
藍藻
藍藻是本核生物,又喊藍綠藻、藍細(xì)菌;大普遍藍藻的細(xì)胞壁表面有膠質(zhì)衣,因此又喊粘藻。在一切藻類生物中,藍藻是最簡略、最本始的一種?! ∷{藻是單細(xì)胞生物,不細(xì)胞核,但是細(xì)胞中心含有核物資,常常呈顆粒狀或者網(wǎng)狀,染色質(zhì)和色素勻稱的分散在細(xì)胞質(zhì)中。該核物資不核膜和核仁,但是具備核的功效,故稱其為本核(或者擬核)。在藍藻中還有一種環(huán)狀DNA質(zhì)粒,在基因工程中擔(dān)負(fù)了運載體的效率。和細(xì)菌一般,藍藻屬于“本核生物”。
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簡述藍藻在水生生物學(xué)中的地位
藍藻在水生生物學(xué)中的地位如下:
藍藻是原核生物,又叫藍綠藻或藍細(xì)菌;大多數(shù)藍藻的細(xì)胞壁外面有膠質(zhì)衣,又叫粘藻。在藻類中,藍藻是最簡單、最原始的單細(xì)胞生物,如微囊藻、念珠藻、魚腥藻等。藍藻沒有細(xì)胞核,細(xì)胞有核物質(zhì),通常呈顆粒狀或網(wǎng)狀,色素均勻的分布在細(xì)胞質(zhì)中。
實際上它是光合型細(xì)菌中的藍細(xì)菌,習(xí)慣上大家一直稱其為“藍藻”,是最簡單、最原始的一種原核微生物。湖泊發(fā)生水華時常以藍藻綱為主,經(jīng)常大量出現(xiàn)的有微囊藻、魚腥藻、顫藻等藍細(xì)菌。
在一些營養(yǎng)豐富的水體中,有些藍藻常于夏季大量繁殖,并在水面形成一層藍綠色,而有腥臭味的浮沫,稱為“水華”,大規(guī)模的藍藻爆發(fā),被稱為“綠潮”。綠潮引起水質(zhì)惡化,嚴(yán)重時耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。水溫25—35℃時,藍藻的生長速度才會比其他藻類快,故溫度是藍藻暴發(fā)的主要因素之一。
但是,當(dāng)環(huán)境變化、富營養(yǎng)化導(dǎo)致其惡性繁殖時,可形成“水華”,藍藻綱中的顫藻也會和甲藻綱中的某些藻類一樣,造成“赤潮”,給養(yǎng)殖業(yè)帶來巨大損失。藍藻爆發(fā)是水產(chǎn)養(yǎng)殖中常見且頑固的問題。高溫季節(jié),很多管理不科學(xué)的塘口都會爆發(fā)藍藻且容易反復(fù),養(yǎng)殖戶“談藍色變”。
藍藻是藻類植物還是細(xì)菌
藍藻屬于藻類植物。
它的別名又叫作藍細(xì)菌、黏藻、藍綠藻和藍綠菌,屬于一種原核生物,分布范圍比較廣,多數(shù)會生長于淡水中。
藍藻簡介:
藍藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、中心體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡等細(xì)胞器,細(xì)胞器是核糖體。含葉綠素a,無葉綠素b,含數(shù)種葉黃素和胡蘿卜素,還含有藻膽素(是藻紅素、藻藍素和別藻藍素的總稱)。
其光合作用系統(tǒng)中具有葉綠素a和光系統(tǒng)Ⅱ,以水為電子供體,放出O2,而其他光合細(xì)菌的電子供體一般為H2、H2S和S,不產(chǎn)生氧氣。
一般說,凡含葉綠素a和藻藍素量較大的,細(xì)胞大多呈藍綠色。同樣,也有少數(shù)種類含有較多的藻紅素,藻體多呈紅色,如生于紅海中的一種藍藻,名叫紅海束毛藻,由于它含的藻紅素量多,藻體呈紅色,而且繁殖的也快,故使海水也呈紅色,紅海便由此而得名。
