雷火电竞首页,雷火娱乐入口,平博88

來(lái)源：互聯(lián)網(wǎng)

硅藻門(mén)（Diatomeae，或Bacillariophyta），是一類(lèi)微小的單細(xì)胞真核生物，統(tǒng)稱硅藻，在《中國(guó)生物物種名錄》2023版中，硅藻門(mén)歸屬于色素界。硅藻的物種多樣性較高，截止2023年，根據(jù)AlageBase網(wǎng)站的統(tǒng)計(jì)，已知硅藻的種類(lèi)名稱詞條約1.7萬(wàn)種，但其中有很多為基原異名和無(wú)效命名，被公認(rèn)種類(lèi)僅一萬(wàn)種左右。硅藻分布較廣，幾乎所有水體，如海洋、河口半咸水、江河等水體中都有硅藻的存在。

硅藻細(xì)胞壁主要是由上殼、下殼和環(huán)帶三部分組成，即由環(huán)帶將上下殼套有機(jī)連接成一個(gè)完整的殼體。硅藻色素體中主要含有葉綠素a、c及胡蘿卜素、硅甲藻素、巖藻黃素等，多呈黃綠或黃褐色，同化產(chǎn)物為金藻昆布糖和脂肪。其繁殖方式主要有細(xì)胞有絲分裂和產(chǎn)生復(fù)大孢子或有性生殖。硅藻為光合自養(yǎng)生物，依賴光和溫度進(jìn)行光合作用以快速生長(zhǎng)。硅藻還存在與動(dòng)物相類(lèi)似的尿素循環(huán)，這種循環(huán)使硅藻能有效地利用碳和氮。

硅藻是光合藻類(lèi)，幾乎遍布全球，其中海洋硅藻光合作用每年固定的碳與所有陸地雨林的總量相當(dāng)，是地球二氧化碳循環(huán)的重要組成部分，在生物地球化學(xué)循環(huán)中有至關(guān)重要的意義。硅藻占水生生物量的很大一部分，是重要的初級(jí)生產(chǎn)力，也是海洋食物網(wǎng)的重要組成部分。此外，硅藻在二氧化硅循環(huán)中也起著重要的作用，作為最主要的生物硅生產(chǎn)者，直接或間接地參與了除硅輸入之外的其他4個(gè)分支循環(huán)系統(tǒng)。

硅藻除了具有生態(tài)價(jià)值以外，還具有工業(yè)價(jià)值和研究?jī)r(jià)值，如硅藻常被用來(lái)作石油勘探、地層劃分和對(duì)比、古湖沼學(xué)的重建以及古地理、古氣候方面以及納米技術(shù)和基因工程方面的研究。硅藻在商業(yè)應(yīng)用中也有很大的價(jià)值，包括水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，生物活性物質(zhì)，生物柴油等。然而，有些種類(lèi)的硅藻，如骨條藻、角毛藻等還是引發(fā)赤潮的原因種，有些還是有毒有害赤潮種類(lèi)。

歷史演化

由于硅藻壁中存有硅質(zhì)，硅蘗的化石得以保存完好。研究表明最早的硅藻出現(xiàn)在白堊紀(jì)，在上白堊紀(jì)和第三紀(jì)時(shí)發(fā)展最盛，大量海相硅藻土沉積就來(lái)源于白堊紀(jì)時(shí)期。經(jīng)歷漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)化后，硅藻仍停留在單細(xì)胞及單細(xì)胞連接成的群體階段，硅藻創(chuàng)造了其他藻類(lèi)中完全找不到的細(xì)胞形式，但也因?yàn)檫@一細(xì)胞形態(tài)，限制了硅藻的繼續(xù)進(jìn)化發(fā)展。

根據(jù)硅藻所含的色素，推測(cè)其與金藻、褐藻綱的親緣關(guān)系較為密切，它們的載色體都含有葉綠素、葉綠素和墨角藻黃素。但硅藻特殊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及運(yùn)動(dòng)方式又與金藻門(mén)、褐藻門(mén)有很大區(qū)別。從細(xì)胞壁的構(gòu)造上，認(rèn)為硅藻門(mén)與黃藻相近，它們都是由兩個(gè)半片套合組成的，但兩者營(yíng)養(yǎng)體的倍性又完全不同，硅藻為二倍體，是具葉綠素、葉綠素的類(lèi)群中較特殊的一類(lèi)。硅藻營(yíng)養(yǎng)體沒(méi)有鞭毛，但某些種類(lèi)配子具鞭毛，如中心藻綱直鏈藻屬（Melosira）出現(xiàn)有鞭毛的雄配子。又如根管藻屬（Rhizosolenia）和菱形藻屬（Nitzschia）的細(xì)胞分裂時(shí)出現(xiàn)伸縮泡、胞口、胞咽等鞭毛藻類(lèi)所具有的結(jié)構(gòu)，因而設(shè)想硅藻可能是從含有葉綠素、葉綠素的具鞭毛藻類(lèi)發(fā)展而來(lái)的。

