,每个柄的基部都有一个气囊。
|
|
Padina pavonica (孔雀尾) | |
---|---|
描述:孔雀尾,俗称孔雀尾,是一种生长在大西洋中的褐藻。已知它在局部使用时可以作为弹性蛋白前体,促进皮肤中的胶原蛋白生成,从而增加皮肤的弹性。
|
|
Fucus spiralis (螺旋藻) | |
---|---|
描述:螺旋藻呈橄榄棕色,类似于Fucus vesiculosus和Fucus serratus。它可以长到约30厘米长,并以某种不规则的方式分枝。它通过一个圆盘状的固着器附着。扁平的叶片有一个明显的叶脉,通常螺旋状扭曲,没有锯齿状边缘,如Fucus serratus中所见,并且没有显示出气囊,如Fucus vesiculosus。
|
|
Fucus vesiculosus (泡叶藻) | |
---|---|
发现地:泡叶藻是英国群岛海岸最常见的藻类之一。它记录于欧洲的大西洋海岸、波罗的海、格陵兰岛、亚速尔群岛、加那利群岛和马德拉群岛。它也出现在北美洲的大西洋海岸,从埃尔斯米尔岛、哈德逊湾到北卡罗来纳州。
描述:泡叶藻是一种变化很大的藻类。它可以长到100厘米或更长,很容易通过沿带状叶片中心运行的中心叶脉两侧成对出现的充满气体的囊来识别。它是1811年发现的碘的原始来源,广泛用于治疗甲状腺肿,这是一种与缺碘相关的甲状腺肿大。泡叶藻在日本是一种常见的食物,在欧洲被用作各种食品中的添加剂和调味剂。泡叶藻通常作为海带片剂或粉末的成分,用作营养补充剂。它有时被称为“海带”,但这个词严格来说指的是另一种海藻。
|
|
Fucus serratus (齿状藻) | |
---|---|
描述:齿状藻是一种生长在北大西洋的海藻,被称为齿状藻或锯齿状藻。它呈橄榄棕色,类似于F. vesiculosus和Fucus spiralis。它从一个圆盘状的固着器上生长出来。叶片是扁平的,约2厘米宽,二叉分枝,包括一个短柄,长达1米。扁平的叶片有一个明显的叶脉,很容易通过叶片的锯齿状边缘与相关分类群区分开来。它没有气囊,如F. vesiculosus中发现的那样,它也没有像F. spiralis那样螺旋状扭曲。
|
|
Ascophyllum nodosum (结节藻) | |
---|---|
发现地:它在欧洲西北海岸(从斯瓦尔巴群岛到葡萄牙)很常见,包括东格陵兰岛[1]和北美洲东北海岸。
描述:结节藻是北大西洋的一种可食用海藻。结节藻的叶片很长,带有大的卵形气囊,以规则的间隔设置在叶片中,没有柄。叶片可以长到2米长。它们通过固着器附着在岩石和巨石上。叶片呈橄榄棕色,略微压缩,但没有叶脉。这种海藻生长非常缓慢,可以存活几十年;它可能需要大约五年时间才能变得肥沃。
|
|
红藻
[edit | edit source]Chondrus crispus (爱尔兰苔藓) | |
---|---|
发现地:爱尔兰苔藓在欧洲和大西洋沿岸的岩石地区大量生长。它也存在于北太平洋和地中海的部分地区。
描述:爱尔兰苔藓是一种相对较小的红藻,长不到20厘米,从一个圆盘状的固着器生长出来,并以二叉分枝的方式扇形分枝四到五次。形态变化很大,尤其是藻体的宽度。分支宽2-15毫米,质地坚硬,呈深红褐色,在阳光下会漂白成黄色。在新鲜状态下,植物柔软,呈软骨状,颜色从黄绿色到深紫色或紫褐色不等;但当清洗并晒干保存时,它呈现出黄色半透明的角质外观和质地。爱尔兰苔藓的主要成分是一种粘液体,它含有约55%;这种植物还含有近10%的蛋白质和约15%的矿物质,富含碘和硫。在水中软化后,它有一种海腥味,由于含有丰富的粘液,煮沸后会形成果冻,含有其重量的20到30倍的水。爱尔兰苔藓是卡拉胶的主要来源,卡拉胶通常用作冰淇淋和加工食品等乳制品中的增稠剂和稳定剂。
|
|
Porphyra (紫菜) | |
---|---|
描述:紫菜是一种叶状的红藻属,包含大约70种。它生长在潮间带,通常在潮间带的上部到飞溅区之间。在东亚,它被用来生产海藻产品紫菜(在日本)和gim(在韩国),是最常吃的海藻。据估计,全世界有60到70种紫菜,英国群岛有7种。
|
|
参考文献
[edit | edit source]- 海藻女士在Flickr上有很多各种海藻的照片。
- http://www.csd509j.net/cvhs/berand/Marine2007-2008/Labs/Student%20Pressing%20Algae%20Lab.doc - 关于藻类干燥和安装的信息