藍藻雖無葉綠體,但在電鏡下可見細(xì)胞質(zhì)中有很多光合片層,叫類囊體,各種光合色素均附于其上,是含有色素的膜性結(jié)構(gòu),大大增加了細(xì)胞內(nèi)的膜面積,該結(jié)構(gòu)的主要功能是:進行光合作用。
藍藻詳細(xì)資料大全
藍藻又名藍綠藻(blue—green algae),是一類進化歷史悠久、革蘭氏染色陰性、無鞭毛、含葉綠素a,但不含葉綠體(區(qū)別于真核生物的藻類)、能進行產(chǎn)氧性光合作用的大型單細(xì)胞原核生物。與光合細(xì)菌區(qū)別是:光合細(xì)菌(紅螺菌)進行較原始的光合磷酸化作用,反應(yīng)過程不放氧,為厭氧生物,而藍細(xì)菌能進行光合作用并且放氧。它的發(fā)展使整個地球大氣從無氧狀態(tài)發(fā)展到有氧狀態(tài),從而孕育了一切好氧生物的進化和發(fā)展。至今已有120多種藍細(xì)菌具有固氮能力,特別是與滿江紅魚腥藍細(xì)菌(Anabaena azollae)共生的水生蕨類滿江紅,是一種良好的綠肥。但是,有的藍細(xì)菌在受氮、磷等元素污染后引起富營養(yǎng)化的海水“赤潮”和湖泊的“水華”,給漁業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)帶來嚴(yán)重危害。此外,還有少數(shù)水生種類如微囊藍細(xì)菌屬(Microcystis)會產(chǎn)生可誘發(fā)人類肝癌的毒素。 藍細(xì)菌廣泛分布于自然界,包括各種水體、土壤中和部分生物體內(nèi)外,甚至在巖石表面和其他惡劣環(huán)境(高溫、低溫、鹽湖、荒漠和冰原等)中都可找到它們的蹤跡,有“先鋒生物”之美稱。它們在巖石風(fēng)化、土壤形成以及水體生態(tài)平衡中起著重要的作用。另外,藍細(xì)菌具有經(jīng)一定經(jīng)濟價值,包括許多食用種類,如普通木耳念珠藍細(xì)菌(即葛仙米,俗稱地耳,N.commun)、盤狀螺旋藍細(xì)菌(Spirulina platensis)、最大螺旋藍細(xì)菌(Smaxima)等,目前后兩種已開發(fā)成有一定經(jīng)濟價值的“螺旋藻”產(chǎn)品。
基本介紹
中文學(xué)名 :藍藻 拉丁學(xué)名 :Cyanobacteria 別稱 :藍細(xì)菌、藍綠菌、藍綠藻、黏藻 界 :藍藻界 門 :藍藻門 綱 :分為色球藻綱、藻殖段綱 生物 :原核生物 葉綠素 :含葉綠素a,不含葉綠素b 繁殖方式 :營養(yǎng)繁殖或產(chǎn)生孢子以無性繁殖 英文名 :blue-green algae 分類,形態(tài)特征,分布范圍,繁殖方法,主要價值,危害,綠潮,處理,原因,毒素,大事件,
分類
藍藻(Cyanobacteria)包括藍球藻( Chroocous )、顫藻( Oscillatoria )、念珠藻( Nostoc )(如發(fā)菜 N. flagelliforme )等。 藍藻門分為兩綱:色球藻綱和藻殖段綱。色球藻綱藻體為單細(xì)胞體或群體;藻殖段綱藻體為絲狀體,有藻殖段。藍藻在地球上大約出現(xiàn)距今35~33億年前,已知藍藻約2000種,中國已有記錄的約900種。
形態(tài)特征