分類(lèi)

分類(lèi)歷史

世界分類(lèi)史

在18世紀(jì)中期，人們開(kāi)始對(duì)硅藻有了初步的認(rèn)識(shí)。貝克（Baker）在其著作《Employment for the Microscope》中描述了兩種“動(dòng)物”，這些被后來(lái)認(rèn)定為硅藻。然而，直到18世紀(jì)后半期，人們才開(kāi)始使用拉丁文對(duì)硅藻進(jìn)行正式命名和描述。1791年，格梅林（Gmelin）創(chuàng)立了Bacillaria（棍形藻屬）這一屬名，這是第一個(gè)正式確立的硅藻屬。進(jìn)入19世紀(jì)，硅藻分類(lèi)研究迎來(lái)了快速發(fā)展時(shí)期。特別是在1825至1896年間，全球范圍內(nèi)共報(bào)道了近500個(gè)硅藻新種。然而，由于一些硅藻具有單細(xì)胞生活且具備運(yùn)動(dòng)能力，這導(dǎo)致關(guān)于“硅藻是什么”的問(wèn)題在19世紀(jì)仍備受爭(zhēng)議。在1844年，庫(kù)津（Kützing）在其專(zhuān)著指出，無(wú)論是否具有運(yùn)動(dòng)能力，單細(xì)胞或是群體，都應(yīng)將硅藻定為植物。

1872年，美國(guó)硅藻學(xué)者漢彌爾頓·史密斯（Hamilton L. Smith）發(fā)表了一個(gè)分類(lèi)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)被多數(shù)學(xué)者廣泛采納。史密斯根據(jù)無(wú)殼縫、具擬殼縫和有殼縫的特征，將硅藻分為三大類(lèi)和十五小類(lèi)，為硅藻的分類(lèi)研究奠定了重要基礎(chǔ)。到了1896年，法國(guó)硅藻學(xué)工作者范·赫爾克（H. Van Heurck）進(jìn)一步將硅藻作為一個(gè)科進(jìn)行分類(lèi)，他將其分為三個(gè)亞科，但大類(lèi)仍然沿用了漢彌爾頓·史密斯的分類(lèi)方法。隨著研究的深入，卡斯滕（Karsten）在1928年將硅藻作為門(mén)，門(mén)內(nèi)僅設(shè)一個(gè)綱，綱下則分為兩個(gè)目。1930年，胡斯特德特（Hustedt）將硅藻門(mén)的硅藻綱細(xì)分為羽紋目（Pennales）和中心目（Centrales）。在羽紋目下，他進(jìn)一步劃分了無(wú)殼縫亞目（Arphidineae）、擬殼縫亞目（Raphidioidineae）和單殼縫亞目（Monoraphidineae）等。這一分類(lèi)系統(tǒng)受到了后人的廣泛接受，并在后續(xù)的硅藻研究中發(fā)揮了重要作用。

隨著顯微觀察技術(shù)的不斷進(jìn)步，科爾貝（Kolbe）在1943年首次利用透射電子顯微鏡（TEM）觀察了硅藻的形態(tài)特征。1972年，哈斯勒（Hasle）等通過(guò)掃描電子顯微鏡（sem）發(fā)現(xiàn)了硅藻的新結(jié)構(gòu)——唇形突，隨后結(jié)合新的結(jié)構(gòu)對(duì)一些種類(lèi)進(jìn)行了分類(lèi)地位的調(diào)整。進(jìn)入上世紀(jì)90年代，朗德（Round）等學(xué)者于1990年對(duì)硅藻進(jìn)行了系統(tǒng)的分類(lèi)，將所有硅藻類(lèi)群劃分為287個(gè)屬。他們結(jié)合SEM和TEM的觀察結(jié)果，詳細(xì)論述了分屬的依據(jù)，這一分類(lèi)系統(tǒng)至今仍被主流硅藻研究者廣泛接受。2004年，梅德林（Medlin）和卡茨馬斯卡（Kaczmarska）基于109種硅藻的18S和16S核糖體RNAs基因序列研究，對(duì)硅藻的分類(lèi)系統(tǒng)進(jìn)行了修訂，并對(duì)硅系統(tǒng)的演化進(jìn)行了重建。他們將硅藻門(mén)分為兩個(gè)新的進(jìn)化分枝，即圓篩藻亞門(mén)和硅藻亞門(mén)，分別包括1綱圓篩藻綱和2個(gè)綱中型硅藻綱和硅藻綱。進(jìn)入21世紀(jì)后，硅藻分類(lèi)研究繼續(xù)取得新的進(jìn)展。克拉默（Krammer）和科西奧萊克（Kociolek）等學(xué)者相繼報(bào)道了許多新的硅藻屬和種。盡管維管植物和一些原植體植物的分類(lèi)研究已經(jīng)進(jìn)入分子和基因時(shí)代，但目前硅藻分類(lèi)研究的主流仍然是基于形態(tài)學(xué)特征來(lái)進(jìn)行。

