真核藻类的产生
在蓝藻类出现大约二十亿年之后,距今大约14~15亿年,另一个生命类群加入到光合自养的大家庭中来。不同的是,经过了漫长的演化,它们已经改头换面,与最初的原核藻类相比有了巨大的进步。
真核藻类
关于真核藻类是如何产生的问题,目前还存在很多争论。美国生物学家马古利斯提出了一个细胞器起源的内共生学说。内共生假说认为一些好氧的细菌被变形虫状的原核生物吞噬后,经过长期共生转化成为线粒体;一些蓝藻被吞噬后经过共生便转变成叶绿体;至于细胞核,也可能以这种方式起源。
还有一些学者认为,一些原核生物的细胞膜内陷形成了很多细胞内的小泡,有些小泡围绕核区排列,以后演化出核膜;有些小泡可进一步发育细胞器。当然,这些学说仍然需要更多的实验研究来证明。
原核藻类和真核藻类的区别
原核藻类和真核藻类最突出地的区别,在于组成细胞的结构不同,原核细胞没有形成真正的细胞核,组成核的遗传物质DNA没有被核膜包裹,而真核细胞的遗传物质DNA与蛋白质结合成染色质,并被核膜所包裹。
细胞核的出现极大地提高了细胞对于其遗传物质的保护,加强了DNA对于细胞生长发育的控制能力,并且为后来的有性生殖的出现奠定了结构基础。
其次,真核细胞演化出了多种细胞器,特别是产生了各种各样的光合器(质体),它们有盘状、片状、带状等多种造型,大小、形状和数目也各不相同,成为真核藻类分门别类的重要依据之一。
从肉眼上区分真核藻类和原核藻类是比较困难的。通常情况下,大多数肉眼可见的真核藻类的藻体呈现出草绿色、墨绿色或黄褐色、红褐色,有些真核藻类的藻体比较大型,并且存在一定不同程度上的分化;而原核藻类所组成的集合体通常为蓝绿色,少数种类也会形成较大的藻体,如地木耳、发菜等。
较为准确的鉴别方法还要用到显微镜。我们取一滴水样或从藻体上取一小点样品,做成临时装片,先在显微镜的低倍镜观察,找到所观察的细胞后,然后转到高倍镜下进一步观察。如果所观察细胞的中央部位看不到细胞核,则可判断为原核藻类。此外一些原核藻类往往在其个体或群体表面还包裹有一层胶质的鞘,也是原核藻类的一个显著特征。
另一个鉴别的特征是细胞器,真核藻类均具有膜结构的细胞器,而在显微镜下能看到的细胞器只有光合细胞器,即质体(真核藻类的质体通常称作载色体)。真核藻类的质体形态各异,常常被作为划分种类的指标之一。只要发现细胞内出现细胞核的结构,同时发现质体构造,那么就一定可以确定是真核藻类了。
当然,显微镜下区别和鉴定原核藻类和真核藻类,在很大程度上还取决于鉴定者的知识水平和实践经验。除了以上的观察方法之外,还可以借助一些化学染色试剂和电子显微观察的手段将真核藻类和原核藻类区分开来。
(何毅 刘全儒)