藍藻不具葉綠體、線粒體、高爾基體、中心體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和液泡等細(xì)胞器,唯一的細(xì)胞器是核糖體。含葉綠素a,無葉綠素b,含數(shù)種葉黃素和胡蘿卜素,還含有藻膽素(是藻紅素、藻藍素和別藻藍素的總稱)。 其光合作用系統(tǒng)中具有葉綠素a和光系統(tǒng)Ⅱ,以水為電子供體,放出O
2 ,而其他光合細(xì)菌的電子供體一般為H
2、 H
2 S和S,不產(chǎn)生氧氣。 一般說,凡含葉綠素a和藻藍素量較大的,細(xì)胞大多呈藍綠色。同樣,也有少數(shù)種類含有較多 的藻紅素,藻體多呈紅色,如生于紅海中的一種藍藻,名叫紅海束毛藻,由于它含的藻紅素量多,藻體呈紅色,而且繁殖的也快,故使海水也呈紅色,紅海便由此而得名。藍藻雖無葉綠體,但在電鏡下可見細(xì)胞質(zhì)中有很多光合片層,叫類囊體,各種光合色素均附于其上,是含有色素的膜性結(jié)構(gòu),大大增加了細(xì)胞內(nèi)的膜面積,該結(jié)構(gòu)的主要功能是:進行光合作用。 藍藻的細(xì)胞壁和細(xì)菌的細(xì)胞壁的化學(xué)組成類似,主要成分為肽聚糖(糖和多肽形成的一類化合物);貯藏的光合產(chǎn)物主要為藍藻淀粉和藍藻顆粒體等。細(xì)胞壁分內(nèi)外兩層,內(nèi)層是纖維素的,少數(shù)人認(rèn)為是果膠質(zhì)和半纖維素的。外層是膠質(zhì)衣鞘以果膠質(zhì)為主,或有少量纖維素。細(xì)胞質(zhì)部分有很多同心環(huán)樣的膜片層結(jié)果,稱為類囊體,光合色素與電子傳遞鏈均位于此。 藍藻在光鏡下較周圍原生質(zhì)層明亮,為遺傳物質(zhì)DNA所在部位,相當(dāng)于細(xì)菌的核區(qū),稱為中心質(zhì)或體?!爸行馁|(zhì)”常不位于,與周圍胞質(zhì)無明確界限。藍藻DNA幾乎 *** ,復(fù)制可連續(xù)進行。DNA平均含量比高等動物細(xì)胞還多。 藍藻細(xì)胞時,細(xì)胞中部向內(nèi)生長出新橫隔壁,將中心質(zhì)與原生質(zhì)分為兩半。一般情況下,兩個子細(xì)胞在一個公共的膠質(zhì)鞘包圍下保持在一起,并不斷而形成絲狀、片狀等多細(xì)胞群體。除此之外,藍藻還可以通過出芽、斷裂和復(fù)等方式增殖。 內(nèi)壁可繼續(xù)向外分泌膠質(zhì)增加到膠鞘中。有些種類的膠鞘很堅密拌可有層理,有些種類膠鞘很易水化,相鄰細(xì)胞的膠鞘可互相溶和。膠鞘中可有棕、紅、灰等非光合作用色素。藍藻的藻體有單細(xì)胞體的、群體的和絲狀體的。最簡單的是單細(xì)胞體。有些單細(xì)胞體由于細(xì)胞后子細(xì)胞包埋在膠化的母細(xì)胞壁內(nèi)而成為群體,如若反復(fù),群體中的細(xì)胞可以很多,較大的群體可以破裂成數(shù)個較小的群體。有些單細(xì)胞體由于附著生活,有了基部和頂部的極性分化,絲狀體是由于細(xì)胞按同一個面反復(fù)、子細(xì)胞相接而形成的。有些絲狀體上的細(xì)胞都一樣,有些絲狀體上有異形胞的分化;有的絲狀體有偽枝或真分枝,有的絲狀體的頂部細(xì)胞逐漸尖窄成為毛體,這也叫有極性的分化。絲狀體也可以連成群體,包在公共的膠質(zhì)衣鞘中,這是多細(xì)胞個體組成的群體。
分布范圍
分布十分廣泛,遍及世界各地,但大多數(shù)(約75%)淡水產(chǎn),少數(shù)海產(chǎn);有些藍藻可生活在60~85℃的溫泉中;有些種類和菌、苔蘚、蕨類和裸子植物共生;有些還可穿入鈣質(zhì)巖石或介殼中(如穿鈣藻類)或土壤深層中(如土壤藍藻)。