中國(guó)分類(lèi)史

中國(guó)硅藻分類(lèi)的研究起步較晚。俄羅斯硅藻研究者斯克沃爾佐夫（Skvortzov）是第一位報(bào)道中國(guó)淡水硅藻的學(xué)者，根據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)斯克沃爾佐夫（Skvortzov）發(fā)表了五十多篇與硅藻研究有關(guān)的論文。20世紀(jì)30年代中期至50年代，以王志稼等人為主要代表，中國(guó)的藻類(lèi)研究逐漸深入，但對(duì)于硅藻的專(zhuān)門(mén)研究尚未開(kāi)展。新中國(guó)成立之后，湖泊和海洋調(diào)查逐步開(kāi)展，給硅藻的分類(lèi)研究提供了機(jī)會(huì)。1961至1976年，中國(guó)科學(xué)院首次對(duì)西藏地區(qū)的硅藻進(jìn)行研究調(diào)查，此項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)了44屬906個(gè)硅藻分類(lèi)單位，其中新種26個(gè)，中國(guó)新紀(jì)錄259個(gè)，這也是中國(guó)首次比較全面和系統(tǒng)的區(qū)系硅藻分類(lèi)研究，研究結(jié)果于2000年發(fā)表在《中國(guó)西藏硅藻》。中國(guó)的硅藻分類(lèi)研究由金德祥教授于1978年發(fā)起，他將硅藻分為2綱9目，即中心綱和羽紋綱，與Hustedt分類(lèi)系統(tǒng)基本保持一致。20世紀(jì)90年代，中科院在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行了三次較大范圍的藻類(lèi)生物資源調(diào)查，相關(guān)研究者先后出版了《中國(guó)淡水藻志》系列專(zhuān)著。胡鴻鈞等在2006年發(fā)表的《中國(guó)淡水藻類(lèi)——系統(tǒng)、分類(lèi)及生態(tài)》也遵循了同樣的分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)。而在《中國(guó)生物物種名錄》2023版中，硅藻門(mén)歸屬于色素界。

分類(lèi)爭(zhēng)議

硅藻分類(lèi)系統(tǒng)經(jīng)歷了較長(zhǎng)的歷程，直至現(xiàn)在也尚存在有爭(zhēng)議的不同的分類(lèi)系統(tǒng)。截止2023年，硅藻通常被視為一個(gè)門(mén)或者一個(gè)綱，而硅藻的拉丁名和下級(jí)分類(lèi)也存在了修訂和調(diào)整。目前較為常用的分類(lèi)依據(jù)是克拉默（Krammer）和蘭格-貝爾塔洛特（Lange-Bertalot）所建立的硅藻區(qū)系和朗德（Round）等以掃描電鏡研究結(jié)果為主要依據(jù)的硅藻分類(lèi)著作?？死吞m格-貝爾塔洛特，提出將硅藻分成1綱2目4亞目，即硅藻綱（Class Bacillariophyceae），下設(shè)中心目（Order Centrales）和羽紋目（Order Pennales）。Round等將硅藻分為三大綱：圓篩藻綱（Coscinodiscophyceae）、脆桿藻綱（Fragilariophyceae）和硅藻綱（Bacillariophyceae）。

下屬分類(lèi)

國(guó)際分類(lèi)

鑒于截止至2024年，硅藻也尚存在有爭(zhēng)議的不同的分類(lèi)系統(tǒng)，因此此處呈現(xiàn)常用的克拉默（Krammer）和蘭格-貝爾塔洛特（Lange-Bertalot）所建立的以歐洲硅藻為主體的區(qū)系。

硅藻綱（Bacillariophyceae）

1.中心目（Order Centrales）

圓篩藻亞目（Coscinodiscineae）

根管藻亞目（Rhizosoleniineae）

2.羽紋目（Order Pennales）

無(wú)殼縫亞目（Araphidineae）

具殼縫亞目（Raphidineae）

中國(guó)分類(lèi)

