第9章 最早的植物——藻类(2)
- 一本书读完生物进化的历史
- 崔佳
- 2955字
- 2016-11-17 21:45:24
眼虫藻的这些两重性的特点,在历史上曾引起了植物学家和动物学家的争论,植物学家根据眼虫藻具有叶绿体,并能进行光合作用而坚持认为它是植物,并根据它没有细胞壁,原生质裸露的特点,将它命名为“裸藻”;动物学家则根据其无细胞壁和液泡,具有胞口、胞咽、储蓄胞、伸缩泡等结构,具有动物性营养方式而认定它是动物,并根据其具有眼点的特点,将之命名为“眼虫”。双方各持己见,使眼虫藻成了“脚踩两只船”的生物,出现了动物学和植物学都有关于它的专门论述的奇特现象。
根据达尔文的进化论解释,现今地球上200万种动、植物,都是由一种或几种原始生物经过长期演化逐渐形成的,在动、植物当中,有相当多的种类在形态和结构上存在着“狮身人面”现象,也就是说身兼两种生物的特性。因此,在植物界和动物界之间,一定存在着既像植物又像动物的一类生物。眼虫藻的存在,正是证明了植物同动物之间那维系了亿万年的联系。
甲藻和金藻比较接近,它们都比裸藻进步,但是比之其他门,相对来说要简单得多。它们很多具有鞭毛,能自由游动。在本门中的不同种类之间,也可以看出植物体结构从简单向复杂的方向发展,从自由游动向不游动的方向发展。在金藻门的黄藻纲和硅藻纲里,有性生殖是比较普遍的。但是它们没有像一般孢子植物那样的无性世代和有性世代相互交替的现象,也没有向茎叶方向分化的趋势。
裸藻、甲藻和金藻,人们认为它们都属于低等藻类,分化出来以后,发展比较缓慢。
褐藻和红藻,现代已经有发展到比较高等的种类,如褐藻中的海带,红藻中的紫菜,是常见的种类。褐藻中的马尾藻,红藻中的红叶藻,都有茎、叶的高度分化。
珊瑚藻
在20世纪60年代,我国科考工作者在珠穆朗玛峰地区进行实地考察。当他们进行发掘地层、研究地理情况的工作时,偶然发现了一种名叫小石孔藻的珊瑚藻化石。
奇怪的是,这种只能生长在热带或亚热带海域中的藻类生物,为什么会出现在珠穆朗玛峰上呢?
难道说在数亿年前的热带或亚热带地区就已经存在了珊瑚藻?经过科学家们的研究论证认为:现在的珠穆朗玛峰地区曾经是一片汪洋,气候湿润,小鱼海里游,花草水边长,生机勃勃。然而后来印度洋板块向这里漂来,发生碰撞,就撞出了包括珠穆朗玛峰在内的喜玛拉雅山脉,并且他们认为世界许多高大的山脉都是因为板块间的碰撞产生的。
珊瑚藻按照生物分类学的划分来讲是属于红藻中珊瑚藻科,大多生活在温暖的海洋中。藻体短小且丛生,底端一般都是固定在鹿角珊瑚礁上或浅海的岩穴内。它们的形状也同珊瑚虫相似,于是这些曾经被冷落在人类视野之外的生物也就摇身一变,被笼统地当作“珊瑚虫”对待。就连18世纪的生物分类学家林奈也信誓旦旦地说珊瑚完全是由动物形成的,依据是珊瑚藻的体内充满了钙质。
尽管钙化的植物很少见到,但区别动物和植物的分界线不全在钙质,而主要在于植物体内具有叶绿素,能够依靠光合作用生活,不像动物靠吞食别的生物为生。
珊瑚藻的分枝数次重复分叉,外形呈现为羽状;枝扁平,有明显的分节,同时因为体内含钙质较多,所以粗糙而坚硬。
珊瑚藻在我国青岛、舟山等地都有分布。值得注意的是当它们出现在高山、陆地时,则意味着它们已停止了生命,成了化石。同时会失去色彩,完全变成了一块石头。只有在海洋里,才会出现这样的奇迹:有些活着的“石头”能在海水里生长、繁殖、死亡,走完生命过程的每一环节。
珊瑚藻除了具有进行光合作用的叶绿素外,还有红藻的藻红素,这样,它们就因为体内所含的色素不同,而呈现出绿、红、紫等美丽的颜色。因此,它们应该是属于低等植物的藻类。珊瑚藻是属于真红藻亚纲隐丝藻目中最丰富、种类最多的一个科,叫“珊瑚藻科”。