繁殖方法
藍藻的繁殖方式有兩類,一為營養(yǎng)繁殖,包括細(xì)胞直接(即裂殖)、群體破裂和絲狀體產(chǎn)生藻殖段等幾種方法,另一種為某些藍藻可產(chǎn)生內(nèi)生孢子或外生孢子等,以進行無性生殖。孢子無鞭毛。至2018年尚未發(fā)現(xiàn)藍藻有真正的有性生殖。
主要價值
藍藻是最早的光合放氧生物,對地球表面從無氧的大氣環(huán)境變?yōu)橛醒醐h(huán)境起了巨大的作用。有不少藍藻(如魚腥藻)可以直接固定大氣中的氮(原因:含有固氮酶,可直接進行生物固氮),以提高土壤肥力,使作物增產(chǎn)。還有的藍藻為人們的食品,如著名的發(fā)菜和普通念珠藻(地木耳)、螺旋藻等。 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報導(dǎo),美國加州大學(xué)戴維斯分校的化學(xué)家通過基因工程對藍藻進行了改造,使其能生產(chǎn)出丁二醇,這是一種用于制造燃料和塑膠的前化學(xué)品,也是生產(chǎn)生物化工原料以替代化石燃料的第一步。相關(guān)論文發(fā)表在2013年1月7日的美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。 論文領(lǐng)導(dǎo)作者、加州大學(xué)戴維斯分?;瘜W(xué)副教授渥美翔太(音譯)說:“大部分化學(xué)原材料都是來自石油和天然氣,我們需要其他資源?!泵绹茉床恳呀?jīng)定下目標(biāo),到2025年要有1/4的工業(yè)化學(xué)品由生物過程產(chǎn)生。 生物反應(yīng)都會形成碳—碳鍵,以二氧化碳為原料,利用陽光供給能量來反應(yīng),這就是光合作用。藍藻以這種方式在地球上已經(jīng)生存了30多億年。用藍藻來生產(chǎn)化學(xué)品有很多好處,比如不與人類爭奪糧食,克服了用玉米生產(chǎn)乙醇的缺點。但要用藍藻作為化學(xué)原料也面臨一個難題,就是產(chǎn)量太低不易轉(zhuǎn)化。 研究小組利用網(wǎng)上資料庫發(fā)現(xiàn)了幾種酶,恰好能執(zhí)行他們正在尋找的化學(xué)反應(yīng)。他們將能合成這些酶的DNA(脫氧核糖核酸)引入了藍藻細(xì)胞,隨后逐步地構(gòu)建出了一條“三步驟”的反應(yīng)路徑,能使藍藻將二氧化碳轉(zhuǎn)化為2,3丁二醇,這是一種用于制造涂料、溶劑、塑膠和燃料的化學(xué)品。 渥美翔太說,由于這些酶在不同生物體內(nèi)可能有不同的工作方式。在實驗
測試之前,無法預(yù)測化學(xué)路徑的運行情況。經(jīng)過3個星期的生長后,每升這種藍藻的培養(yǎng)介質(zhì)能產(chǎn)出2.4克2,3丁二醇——這是迄今將藍藻用于化學(xué)生產(chǎn)所達到的最高產(chǎn)量,對商業(yè)開發(fā)而言也很有潛力。 渥美翔太的實驗室正在與日本化學(xué)制造商旭化成公司合作,希望能繼續(xù)最佳化系統(tǒng),進一步提高產(chǎn)量,并對其他產(chǎn)品進行實驗,同時探索該技術(shù)的放大途徑。
危害
綠潮
