生物學特性:藍藻細胞以直接分裂方式增殖。分裂時細胞中部收縊形成隔壁,將細胞一分為二,絲狀藍藻往往斷裂成短的細胞列,可以繼續分裂形成新的絲狀體。
藍藻也行無性生殖,形成內生孢子或外生孢子。有許多絲狀藍藻能形成厚壁孢子,貯存內含物豐富,有較強的抵抗外界不良環境的能力。厚壁孢子的細胞質可分裂產生新的藻絲。
念珠藻目和真枝藻目的許多種類中有異形胞,由營養細胞分化形成。異形胞的呼吸作用較營養細胞強,造成胞內的厭氧環境,它是固氮酶固氮的主要場所。
地理分布
浮遊藍藻分布很廣,在淡水和海水中,潮濕和幹旱的土壤和岩石上,樹幹和樹葉以及溫泉、冰雪,甚至在鹽鹵池、岩石縫等處都可生存,有些還可穿入鈣質岩石或鈣質皮殼中(如穿鈣藻類)生活,具有極大的適應性。
藍藻在熱帶、亞熱帶的中性或微堿性環境中生長特別旺盛。有許多種類是普生性的,如陸生的地木耳,不僅存在於熱帶、亞熱帶和溫帶,在寒帶甚至南極洲亦有發現。
浮遊藍藻的抗逆性很強,能耐幹旱,有些幹燥標本存貯65~106年還可保持活力。中國的固氮魚腥藻幹燥保存19年後再重新培育時還能生長和固氮。有些藍藻能在76℃溫泉中生長繁殖,有的在54℃條件下還能生長固氮(如鞭枝藻);有的可抗-35℃的低溫(如地木耳);有一些在過飽和鹽水中也可生長。因此,藍藻常是先鋒植物。
生理特征
浮遊藍藻藻體是單細胞的個體或群體,絲狀體;不具鞭毛,不產遊動細胞,一部分絲狀種類能伸縮或左右擺動。細胞壁缺乏纖維素,由黏肽(含8種氨基酸和二氨基庚二酸以及氨基葡萄糖等)組成,壁外常形成黏性膠質鞘。藍藻無真正的細胞核,核的組成物質染色質集中在細胞中央,無核膜和核仁。細胞內除含葉綠素和類胡蘿卜素外,尚含有藻藍素,部分種類還含有藻紅素。
色素不包在質體內,而是分散在細胞質的邊緣部分。藻體因所含色素的種類和多寡不同而呈現不同的顏色。
浮遊藍藻的儲藏食物為藍藻澱粉。繁殖方法主要是分裂生殖,少數為無性生殖。無性生殖包括外孢生殖,內孢生殖和後壁生殖,沒有有性生殖。藍藻主要分布在含有機質較多的淡水中,部分生活在濕土、岩石、樹幹上和海洋中,有的同真菌共生形成地衣,或生活在植物體內形成內生植物。少數種類能生活在85℃以上的溫泉內或終年積雪的極地。本門的項圈藻屬、念珠藻屬和筒孢藻屬等的若幹種有固氮作用,能增強土壤肥力;葛仙米、發菜和海雹菜等可供食用;微胞藻屬和項圈藻屬等在夏季生長過多時會降低水中含氧量,或死後分解產生毒質,從而使魚類致病或死亡。
繁殖形式
浮遊藍藻的細胞以直接分裂的形式增殖。分裂時,細胞中部的膜和內胞壁向內增生,將細胞一隔為二。細胞分裂方式大體可分為3類:①三向分裂,分裂成單細胞群體,如微囊藻屬;或形成立方形群體,如立方形藻。
②兩向分裂,分裂成平板狀群體,如平列藻屬;或成假薄膜組織狀,如石囊藻屬。③單向分裂,分裂成單細胞個體,或成絲狀的藍藻,如念珠藻目的種類。絲狀藍藻往往斷裂成短的細胞列(5~15個細胞),稱為段殖體(或稱連鎖體、藻殖段)。它有較大的滑動能力,可以繼續分裂成新的絲狀體。某些種類則由於藻絲體中個別細胞溶解和脫水成為分離盤,藻絲在此處斷裂而形成段殖體。
浮遊藍藻除細胞分裂增殖外,也進行無性生殖,形成內生孢子,又稱小孢,如皮果藻屬;有些形成外生孢子,如管孢藻屬;有些絲狀藍藻則形成厚壁孢子,或稱孢子,如念珠藻目。厚壁孢子有各種形狀和產生的部位,為分類的重要標準之一。它一般比營養細胞大,細胞壁厚,孢子內貯存大量的藍藻體、多肽和糖原,內含物豐富,有較強的抵抗外界不良環境的能力。
細胞結構
浮遊藍藻細胞壁主要由兩層組成,內層為肽聚糖層,外層為脂蛋白層,兩層之間為周質空間,含有脂多糖和降解酶,胞壁外往往包有多糖構成的粘質膠鞘或膠被。