矽藻

硅藻綱(學名:)是真核藻類的一个主要类群,同时也是最常见的一种浮游藻類,其下任一种可泛称为。硅藻綱成員多數為單細胞生物,尽管有些种类可以丝状或带状群体(如Fragilaria)、扇状群体(如Meridion)、锯齿状群体(如Tabellaria)以及星形群体(如Asterionella)形式存在。

硅藻在食物链中属于生产者。硅藻的一个主要特点是硅藻细胞外覆硅质(主要是二氧化硅)的细胞壁,即矽藻殼。硅质细胞壁纹理和形态各异,但多呈对称排列。这种排列方式可作为分类命名的依据。但是这种对称并不是完全的对称,因为硅藻细胞壁的一侧比另一侧略大一点,这样才能嵌合在一起。化石遗迹显示,硅藻最早起源于早白垩纪时期。仅中心硅藻类的雄配子具鞭毛,可以游动。硅藻一直以来是一种重要的环境监测指示物种,常被用于水质研究。分類上歸為一綱,轄下有中心矽藻目及羽紋矽藻目。此外也是近海的优势类群。

载色体中有叶绿素a和叶绿素c,α-胡萝卜素和β-胡萝卜素,叶黄素类中主要含有墨角藻黄素,其次是硅藻黄素和硅甲黄素,由于墨角藻黄素和其他色素所占比例比叶绿素大,使载色体呈现橙黄色或黄褐色;细胞壁都是由果胶和二氧化硅组成的,没有纤维素,质地坚硬,硅质细胞壁上有呈辐射对称或左右对称排列的花纹。具有上下半壳套合而成的壳体。硅藻营养体中没有游动细胞,仅精子具鞭毛,电子显微镜下观察是茸鞭型,轴丝是9条,没有中央轴丝,这种构造是硅藻独有的。

概說
矽藻綱有超過200個現存的屬,估計有接近十萬個現存物種。矽藻的分布廣泛,不管是海洋、淡水、汽水、泥土及潮濕的表面上均可發現。大部分生活在开阔的远洋水域,当然也有的像膜一样生活在海底砂砾上,更有能在仅仅是潮湿的大气中存活的种类。硅藻在海洋中尤为重要,海洋中总初级生产力的45%由硅藻提供。海洋浮游植物的水平分布和垂直分布都受到限制。但显微观察到,硅藻的一些种甚至会布在2公里的高空。

硅藻属于不等长鞭毛类这一大类群,这一大类群既有自养生物(如金藻、巨藻)又有异养生物(如水霉)。黄棕色叶绿体是不等长鞭毛类的一个特征,这种叶绿体有四层膜,含有类胡萝卜素、墨角藻黄素。硅藻个体通常无鞭毛,但其雄配子具不等长鞭毛,同时与其他类群相比其鞭毛缺乏茸毛。

大部分硅藻是不-{游}-动的,有的通过鞭毛移动。也有的观点认为有些羽纹硅藻有自发的运动,而这可能是原生质环流所致。

硅藻的硅质细胞壁(矽藻殼)由两个独立的半片(壳面)组成。细胞壁生物硅是在胞内由硅酸单体聚合而成,然后再挤压到细胞外添加到细胞壁上。硅藻细胞壁的两个壳面通常像培养皿的底和盖一样套合在一起。在多数种中,当一个硅藻分裂产生两个子细胞,每个子细胞将保留其中的一个壳面,再长出一个套在里面的较小的另一个壳面。因此每个分裂周期后,硅藻种群的平均尺寸将变小。这样细胞尺寸一旦达到了最小,就不再简单地分裂,而是以产生的方式恢复其大小。这样会产生一个大得多的细胞,然后再像原来一样越分裂越小。的产生几乎总是伴随着减数分裂和有性生殖。

硅藻的死亡和分解产生了有机和无机硅酸盐沉淀物。因为无机物在黏土和淤泥沉积中,会形成了一个永久性的海相地层地质记录,所以可以通过挖掘海底或海湾淤泥,研究其中无机成分来分析过去的海洋环境。(参见矽質軟泥)

硅藻的研究是藻类学一个分支,而专攻硅藻方面的藻类学家被称为硅藻学家(英文:diatomists)。

分類
不等鞭毛類物種的分類至今仍然有爭議,不同的分類把物種歸等為門級、界級或兩者之間。因此,矽藻類物種其實可以根據其父系分類單元而被置放於不同的位置上,並相對調整其子系分類單元。本條目使其定位於綱級。

傳統上,矽藻綱物種分為以下兩個目:

  • 中心矽藻目():有輻射對稱外形的物種;
  • 羽紋矽藻目():有鏡射對稱外形的物種。

前者是後者的並系群。

較近期的分類。這分別主要是由於羽紋矽藻類之間的分別,主要在於有沒有殼縫,即瓣膜的緃向槽。

中心矽藻綱
中心矽藻綱/中心矽藻目()或中心矽藻亞綱() Round & R.M.Crawford

無殼縫綱
無殼縫綱()或無殼縫亞綱()F.E.Round:無殼縫的羽紋矽藻(araphids)

有殼縫綱
有殼縫綱()或有殼縫亞綱() D.G.Mann:有殼縫的羽紋矽藻(raphids)

;在GBIF上,硅藻纲有以下目:

;目的地位未定的科:

;目和科的地位未定的属:

圖庫
File:Diatoms through the microscope.jpg|矽藻(光學顯微鏡下,暗視野)
File:Diatoms.png|各種硅藻的表面。扫描电子显微镜拍攝。
(A:左上)Biddulphia reticulata
(B:左下)Diploneis sp.
(C:右上)Eupodiscus radiatus
(D:右下)Melosira varians

参考文献

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