在一些營養(yǎng)豐富的水體中,有些藍藻常于夏季大量繁殖,并在水面形成一層藍綠色而有腥臭味的浮沫,稱為“水華”,大規(guī)模的藍藻爆發(fā),被稱為“綠潮”(和海洋發(fā)生的赤潮對應(yīng))。綠潮引起水質(zhì)惡化,嚴(yán)重時耗盡水中氧氣而造成魚類的死亡。更為嚴(yán)重的是,藍藻中有些種類(如微囊藻)還會產(chǎn)生微囊藻毒素(microcystins,簡稱MCs),大約50%的綠潮中含有大量MCs。MCs除了直接對魚類、人畜產(chǎn)生毒害之外,也是肝癌的重要誘因。MCs耐熱,不易被沸水分解,但可被活性碳吸收,所以可以用活性碳凈水器對被污染水源進行凈化。 藍藻水華 藍藻等藻類是鰱、鳙的食物,可以通過投放它們來治理藻類,防止藍藻爆發(fā)(非經(jīng)典的生物操縱)。 藍藻大量出現(xiàn)時,附近水體一般呈藍色或綠色,水面被厚厚的藍綠色湖靛所覆蓋,被風(fēng)吹到岸邊堆積,不但會發(fā)出惡臭味,且含毒素的藍藻細(xì)胞在水體中漂游,當(dāng)與某些懸浮物絡(luò)合沉淀,或被養(yǎng)殖對象捕食后隨其排泄物沉淀,在魚池池底富集,對無公害水產(chǎn)品生產(chǎn)會帶來巨大的負(fù)面影響。 藍藻中的項圈藻可快速產(chǎn)生致死因子,破壞養(yǎng)殖對象的鰓組織,干擾其新陳代謝的正常進行,麻痹神經(jīng),使其死亡。藍藻中個別種不但活體帶毒,而且死亡個體分解會產(chǎn)生生物毒素——藍藻毒素(如微囊藻毒素)。藍藻毒素量多時可直接造成養(yǎng)殖對象中毒死亡;或者即使數(shù)量少,也可通過食物鏈積累效應(yīng)危害養(yǎng)殖對象,直至危害人體。
處理
首先,全池潑灑沸石粉10公斤/畝,使之絮凝藍藻;第二,間隔3—4小時后全池潑灑溶藻芽孢桿菌(側(cè)孢芽桿菌),用量為500克/畝。注意使用微生物制劑過程中必須防止蟹池缺氧,天氣悶熱時不應(yīng)使用,而使用時則應(yīng)開動增氧機;第三,平衡氮磷比例,通過潑灑無機磷改變氮磷的比例,加快培育綠藻和硅藻等有益藻類快速生長成為優(yōu)勢藻種來抑制藍藻生長,從而改善藍藻過度繁殖的狀況。
原因
受其它藻種的生長制約,藍藻并不可能在常溫條件下大規(guī)模暴發(fā),水溫25—35℃時,藍藻的生長速度才會比其他藻類快,故溫度是藍藻暴發(fā)的主要因素之一。養(yǎng)殖水體中富營養(yǎng)化,藍藻比較容易生長,所以不經(jīng)常換水的池塘往往更容易暴發(fā)藍藻。有機磷是藍藻生長的必須因素,治理藍藻最直接最根本的辦法就是除去有機磷。藍藻暴發(fā)的成因為富營養(yǎng)化。過量的養(yǎng)分主要來自于以下這些源頭: 1. 化肥流失,化肥是很多富營養(yǎng)化區(qū)域的主要養(yǎng)分來源,例如在密西西比河流域,67%的氮流入水體,隨之流入墨西哥灣,波羅的海和太湖中超過50%的氮也來自化肥的流失。 藍球藻 2. 生活污水,包括人類的生活廢水和含磷清潔劑。 3. 畜禽養(yǎng)殖,畜禽的糞便含有大量營養(yǎng)廢物如氮和磷,這些元素都能導(dǎo)致富營養(yǎng)化。 4.工業(yè)污染,包括化肥廠和廢水排放。 5. 燃燒礦物燃料,在波羅的海中約30%的氮,在密西西比河中約13%的氮來源于此。 6.藍藻使水體缺氧,使動物死亡,分解者分解是又消耗氧氣,造成惡性循環(huán)
毒素