根據(jù)《中國(guó)生物物種名錄》2023版數(shù)據(jù)，硅藻的具體分類(lèi)如下：

硅藻門(mén)（Diatomeae）

1.中心綱（Class Centricae）

盒形硅藻目（Order Biddulphiales）

盤(pán)狀硅藻目（Order Discoidales）

管狀硅藻目（Order Rhizosoleniales）

舟輻硅藻目（Order Rutilariales）

2.羽紋綱（Class Pennatae）

曲殼藻目（Order Achnanthales）

等片藻目（Order Diatomales）

短縫藻目（Order Eunotiales）

舟形藻目（Order 舟形藻屬les）

褐指藻目（Order Phaeodactylales）

雙菱藻目（Order Surirellales）

形態(tài)構(gòu)造

體型

藻體為單細(xì)胞，或以細(xì)胞分泌的膠質(zhì)將細(xì)胞連成絲狀、帶狀、星狀、放射狀等群體。細(xì)胞形態(tài)多種多樣，有圓形、橢圓形、多角形、紡錘形、“”形、新月形、楔形、棒形、弓形等。

細(xì)胞壁

硅藻具有高度硅質(zhì)化的細(xì)胞壁，其構(gòu)造成分內(nèi)層為果膠質(zhì)（pectin），外層為硅質(zhì)（），使硅藻細(xì)胞壁成為堅(jiān)硬的殼體。殼體由上、下兩個(gè)半殼套合而成，像一個(gè)盒子。套在外面的較大的稱為“上殼”，被套在里面的較小的稱為“下殼”。每一個(gè)殼又由殼面、殼衣（殼套）和殼環(huán)三部分組成。殼面即硅藻細(xì)胞壁的頂面和底面，分別稱作上殼面（蓋板）和下殼面（底板），殼面平或呈凹凸?fàn)?，輻射?duì)稱或兩側(cè)對(duì)稱；殼衣（殼套）是殼面邊緣略有傾斜的部分；殼環(huán)是與殼衣（殼套）相毗連，和殼面垂直的部分，上、下殼的殼環(huán)在自然套合的情況下總稱連接帶。有些硅藻在殼面和連接帶之間還有附加的連接帶，稱為間生帶，呈鱗片狀或環(huán)狀等。有些硅藻細(xì)胞壁上產(chǎn)生向細(xì)胞腔內(nèi)延伸的板狀突，稱為隔片。間生帶和隔片都具有增強(qiáng)細(xì)胞壁的作用。

硅藻細(xì)胞壁的殼面上具有排列規(guī)則的花紋，最常見(jiàn)的是由細(xì)胞壁上的許多小孔緊密或較稀疏地排列而成的線紋或點(diǎn)紋；有些種類(lèi)在殼面內(nèi)壁的兩側(cè)長(zhǎng)有狹長(zhǎng)橫列的管狀通道，形成“”形的粗花紋，稱為“肋紋”；有些種類(lèi)在殼面邊緣有縱走的凸起，稱為“彩云閣”。

花紋

花紋在硅藻細(xì)胞的殼面上，有排列細(xì)致而規(guī)則的各種花紋。較常見(jiàn)的花紋是由細(xì)胞壁上的許多小孔緊密或較稀疏排列而成的線紋。有的種類(lèi)在殼面內(nèi)壁的兩側(cè)長(zhǎng)有狹長(zhǎng)橫裂的小室，形成呈“”字形的粗花紋，稱為“肋紋”。有的種類(lèi)在殼的邊緣有縱走的凸起，稱為“龍骨”。殼面花紋的排列基本上為輻射排列與羽狀排列二種類(lèi)型。

殼縫

在羽紋硅藻綱的多數(shù)種類(lèi)，于殼面中部或偏于一側(cè)，有1條縱向的無(wú)紋平滑區(qū)，稱為“中軸區(qū)”。沿中軸區(qū)中部或偏于一側(cè)有一條縱向的裂縫與細(xì)胞內(nèi)部相通，稱為殼縫。殼縫一般呈直線形或“”形、“”形。

有的種類(lèi)沒(méi)有殼縫，僅有較窄的中軸區(qū)，稱為假殼縫，有的種類(lèi)的殼縫是一條縱走的或圍繞殼緣的管溝，以極狹的裂縫與外界相通，稱為管殼縫。管殼縫位于殼面邊緣的龍骨凸起（稱龍骨突）內(nèi)，管溝的內(nèi)壁具有數(shù)量不等的小孔與細(xì)胞內(nèi)部相通，這些小孔稱為“龍骨點(diǎn)”。殼縫與硅藻的運(yùn)動(dòng)有關(guān)，具殼縫和管殼縫的種類(lèi)能運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有殼縫和具假殼縫的種類(lèi)則不能運(yùn)動(dòng)。

結(jié)節(jié)

