【原生生物界全系列-05】原生生物界—红藻门

原生生物界—红藻门

真核生物域

原生生物界

红藻门

红藻门（学名：Rhodophyta），是含有藻红素的一门藻类，属于多细胞、真核细胞的生物；约有7000种。

几乎所有的红藻都生活在海洋中，他们生长在涨潮线以下的岩石上或较深的水中，有些物种可以在250米深的海里生长。红藻多营附着生活，不产游动细胞。

红藻不具有根茎叶构造，但它在海洋中的生存深度超过任何植物。红藻的颜色来自称为藻红素的色素，其红色遮掩了叶绿素的颜色。

红藻生殖产生孢子和异形配子，都不具有鞭毛；雌性生殖器称果胞，上有一延长部分——受精丝，精子不能游动，随水流至果胞，与受精丝接触受精；除部分物种外，大部分存在世代交替现象。

1.物种进化

红藻是一门古老的植物，它的化石是在志留纪和泥盆纪的地层中发现。红藻和蓝藻植物有相同的特征，但是，也有显著的差别，正象在蓝藻门中已叙述过的那样，它们的亲缘关系是不清楚的。绿藻中的溪菜属（Prasiola）和红藻门中的紫菜属（Porphyra），两属的细胞都有星芒状载色体，植物体构造和孢子形成方法都比较相似，因而有人主张红藻是沿着绿藻门溪菜属这一条路线进化来的。似乎这条进化路线也是不可能的。还有很多人认为红藻的有性生殖和子囊菌的有性生殖相似，设想子囊菌是由红藻发展来的。

2.形态特征（1）外形特征

红藻门的植物体藻体一般较小，高约10厘米左右，少数可超过一米以上。藻体有简单的丝状体，也有形成假薄壁组织的叶状体或枝状体。假薄壁组织的种类中，有单轴和多轴的两种类型，单轴型的藻体中央有一条轴丝，向各个方面分枝，侧枝互相密贴，形成“皮层”。多轴型的藻体中央有多条中轴丝组成髓，由髓向各方面发出侧枝，密贴成“皮层”。红藻的生长，多数是由一个半球形顶端细胞分裂的结果，少数为居间生长，很少见的是弥散式生长，如紫菜藻体，任何部位的细胞都可分裂生长。

（2）内部构造

藻体含有叶绿素a、叶绿素d、叶黄素和胡萝卜素，以及大量的藻红蛋白和藻蓝蛋白，常因各类色素的含量不同，使藻体出现不同的颜色，鲜红或粉红，紫，紫红或暗紫红色等。植物体外形多样，除少数是单细胞或群体外，绝大多数为多细胞体，其中有简单的单列细胞或多列细胞组成的丝状体，或由许多藻丝组成的圆柱状、亚圆柱状、叶状、囊状或壳状，分枝或不分枝的宏观藻体，其中有少数钙化。藻体直立或匍匐，基部由假根状分枝丝体或多细胞盘状固着器固着于基质上。红藻的细胞壁外层由琼胶和卡拉胶等胶质组成，因种类而异，内层为纤维素。红藻内均含有色素体，形状常随种类而异。光合作用产物为红藻淀粉，小颗粒状，附着在色素体表面或存在于细胞质中。

（3）细胞结构

细胞壁分两层，内层为纤维素质的，外壁是果胶质的，在热水中果胶可溶解成琼脂糖溶液，稀酸中可分解成半乳糖（C6H12O6）。细胞内的原生质具有高度的粘滞性，并且牢固的粘附在细胞壁上，对强质壁分离剂是敏感的。多数红藻的细胞只有一个核，少数红藻幼时单核，老年时多核。中央有液泡。载色体一至多数，颗粒状。原始类型的载色体一枚，中轴位，星芒状，蛋白核有或无。在电镜下观察，光合作用片层有一个类囊体。

3.生长繁殖（1）繁殖类型

红藻的生殖分为无性和有性两种。无性生殖大多是由藻体产生单孢子或四分孢子，它是单倍体，直接萌发为新个体。有性生殖均为卵式生殖。雄性生殖器官是精子囊，雌性生殖器官称为果胞，是一个烧瓶状的单细胞，内有一个卵，其上端延伸为丝状突出体，称为受精丝；精子释放后，被动地随水流动，到达受精丝上，精子附着处的壁融化，精子核进入受精丝，到达果胞内与卵核结合为合子。高等红藻受精后的合子直接分裂或间接通过辅助细胞形成产孢丝，由产孢丝再形成果孢子囊，许多果孢子囊集生成为果孢子体，一般称囊果。红藻的绝大多数种类，都有3个世代的藻体进行世代交替，即孢子体世代，配子体世代和果孢子体世代。