藍細(xì)菌是藍藻的學(xué)名,在部分藍藻內(nèi)部的特定區(qū)域存有藻毒素,藍藻毒素內(nèi)分為很多種,通過其危害方式可分為肝毒素和神經(jīng)毒素,它們是已知的會侵襲肝臟和神經(jīng)的毒素,另一類毒素對皮膚有 *** 作用。當(dāng)藍藻細(xì)胞破裂或死亡時,毒素就會被釋放到水中,當(dāng)暴露在含有藍藻毒素的湖水中,雖然一部分人會生病,但是飲用含有受污染藻類的水卻未必會導(dǎo)致死亡。長期地暴露在含有藍藻肝毒素的水中,即使含量較低,也有可能對人體產(chǎn)生長期的或慢性的不利影響,如果你不斷的攝入含有藍藻的水,魚或者其他水產(chǎn)品,就可能會產(chǎn)生頭痛,發(fā)燒,
腹瀉,腹痛,反胃或者嘔吐。如果你在受污染的水中游泳,也有可能會產(chǎn)生皮膚發(fā)癢或者眼睛、皮膚受到 *** ,如果你懷疑直接接觸到了污染水源并且身體發(fā)生了不良反應(yīng),用干凈水沖洗身體并立即聯(lián)系醫(yī)生,煮沸的水不會去除藍藻中的毒素,因為你不可能憑借水的外表,氣味或者味道去檢測毒素的存在,只有化學(xué)
測試才可以,如果條件允許,不要使用受污染水洗衣服和餐具,如果實在沒有其他水源,做家務(wù)要用水時必須戴上橡膠手套,使用受污染水
洗澡應(yīng)該避免,因為皮膚直接接觸水會造成皮膚 *** 和皮疹) 藍藻爆發(fā) 藻毒素具有水溶性和耐熱性。易溶于水,甲醇或丙酮,不揮發(fā),抗PH變化。MC-LR的分子式為C49H74N10O12,分子量為995.2(計算時往往按1000計)。 其在水中的溶解性大于1g/L,化學(xué)性質(zhì)相當(dāng)穩(wěn)定。在水中藻毒素自然降解過程是十分緩慢的,當(dāng)水中的含量為5ug/L時,三天后,僅10%被水體中微粒吸收,7%隨沙沉淀。藻毒素有很高的耐熱性,加熱煮沸都不能將毒素破壞,也不能將其去除;自來水處理工藝的混凝沉淀、過濾、加氯也不能將其去除。有調(diào)查試驗研究表明在某湖周圍3個自來水廠的出廠水中檢出低濃度的藻毒素(128~1400ng/L),結(jié)果提示采用常規(guī)的飲水消毒處理不能完全消除水體中的藻毒素。 它是一種肝毒素,這種毒素是肝癌的強烈促癌劑。 家畜及野生動物飲用了含藻毒素的水后,會出現(xiàn)
腹瀉、乏力、厭食、嘔吐、嗜睡、口眼分泌物增多等癥狀,甚至死亡。病理病變有肝臟腫大、充血或壞死,腸炎出血、肺水腫等。 對于人類健康,微囊藻毒素也具有很大危害性。其中MC-LR的半致死劑量(LD
50 )約為50~100 ug/kg。人們在
洗澡、游泳及其他水上休閑和運動時,皮膚接觸含藻毒素水體可引起敏感部位(如眼睛)和皮膚過敏;少量喝入可引起急性腸胃炎;長期飲用則可能引發(fā)肝癌。流行病學(xué)研究顯示,慢性MC染毒引起了巢湖漁民實質(zhì)性的肝損傷。醫(yī)學(xué)部門已發(fā)現(xiàn)飲水中微量微囊藻毒素與人群中原發(fā)性肝癌的發(fā)病率有很大相關(guān)性。1996年在
巴西造成100多名急性肝功能故障,7個月內(nèi)至少50人死于藻毒素產(chǎn)生的急性效應(yīng),引起舉世矚目的關(guān)注。淡水水體中的藍藻毒素已成為全球性的環(huán)境問題,世界各地經(jīng)常發(fā)生藍藻毒素中毒事件。 UV-B(紫外線B波段,波長275~320nm,又稱為中波紅斑效應(yīng)紫外線 。中等穿透力,日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收,只有不足2%能到達地球表面,在夏天和午后會特別強烈。)