在殼面中軸區(qū)中部，橫線紋較短，形成面積稍大的“中心區(qū)”，中心區(qū)中部由于殼內(nèi)壁增厚而形成中央結(jié)節(jié)。如殼內(nèi)壁不增厚，僅具圓形或橢圓形或橫矩形的無(wú)紋區(qū)，稱為假中央結(jié)節(jié)。殼縫兩端內(nèi)壁各有一增厚部分，稱為極（端）結(jié)節(jié)。

硅藻細(xì)胞的3個(gè)軸和3個(gè)面

3個(gè)軸分別是縱軸、橫軸和貫殼軸?？v軸為殼面縱向的中軸線，又稱頂軸、長(zhǎng)軸；橫軸為殼面橫向的中軸線，又稱切頂軸、短軸；貫殼軸為上下殼中心點(diǎn)相連線，又稱殼環(huán)軸。這3個(gè)軸形成3個(gè)面，即殼面、長(zhǎng)軸帶面與短軸帶面。在殼面為圓形的中心硅藻類(lèi)，縱軸和橫軸相等。

色素和色素體

硅藻色素體中主要含有葉綠素、及胡蘿卜素、硅甲藻素、巖藻黃素等，多呈黃綠或黃褐色。色素體一般貼近殼面，其形狀及數(shù)目因種類(lèi)不同而異。一般是圓篩藻綱的色素體多為小盤(pán)狀，數(shù)量較多；羽紋硅藻綱的色素體多為大形的片狀和星狀，1個(gè)或2個(gè)，也有為多數(shù)小盤(pán)狀的。

特征

生態(tài)特征

硅藻種類(lèi)很多，分布較廣。幾乎所有水體，如海洋、河口半咸水、江河、湖泊、水庫(kù)、池塘甚至其他藻類(lèi)難以繁殖的水體中都有硅藻的存在。在陸地上，凡是潮濕的地方，無(wú)論是土壤、墻壁、巖石及樹(shù)皮上，以及在苔蘚植物間都能生長(zhǎng)，但主要分布在水域中。它們中的一些屬、種只生活在淡水中；另一些屬、種只能生活在海水中。即使是一些屬所包含的物種既有海生的亦有在淡水中生活的，但是通常其中有一定的種絕對(duì)限于海洋，而另外有一定的種絕對(duì)限于淡水。在水體中，它們呈浮游狀態(tài)或著生在其他物體上，著生種類(lèi)常具膠質(zhì)柄或包被在膠質(zhì)團(tuán)或膠質(zhì)管中。

淡水藻類(lèi)多生長(zhǎng)在硬度較大的水中，密度有時(shí)會(huì)很大。條件適宜時(shí)一些營(yíng)養(yǎng)豐富的水體會(huì)爆發(fā)硅藻水華。硅藻一年四季都能形成優(yōu)勢(shì)種群，一般在春秋兩季大量繁殖。某些硅藻種類(lèi)在水溫高達(dá)60℃的溫泉水中也可以正常生長(zhǎng)繁殖。常見(jiàn)的硅藻水華優(yōu)勢(shì)種有直鏈藻、小環(huán)藻、冠盤(pán)藻、針桿藻和脆桿藻等。

生物學(xué)特征

硅藻為光合自養(yǎng)生物，依賴光和溫度進(jìn)行光合作用以快速生長(zhǎng)。硅藻還存在與動(dòng)物相類(lèi)似的尿素循環(huán)，這種循環(huán)使硅藻能有效地利用碳和氮。尿素循環(huán)代謝產(chǎn)物是硅藻細(xì)胞碳循環(huán)和氮循環(huán)的關(guān)鍵，其代謝產(chǎn)物，對(duì)促進(jìn)硅藻從營(yíng)養(yǎng)缺乏狀態(tài)中復(fù)蘇并進(jìn)行指數(shù)性增長(zhǎng)十分重要和關(guān)鍵。

繁殖方式

硅藻的繁殖主要有細(xì)胞有絲分裂和產(chǎn)生復(fù)大孢子或有性生殖。

細(xì)胞有絲分裂

細(xì)胞分裂時(shí)，原生質(zhì)略膨大，璧的兩半稍為分開(kāi)，細(xì)胞核分裂成兩個(gè)子核，載色體也隨著分裂，分居細(xì)胞的一邊。原生質(zhì)體也沿著與瓣面平行的方向分裂為二，一個(gè)子原生質(zhì)體位于母細(xì)胞上殼，另一個(gè)子原生質(zhì)體位于母細(xì)胞的下殼。每個(gè)子原生質(zhì)體各自再立即分泌出另一半細(xì)胞壁，新分泌出的另一半細(xì)胞壁，始終是作為子細(xì)胞的下殼。如此細(xì)胞每分裂一次，結(jié)果總是一個(gè)子細(xì)胞的體積和母細(xì)胞等大，一個(gè)子細(xì)胞必較母細(xì)胞更小。按照這樣分裂下去，結(jié)果多數(shù)子細(xì)胞體積逐漸減小，當(dāng)縮小到一定程度時(shí)，便產(chǎn)生復(fù)大孢子（auxospore）將細(xì)胞體積恢復(fù)到該種細(xì)胞的正常大小。硅藻的核分裂是在核內(nèi)進(jìn)行，紡錘體兩端附著在核膜上，隨著細(xì)胞及細(xì)胞核的伸長(zhǎng)，染色體紡錘絲把染色體分別牽引向兩端，分別形成子細(xì)胞核。

