海藻繁殖方法及研究进展的立项报告

第一节  海藻的简介

“海藻”是海带、紫菜、裙带菜、石花菜等海洋藻类的总称，是生长在海中的藻类，是植物界的隐花植物，藻类包括数种不同类以光合作用产生能量的生物。它们一般被认为是简单的植物，主要特征为：无维管束组织，没有真正根、茎、叶的分化现象；不开花，无果实和种子；生殖器官无特化的保护组织，常直接由单一细胞产生孢子或配子；以及无胚胎的形成。海产藻类（Algae）的统称，通常固著于海底或某种固体结构上，是基础细胞所构成的单株或一长串的简单植物。大量出现时分不出茎或叶的水生植物。以海藻为名的生物囊括了很多种，这些形体差异巨大、横跨了多种生命体，共同点主要是生活在海水中，可以通过自身体内的色素体以及光合作用来合成有机物。（立项报告）

第二节 海藻的繁殖方法

藻类虽无花、果、种子等构造来繁衍后代，却有各式各样的生殖方式来适应环境。在无性生殖方面，有些细胞可以直接一分为二，如水绵，可以断成数段，每段再各自成长为独立个体；有的藻体可以产生许多有鞭毛的孢子，可自由游动，每一孢子成熟后各自长成为一新的个体；在环境不良时，有些藻类可产生厚壁的休眠孢子，等环境适宜时，再萌芽生长成新的个体。在有性生殖方面，有些藻类可产生雌、雄配子，经由交配后才长成新的个体。

在海藻的一生中，无性生殖与有性生殖常有规则地交替进行，形成复杂的生活史。如我们常吃的紫菜、海带，其生活史具有孢子体及配子体不同生长形态，其孢子体行无性生殖产生孢子，配子体则产生雌、雄配子，行有性生殖，这种不同生活形态交替进行的生活史称为“世代交替”。

第三节 海藻的分布范围

每一种海藻都有其固定的潮位，主要和所含色素的种类与含量比例有关，不同色素所须的光线波长不同，随着光线强度及光质的变化，藻类的分布也受影响。一般在较阴暗处或深海中，藻红素与藻蓝素比叶绿素更能有效地吸收蓝、绿光，故只含叶绿素及胡萝卜素的绿藻，其栖息地多靠近水浅之处。而低潮线附近及深海部分则多为红藻类。此外，地形、底质、温度、湿度、盐度、潮汐、风浪、洋流、污染物、动物掘食、藻类间的相互竞争等因素，也都会影响海藻的生长与分布。

以台湾海边常见的海藻为例，在海水淹不到但浪花可溅及的飞沫带，在秋末至春初时，北部、东北部沿岸主要以头发菜、紫菜、海萝及铁钉菜为主，在南部及东部海岸则以柔弱卷枝藻、鞘丝藻及海雹菜等为主。这些海藻本身有胶质保护，可忍受长时间的干旱及炙热，常在阳光下曝晒个三、五天，依然不枯不萎，显现强韧的生命力。但到夏季时，飞沫带则是光秃秃一片。

潮间带依潮汐的大潮、小潮变化，分为上部、中部及下部三区。在潮间带上部，多属于绿藻类，常见有膜状的石莼、管状的石发或丝状的刚毛藻，都是可以忍受强光照射及每日二次涨退潮的干湿变化，尤其在冬、春季时，常在海蚀平台上形成一片青葱翠绿的“绿色地毯”。在夏季，此区和飞沫带一样，岩石上多是裸露光秃，但在潮池内或有遮阴之处，则仍可发现它们的踪影。

在潮间带中部，主要以褐藻类为主，绿藻为辅。冬、春季时，常见有囊藻、团扇藻、水窗藻、栖状褐茸藻、裂片石莼、网球藻等，尤其在三、四月间有浪拍击的地方，北部以小海带的数量最多，到了夏、秋季，这些藻类大多消失不见。

在潮间带下部及低潮线附近，则以红藻类为主。常见的有沙菜、凹顶藻、龙须菜、小杉藻、角叉菜、匍扇藻。尤其在低潮线附近有海浪拍打的地区，则以小珊瑚藻、边孢藻、石花菜、翼枝菜、马尾藻、牛角树、繁枝蜈蚣藻等最为常见。这些藻类能忍受海浪的直接扑打及海流的冲击，其中，珊瑚藻及边孢藻等，可以从海水中吸收石灰质蓄积体内，一方面增强骨架，抵抗水流，一方面降低体内有机质的比例，使其它海洋生物不爱啃食，也有助于珊瑚的造礁。

这些在潮间带五颜六色的藻类，一到夏天，就逐渐消失了，但在潮间带以下，终年为海水所覆盖的亚潮带，则一年四季均可见到各式各样藻类繁生。常见的有马尾藻、松藻、蕨藻、海木耳、石花菜、鸡冠菜、麒麟菜、海膜、蜈蚣藻等，尤其马尾藻常在六、七月间大量生长，形成小型的马尾藻海。

第四节 海藻的研究进展

海藻毒素理论

美国研究人员最近证实了20多年前关于赤潮海藻产生毒素的理论。这一发现或许能为保护沿海地区贝类生物、海洋哺乳动物和人类免遭赤潮周期性暴发的危害提供一些帮助。

美国麻省理工学院副教授蒂莫西·贾米森在最新出版的一期《科学》杂志上发表论文说，他和其他研究人员已成功复制了赤潮海藻产生毒素的一连串化学反应。　哥伦比亚大学的化学家中西香尔曾在1985年指出，赤潮海藻通过一连串的化学反应制造毒素。但一直以来，研究人员都无法在实验室中复制这样的化学反应。贾米森表示，他和麻省理工学院的研究生伊万·维洛蒂耶维奇已经能够在实验室中启动这样的化学反应。试验的一个关键是要在水中进行这样的反应。

贾米森猜测，制造毒素的海洋浮游生物腰鞭毛虫（一种海洋单细胞生物，可引起赤潮）是通过某种酶启动此类化学反应的。通过化学反应，它们能产生一种名叫“Brevenal”的与赤潮毒素有关的化学物质。但研究也表明，这种化学物或许能用来治疗囊肿性纤维化。

赤潮是一种自然现象，当海水温度和盐分促使某些海藻和浮游生物过度繁殖的时候海水就会变色，产生赤潮。相当一部分赤潮是无害的，它们会自生自灭，但也有一些赤潮是有害的。

美国东海岸1972年曾出现大规模赤潮，造成佛罗里达州的海牛大量死亡。

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