可以破壞藍細(xì)菌的運動性和趨光性,可以影響許多其他的生理和生化過程,這將導(dǎo)致生產(chǎn)力的降低,發(fā)芽和分化的破壞。光合色素會被UV-B漂白,光捕獲復(fù)合體的結(jié)構(gòu)受到影響,這些都會損壞光合作用。 DNA和蛋白質(zhì)的主要作用位點、氮代謝中的酶對于UV-B表現(xiàn)出不同的敏感性。UV對固氮酶和谷氨酰氨合成酶的活性產(chǎn)生抑制,但會提高還原酶的活性(當(dāng)暴露在認(rèn)為的UV-B下)。UV-B也會影響基本的光合作用的反應(yīng)和二氧化碳的吸收。Synechococlus通過快速改變光合系統(tǒng)中酶的形式來抵抗UV。這種分子的可塑性在種群水平上來的抵抗UV-B是非常重要的,這使得光合系統(tǒng)對UV-B的敏感性每天都在改變。然而,光合作用可以被UV-A合
藍光所激活。 藍細(xì)菌已經(jīng)發(fā)展了對于UV-B的影響的對策。這包括:a、產(chǎn)生象MAAs類的光保護物質(zhì) b、通過遷移到避光的地帶來逃避UV c、產(chǎn)生猝滅物質(zhì)如類胡蘿卜素和超氧化物 d、修復(fù)機制象光活化和光的DNA修復(fù)e、激活抗氧化酶。UV-B在許多藍細(xì)菌中誘導(dǎo)了MAAs的產(chǎn)生。在Anabaenasp中顯示只有在290nm的光可以誘導(dǎo)MAAs。除了光保護作用外,MAAs還具有調(diào)節(jié)滲透壓和抗凍作用。其他的UV-A激活物質(zhì)也被發(fā)現(xiàn)。在藍細(xì)菌和藻類中的光保護物質(zhì)已經(jīng)建立了資料庫。 南極的藍細(xì)菌形成大的蒲狀菌落。UV-B對于Leptolyngbya的菌落具有很強的光化學(xué)抑制作用,但是不如對Phormidium的抑制作用大。后者包括了比前者多25倍的MAAs和2倍的類胡蘿卜素。Rai 和同事研究了UV-B和重金屬污染之間的關(guān)系對于氮固定的作用,并發(fā)現(xiàn)二者具有協(xié)同性。
大事件
2007年5月28日起,無錫太湖區(qū)域藍藻大面積爆發(fā),引發(fā)無錫市自來水嚴(yán)重污染,市區(qū)純凈水被哄搶, *** 雖及時采取措施,但已經(jīng)對人民的生活產(chǎn)生很大的影響。 2010年11月29日,云南昆明滇池藍藻大量繁殖,在昆明滇池海埂一線的岸邊,湖水如綠油漆一般?!【G浪翻滾的湖水涌向岸邊,帶來一陣陣腥臭氣味。滇池是云南九大高原湖泊中污染最嚴(yán)重的一個,每當(dāng)氣溫上升,加之富營養(yǎng)化嚴(yán)重,均要引起藍藻爆發(fā),造成嚴(yán)重污染。 2011年8月21日,受持續(xù)高溫影響,安徽巢湖局部湖面藍藻又開始“抬頭”,出現(xiàn)較大面積藍藻集聚。巢湖市高度關(guān)注城市集中式飲用水水源地水質(zhì)狀況,開展藍藻攔截、打撈和自來水深度處理措施。 從2008年開始,南昌市城區(qū)范圍內(nèi)水域面積較大的景觀湖泊青山湖連續(xù)6年遭遇藍藻侵襲,尤其是2014年,藍藻已經(jīng)爆發(fā)數(shù)十次。2014年10月27日,盡管已經(jīng)進入深秋,氣溫較低,但青山湖湖面依舊爆發(fā)藍藻,數(shù)百畝湖面如同被潑灑綠漆,腥臭味隨風(fēng)襲來,不少人掩鼻而過。據(jù)悉,這6年來,南昌市都會投放生石灰、生物再生殺菌劑等以凈化湖水、消殺藍藻,但收效甚微。 2016年7月17日,美國猶他州中毒控制中心接收了100多名中毒者,他們伴有嘔吐、