復(fù)大孢子

復(fù)大孢子的產(chǎn)生為原生質(zhì)體脫離兩瓣，長(zhǎng)大分泌新壁，成為復(fù)大孢子。復(fù)大孢子分裂產(chǎn)生大型的個(gè)體。在羽紋硅藻綱中，復(fù)大孢子由有性生殖產(chǎn)生。兩個(gè)配偶的細(xì)胞接近，細(xì)胞核行減數(shù)分裂，兩原生質(zhì)體逸出即是配子，配子融合成合子合子長(zhǎng)大成復(fù)大孢子。有時(shí)原生質(zhì)體只分裂一次成兩個(gè)配子，兩細(xì)胞產(chǎn)生的4個(gè)配子結(jié)合成兩個(gè)復(fù)大孢子。

有性生殖

通過(guò)異配、同配、卵配或自體受精卵等有性結(jié)合過(guò)程形成1個(gè)或2個(gè)合子。

常見(jiàn)種類(lèi)

硅藻門(mén)中常見(jiàn)的有直鏈藻屬、根管藻屬、橋彎藻屬等。

直鏈藻屬

截止2024年，直鏈藻屬（食蟲(chóng)類(lèi)：Melosira）公認(rèn)有36個(gè)物種，多為浮游生物。該屬細(xì)胞圓柱形，絕少數(shù)圓盤(pán)形、橢圓形或球形；殼面圓形，很少數(shù)為橢圓形，平或突起，有或無(wú)紋飾，有的帶面常有1條線形的環(huán)狀縊縮，稱為“環(huán)溝”，環(huán)溝間平滑，其余部分平滑或具飾紋，有2條環(huán)溝時(shí)，兩條環(huán)溝間的部分稱為“頸部”；細(xì)胞間有溝狀的縊入部，稱為“假環(huán)溝”，殼面常有棘或刺；色素體小圓盤(pán)狀。

直鏈藻種類(lèi)在淡水、半威水和海水中均有分布，半咸水為主，河口區(qū)域最為常見(jiàn)。主要以淡水，早春、晚秋數(shù)量較多。在“水溫”適宜的條件下，水體中可利用的“磷”含量增加，有助于直鏈藻“生長(zhǎng)”，藻鏈長(zhǎng)度增加，這也使直鏈藻加速沉降至“沉積物"表層，促進(jìn)了水體中營(yíng)養(yǎng)鹽的清除，可以減緩高生產(chǎn)力“湖泊”中營(yíng)養(yǎng)鹽再生利用的效率。

根管藻屬

截止2024年，根管藻屬（學(xué)名：Rhizosolenia）公認(rèn)有65個(gè)物種，該屬細(xì)胞直，扁圓柱形，或稍彎，常相連成長(zhǎng)鏈，連接靠殼面的一個(gè)突起，或一個(gè)小刺，進(jìn)入相連的細(xì)胞內(nèi)。也有單獨(dú)生活的。常見(jiàn)的面為殼環(huán)面，殼環(huán)面上的次級(jí)相連帶（或稱間板）呈鱗狀或環(huán)狀。突起或小刺的形態(tài)，也是重要的特征。色素體多，小盤(pán)狀。大多浮游，海產(chǎn)，淡水產(chǎn)的很少，如距端根管藻。本屬有休眠孢子，復(fù)大孢子和小孢子。

橋彎藻屬

橋彎藻屬（學(xué)名：Cymbella），該屬細(xì)胞單獨(dú)生活，或以膠質(zhì)柄附著在他物上，或在膠質(zhì)管中生活。殼面縱軸兩側(cè)不對(duì)稱，呈半月形、偏舟形或近舟形。殼縫偏向腹側(cè)，直或弧狀彎曲。具有明顯的中軸區(qū)和中心區(qū)。點(diǎn)條紋通常放射狀排列，點(diǎn)紋較為明顯。有些種類(lèi)，在中節(jié)向腹一側(cè)，有特殊的眼紋狀點(diǎn)紋。本屬是典型的淡水種類(lèi)，但也有少數(shù)出現(xiàn)在半咸水中。