（2）繁殖过程

红藻生活史中不产生游动孢子，无性生殖是以多种无鞭毛的静孢子进行，有的产生单孢子，如紫菜；有的产生四分孢子，如多管藻。红藻一般为雌雄异株，少数为雌雄同株。有性生殖的雄性器官为精子囊，在精子囊内产生无鞭毛的不动精子。雌性器官称为果胞，果胞上有受精丝，果胞中只含一个卵。果胞受精后，立即进行减数分裂，产生果胞子，发育成配子体植物。有些红藻果胞受精后，不经过减数分裂，发育成果孢子体（又称囊果）。果孢子体是二倍的，不能独立生活，寄生在配子体上。果孢子体产生果孢子时，有的经过减数分裂，形成单倍的果孢子，萌发成配子体；有的不经过减数分裂，形成二倍体的果孢子，发育成二倍体的四分孢子体。再经过减数分裂，产生四分孢子（Tetrad），发育成配子体。

红藻在海水中生长的深度可达200米，在潮间带则多生于岩石的背阴处，石缝或石沼中，也有少数喜生于暴露的风浪大的岩石上。大多数种类固着于岩石上或其他生长基质上，也有附生或寄生在其他藻体上的。红藻中，有一些营养丰富、味道鲜美的食用种类如紫菜、麒麟菜、海萝等；还有一些重要的经济种类，用来提取琼胶和卡拉胶，如石花菜、江蓠、皱波角叉菜、麒麟菜等属植物。

红藻是一门古老的植物，它的化石是在志留纪和泥盆纪的地层中发现。红藻和蓝藻植物有相同的特征，但是，也有显著的差别，正象在蓝藻门中已叙述过的那样，它们的亲缘关系是不清楚的。绿藻中的溪菜属（Prasiola）和红藻门中的紫菜属（Porphyra），两属的细胞都有星芒状载色体，植物体构造和孢子形成方法都比较相似，因而有人主张红藻是沿着绿藻门溪菜属这一条路线进化来的。似乎这条进化路线也是不可能的。还有很多人认为红藻的有性生殖和子囊菌的有性生殖相似，设想子囊菌是由红藻发展来的。

4.地域分布

红藻门植物绝大多数分布于海水中，仅有十余属，约50余种是淡水种。淡水种多分布在急流，瀑布和寒冷空气流通的山地水中。海产种由海滨一直到深海100公尺都有分布。海产种的分布受到海水水温的限制。并且绝大多数是固着生活。

该门绝大多数海产，少数生于淡水；分布于世界各地，包括极地。中国已知有127属，300种，分布于南北各海区。淡水种类极少。

红藻细胞中贮藏一种非溶性碳水化合物，称红藻淀粉。红藻淀粉是一种肝糖类多糖，以小颗粒状存在于细胞质中，而不在载色体中。用碘化钾处理，先变成黄褐色，后变成葡萄红色，最后是紫色，绝不象淀粉那样遇碘后变成蓝紫色。有些红藻贮藏的养分是红藻糖。

5.分类

红藻门是藻类植物的一门。该科多数是多细胞的，少数是单细胞的，该门约有760属，4410余种。

下属：

温泉红藻纲（Cyanidiophyceae）

复丝藻纲

原始红藻纲

真红藻纲（Florideophyceae）

红毛菜纲（Bangiophyceae）

6.温泉红藻纲

温泉红藻(Cyanidiophyceae，简称Cyanidia)是一群生活在高温高酸环境中的单细胞红藻，主要分布于世界各地火山活动仍然活跃，并具有硫酸成分高之温泉水体之地区，如美国黄石国家公园、意大利火山区、新西兰火山区、印尼火山区及日本火山区。根据目前的分类系统，温泉红藻目前主要有三属六种(Cyanidioschyzon merolae、Cyanidium caldarium、Galdieria sulphuraria、Galdieria maxima、Galdieria partita和Galdieria daedala)。其中，Cyanidioschyzon merolae之细胞核基因组已被解密，也是目前唯一一种真核生物之基因组达到100%的解密。另外，其线粒体及叶绿体之基因组也完成解密。因此，对于温泉红藻的研究中，Cyanidioschyzon merolae可说是最佳的模式物种。部分藻种能栖息在硫磺口喷气处潮湿之土壤表层，另有些藻种能够存活于具有地热酸性潮湿之岩石表面下，靠着穿透石缝微弱之光线进行光合作用。