在热带、亚热带海域,珊瑚藻或同珊瑚虫协作,或者独立地建造起珊瑚礁。特别是皮壳状的珊瑚藻,它们从南沙群岛到西沙群岛,从马绍尔群岛到所罗门群岛,建造起了壮观的“海藻脊”。珊瑚藻喜欢在波涛汹涌的礁缘上生长,在海面时隐时现,不断繁殖,扩展自己的藻体。
绿藻、裸藻、金藻、褐藻等组成了绚丽多彩的藻类世界。真核生物的出现,预示着一个熙熙攘攘的生命大繁荣时期即将到来。
由于原始藻类的繁殖,并进行光合作用,产生了氧气和二氧化碳,为生命的进化准备了条件。这种原始的单细胞藻类又经历亿万年的进化,产生了原始水母、海绵、鹦鹉螺、蛤类、珊瑚等。
藻类的进化历程
藻类没有真正根、茎、叶的分化,靠光能自养生活,生殖器官由单细胞构成且无胚胎。由于藻类的光合作用,产生了氧气和二氧化碳,为生命的进化准备了条件。
根、茎、叶未进化完全
藻类一般没有真正根、茎、叶的分化。藻类的形态、构造很不一致,大小相差也很悬殊。例如小球藻,呈圆球形,是由单细胞构成的,直径仅数微米;生长在海洋里的巨藻,结构很复杂,体长可达200米以上。
尽管藻类个体的结构繁简不一,大小悬殊,但多无真正根、茎、叶的分化。有些大型藻类,如海产的海带、淡水的轮藻,在外形上,虽然也可以把它们分为根、茎和叶三部分,但它们体内并没有维管系统,所以都不是真正的根、茎、叶。因此,藻类的植物体多称为叶状体或原植体。
藻类能进行光能无机营养。一般藻类的细胞内除含有和绿色高等植物相同的光合色素外,有些类群还具有特殊的色素而且也多不呈绿色。藻类的营养方式也是多种多样的,例如有些低等的单细胞藻类,在一定的条件下也能进行有机光能营养、无机化能营养或有机化能营养。但从绝大多数的藻类来说,它们和高等植物一样,都能在光照条件下,利用二氧化碳和水合成有机物质,以进行无机光能营养。
藻类的繁殖进化
藻类可进行营养繁殖(透过细胞分裂或断裂)、无性繁殖(透过释放游动孢子或其他孢子)或有性繁殖。
有性繁殖又称种子繁殖法,是利用雌雄受粉相交而结成种子来繁殖后代的方法。它是由亲本产生的有性生殖细胞(配子),经过两性生殖细胞(例如精子和卵细胞)的结合成为受精卵,再由受精卵发育成为新的个体的生殖方式。藻类的有性繁殖通常发生于生活史中的艰难时期(如于生长季节结束时或处于不利的环境条件下)。
藻类的生殖器官多由单细胞构成。高等植物产生孢子的孢子囊或产生配子的精子器和藏卵器一般都是由多细胞构成的。例如苔藓和蕨类在产生卵细胞的颈卵器和产生精子的精子器的外面都有一层不育细胞构成的壁。但在藻类中,除极少数种类外,它们的生殖器官都是由单细胞构成的。藻类的合子不在母体内发育成胚。高等植物的雌、雄配子融合后所形成的合子(受精卵),都在母体内发育成多细胞的胚以后,才脱离母体继续发育为新个体。但藻类的合子在母体内并不发育为胚,而是脱离母体后,才进行细胞分裂,并成长为新个体。简单来讲,高等植物是胎生,而藻类则是卵生。
总之,藻类是植物界中没有真正根、茎、叶分化,靠光能自养生活,生殖器官由单细胞构成且无胚胎的几种具代表性的藻类发育的一大类群。
由于原始藻类的繁殖,并进行光合作用,产生了氧气和二氧化碳,为生命的进化准备了条件。这种原始的单细胞藻类又经历亿万年的进化,产生了原始水母、海绵、鹦鹉螺、蛤类、珊瑚等。
最著名的食用藻类
最著名的食用藻类应数发菜。这种植物黑绿色,细长丝状,像一团乱糟糟的头发,因而得名。别看其貌不扬,它却是一种极名贵的菜肴,一般食桌上是不能使它屈尊就座的,它只与海参、燕窝、猴头相伴为伍,出现在豪华的宴席中。此外,像海带、紫菜、石莼、裙带菜、鹿角菜、羊栖菜、石花菜等都是著名的食用藻类。