雙菱藻屬

截止2024年，雙菱藻屬（學(xué)名：Surirella）公認(rèn)有33個(gè)物種，該屬藻體殼面線形、橢圓形或卵形，平直或呈螺旋狀扭曲。殼面之兩側(cè)邊緣具龍骨，龍骨上具管殼縫，管殼縫內(nèi)壁具龍骨點(diǎn)。殼面有長(zhǎng)或短的橫肋紋，于肋紋間有纖細(xì)的橫線紋。帶面呈長(zhǎng)形或楔形。色素體片狀，1個(gè)。該屬藻體常見(jiàn)，但出現(xiàn)量不大，常零星出現(xiàn)于各類(lèi)水體中。

舟形藻屬

截止2024年，舟形藻屬（學(xué)名：Navicula）公認(rèn)有408個(gè)物種，該屬細(xì)胞三軸皆對(duì)稱，單獨(dú)生活，也有以膠質(zhì)營(yíng)、膠質(zhì)塊形成群體的。殼面多為舟形，也有橢圓形、菱形、棍棒形和長(zhǎng)方形等。具殼縫、結(jié)節(jié)和由點(diǎn)組成的點(diǎn)條紋。每個(gè)細(xì)胞有載色體2~4個(gè)。該屬生活在熱帶到寒帶的海水、半咸水和淡水中，也很普遍地發(fā)現(xiàn)于化石里。在潮間帶的經(jīng)濟(jì)貝類(lèi)以及魚(yú)類(lèi)的消化道里都能大量找到。對(duì)于海水養(yǎng)殖業(yè)，作為人工培養(yǎng)餌料方面具有重要作用。

功用價(jià)值

工業(yè)價(jià)值

硅藻的尸體沉積成為硅藻土，含有83%二氧化硅（SiO2），為工業(yè)用途極廣的原料。由于硅藻土具有多孔性，容重小，其主要成分二氧化硅的化學(xué)穩(wěn)定性好，耐熱性能好，使其大量用作保溫材料。硅藻土還有其他多種用途，如用作吸收劑、吸附劑、脫脂劑，過(guò)濾材料及水泥混合材料等。此外，硅藻可以小批量運(yùn)輸并從痕量增殖到理想的數(shù)量，且處理既不需要昂貴的材料也不需要復(fù)雜的儀器，是優(yōu)良有效的工業(yè)原料。

生態(tài)價(jià)值

二氧化硅循環(huán)

硅藻在二氧化硅循環(huán)中起著重要的作用。世界大洋硅的生物地球化學(xué)循環(huán)系統(tǒng)包括五大分支系統(tǒng)，分別是可溶硅的輸入、生物硅的生產(chǎn)、生物硅的埋藏、可溶硅的再循環(huán)和可溶硅的上涌。海洋硅藻作為最主要的生物硅生產(chǎn)者，直接或間接地參與了除硅輸入之外的其他4個(gè)分支循環(huán)系統(tǒng)。從循環(huán)通量值來(lái)看，作為內(nèi)部硅循環(huán)系統(tǒng)的生物硅生產(chǎn)、可溶硅再循環(huán)和可溶硅上涌參與的通量明顯高于作為外部硅循環(huán)系統(tǒng)的可溶硅輸入和生物硅埋藏，是海洋硅循環(huán)系統(tǒng)中最活躍的部分。另外，表層水體中硅藻生產(chǎn)的生物硅雖然含量很高，但只有不足3%的生物硅埋藏到海底，大部分生物硅因海水和孔隙水中可溶硅的不飽和而溶解，參與硅的再循環(huán)和上涌。

生物碳循環(huán)

硅藻是光合藻類(lèi)，幾乎遍布全球，是地球二氧化碳循環(huán)的重要組成部分，硅藻每年大約可以固定的二氧化碳量相當(dāng)于全球總固定量的20%，其中海洋硅藻光合作用每年固定的碳與所有陸地雨林的總量相當(dāng)，在生物地球化學(xué)循環(huán)中有至關(guān)重要的意義。硅藻在自身生長(zhǎng)過(guò)程中利用光合作用不斷吸收海水中的CO2，將無(wú)機(jī)化合物碳轉(zhuǎn)換成顆粒態(tài)有機(jī)碳。每年海洋中硅藻的有機(jī)碳凈生產(chǎn)量比所有陸地?zé)釒в炅值挠袡C(jī)碳凈生產(chǎn)量還多。這些有機(jī)碳的大部分在微生物的作用下轉(zhuǎn)化成無(wú)機(jī)態(tài)CO2，并在海洋中可以快速循環(huán)，少量有機(jī)碳可以快速沉降到海底，最終埋藏到海底沉積物中。單細(xì)胞硅藻體內(nèi)生物化學(xué)機(jī)制的運(yùn)行中最基本的代謝過(guò)程是在一系列酶的作用下，通過(guò)磷酸烯醇丙酮酸、草酰乙酸和丙酸的相互轉(zhuǎn)化。在單細(xì)胞內(nèi)對(duì)CO2完成了收集、濃縮和轉(zhuǎn)運(yùn)等一系列過(guò)程，在葉綠體周?chē)尫诺腃O2同核酮糖-1,5-二磷酸發(fā)生反應(yīng)生成3-PGA，可以有效降低光呼吸作用的反應(yīng)強(qiáng)度，增加Rubisco的固碳效率。有些硅藻種類(lèi)還涉及到了DL-蘋(píng)果酸 β-氨基酸和天門(mén)冬氨酸等中間代謝物的相互轉(zhuǎn)化。