腹瀉、高燒以及皮膚或眼部 *** 、過敏等癥狀。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),該現(xiàn)象或與猶他湖中藍藻細(xì)胞的爆發(fā)式增長有關(guān)。 猶他湖中藍藻面積達湖面總面積的90%,盡管面積正在縮小,事實上卻更危險。各級 *** 對此采取了相應(yīng)措施。 *** 人員稱,至2017年還無法證實藍藻爆發(fā)與這些癥狀之間的直接關(guān)系,但該癥狀與藍藻細(xì)胞中毒的癥狀相符。 世界衛(wèi)生組織和猶他州衛(wèi)生署條例規(guī)定,藍藻細(xì)胞數(shù)量的中度危險標(biāo)準(zhǔn)為10萬。而7月14日湖水抽樣發(fā)現(xiàn),大部分樣本都超出了這一標(biāo)準(zhǔn)的3倍,其中一份樣本甚至包含了超過70萬的藍藻細(xì)胞。藍藻細(xì)胞在死亡時會向水中釋放更多的有毒物質(zhì),使得水中的毒細(xì)胞盡管數(shù)量減少,但卻更為致命。
藍藻在水生生物學(xué)中的地位和作用
藍藻在水生生物學(xué)中的地位和作用如下:
一、藍藻的發(fā)現(xiàn)與分類:
藍藻學(xué)名古菌藻屬,是一類原核生物,也是最早出現(xiàn)在地球上的生物之一。它們屬于細(xì)菌界中的藍藻門,并具有光合作用的能力。
藍藻可以通過光合作用將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機物質(zhì),并釋放出氧氣。藍藻的細(xì)胞體內(nèi)含有葉綠素和藍藻藍蛋白等色素,使其表現(xiàn)出藍綠色的顏色,因而得名藍藻。
二、藍藻的重要地位:
藍藻在地球歷史上的出現(xiàn)具有重要意義,藍藻的光合作用釋放出大量的氧氣,豐富了地球的大氣氧含量,為后來的生物演化提供了條件。
藍藻對地球環(huán)境的改變有著顯著影響。在早期地球上,由于缺乏氧氣,藍藻通過光合作用釋放的氧氣開始積累,逐漸形成了氧化大事件,使地球進入了一個氧化環(huán)境,這對于后續(xù)生物的演化和多樣性的出現(xiàn)起到了關(guān)鍵作用。
三、藍藻的生物學(xué)特點:
藍藻具有一些獨特的生物學(xué)特點,它們能夠耐受極端的環(huán)境條件,如高溫高鹽和低氧等。這使得藍藻能夠在各種不同的生態(tài)系統(tǒng)中生存下來,如海洋、湖泊、河流和土壤等。
藍藻的細(xì)胞結(jié)構(gòu)相對簡單,缺乏真核生物的細(xì)胞器和復(fù)雜的細(xì)胞分化組織。藍藻的細(xì)胞通常是單細(xì)胞或纖維狀聚集體,并且具有較強的自我修復(fù)能力。藍藻具有多樣的代謝途徑,能夠利用不同的碳源和能源進行生長和繁殖。
四、藍藻對環(huán)境和人類的影響:
盡管藍藻在環(huán)境中起著重要的作用,但有時也會給人類和生態(tài)系統(tǒng)帶來一些問題。在某些情況下,藍藻的過度生長會導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化,產(chǎn)生大量浮游藻類使水質(zhì)惡化。
藍藻還能產(chǎn)生一些有害物質(zhì),如微囊藻毒素,對魚類和其他生物造成危害,并且可能對人類健康造成潛在風(fēng)險。因此控制藍藻的生長和繁殖成為保護生態(tài)環(huán)境和人類健康的重要任務(wù)。