天然餌料

硅藻是海洋浮游植物的主要組分，是海洋初級(jí)生產(chǎn)力的主要貢獻(xiàn)者，也是海洋食物網(wǎng)的重要組成部分。硅藻細(xì)胞內(nèi)富含多種營(yíng)養(yǎng)物，合成多種不飽和脂肪酸，是很多魚(yú)類(lèi)、貝類(lèi)、蝦類(lèi)、鳥(niǎo)類(lèi)和水生浮游動(dòng)物的食物來(lái)源。因此，硅藻被認(rèn)為是天然餌料的主要組成部分。在中國(guó)沿海貝類(lèi)的飼養(yǎng)中，硅藻是首選餌料。在人工養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)生物時(shí)，硅藻常被大量培養(yǎng)作為養(yǎng)殖生物幼體時(shí)期的餌料。

研究?jī)r(jià)值

在水生生物生態(tài)學(xué)研究中，從20世紀(jì)早期開(kāi)始直到現(xiàn)在長(zhǎng)期被視為重要的生物指示類(lèi)群用來(lái)監(jiān)測(cè)水質(zhì)和評(píng)價(jià)水環(huán)境。由于硅藻細(xì)胞壁在地層中能夠保存，常被用來(lái)作石油勘探、地層劃分和對(duì)比、古湖沼學(xué)的重建以及古地理、古氣候方面的研究。此外，硅藻由于其外殼由多孔生物礦化硅組成，有著高度有序的層次結(jié)構(gòu)，被認(rèn)為是活著的“納米結(jié)構(gòu)工廠”，是納米技術(shù)的理想材料。因此，學(xué)者們對(duì)硅藻納米材料的研究已經(jīng)進(jìn)入各個(gè)領(lǐng)域，如染料敏化太陽(yáng)能電池元件、生物傳感器、藥物運(yùn)輸載體、合成金屬納米粒子、電發(fā)光元件等。硅藻蛋白也因其獨(dú)特的力學(xué)、光學(xué)、光激發(fā)性能和好的生物相容性而成為生物醫(yī)藥材料、納米能源材料和環(huán)境功能材料等新興科技材料。

其他用途

硅藻在商業(yè)應(yīng)用中也有很大的價(jià)值，包括水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，生物活性物質(zhì)，生物柴油等。如生物柴油是清潔的可再生能源，是優(yōu)質(zhì)的石油柴油代用品，但生物柴油產(chǎn)業(yè)受原料供給和成本的制約。而硅藻富含油(占細(xì)胞干重40%-60%)，且短鏈脂肪酸(C14和C16)占細(xì)胞中總脂肪酸的67%-70%左右。其中，三角褐指藻細(xì)胞壁含硅較少，利于破碎，可作為優(yōu)良的生物柴油生產(chǎn)原料。

危害

硅藻門(mén)中的有些種類(lèi)，如骨條藻（Skeletonema）、角毛藻（角毛藻屬）、海鏈藻（Thalassiosira）、擬菱形藻（Pseudo-nitzschia）的種類(lèi)還是引發(fā)赤潮的原因種，有些還是有毒有害赤潮種類(lèi)。例如擬菱形藻會(huì)形成軟骨藻酸，人類(lèi)和動(dòng)物如果誤食了被毒素污染的魚(yú)類(lèi)、貝類(lèi)會(huì)出現(xiàn)急性中毒反應(yīng)，嚴(yán)重者甚至死亡。此外，一些營(yíng)附著生活的種類(lèi)如曲殼藻、針桿藻、楔形藻等在紫菜采苗時(shí)，常大量附著在網(wǎng)線上，阻礙紫菜孢子的附著和小芽的生長(zhǎng)，會(huì)影響紫菜生長(zhǎng)。

必威电竞|足球世界杯竞猜平台