第四卷 生物界基本類群(2)(1 / 3)

2.有性生殖

黴菌有性孢子是經過兩性細胞(或菌絲)的結合而形成的。有性孢子的形成過程,一般經過質配、核配和減數分裂三個階段。大多數黴菌的菌體是單倍體,二倍體僅限於接合子。黴菌中有性繁殖不及無性繁殖普遍,僅發生於特定條件下,而且一般培養基上不常出現,常見的黴菌有性孢子有卵孢子、接合孢子和子囊孢子。卵孢子是由兩個大小不同的配子結合和發育而成(圖2-2-15)。接合孢子是由菌絲生出的形態相同或略有不同的配子囊接合而成的。子囊孢子是在子囊中形成的有性孢子,形成子囊孢子是子囊菌綱的主要特征。

(四)黴菌與自然界及人類的關係

黴菌分解複雜有機物(如纖維素、木質素、幾丁質、蛋白質等)的能力較強,在自然界的物質循環中起很大作用。在工業生產上被廣泛應用於釀酒、製醬、發酵食品,生產有機酸、抗生素(青黴素、頭孢菌素、灰黃黴素等)、酶製劑(如蛋白酶、澱粉酶、脂肪酶等)、維生素(如核黃素)、麥角堿。在農業生產上用於發酵飼料,生產"九二○"等農藥。有些黴菌是人和動、植物的病原菌。有些黴菌的代謝產物是有毒的,其中毒性最強的有黃曲黴毒素、棕曲黴毒素等,黃曲黴毒素還有很強的致癌作用,可誘發肝癌。另外,黴菌也是造成食品和衣物發黴的主要微生物。

三、大型真菌

這類真菌的菌體大小約在3~18×4~20cm,個別的更大。在分類學上分屬於子囊菌綱和擔子菌綱,包括食用菌和藥用菌,如蘑菇、木耳和靈芝等,其中多數是食用菌。營腐生生活。

(一)菌體的形態結構

大型真菌菌體的形態多種多樣,有頭狀、筆狀、樹枝狀、花朵狀、舌狀、球狀和傘狀。大型真菌無論形體大小,形態各異,菌體都由菌絲體和子實體兩大部分組成,為多細胞生物。

(1)菌絲體 是菌絲交織而成的網狀體,與黴菌基本相似。主要功能是:①分解吸收基質中的營養成分,並能運輸營養物質。②生長到一定階段,菌絲體可以分化出子實體。

根據不同的發育階段,菌絲體可分為第一菌絲(單核菌絲、初級菌絲、初生菌絲),第一菌絲不能分化產生子實體;第二菌絲(雙核菌絲、次級菌絲異核菌絲),每個菌絲細胞內含有兩個遺傳信息不同的細胞核。能進行鎖狀聯合,能產生子實體;第三菌絲(結實性雙核菌絲、三生菌絲),是組織化的雙核菌絲。

(2)子實體 是大型真菌的繁殖器官。食用菌可食用的部分為子實體。子實體的發生是在特定的條件下出現的,生長發育期長短不一。典型傘菌的子實體由菌蓋、菌柄和其它各種附屬物所組成。

(3)擔孢子形成 雙核菌絲發育到一定時期,頂端細胞膨大,膨大的細胞處兩核結合,形成一個2倍體的核,此核經過兩次分裂,其中一次為減數分裂,產生4個單倍體的子核,這時細胞膨大變成擔子,擔子多為棒狀。然後擔子生成小梗,小梗頂端稍膨大,4個小核分別進入4個小梗內,此後每個核發育成一個孢子,就是擔孢子。典型的擔子菌,每個擔子都有4個擔孢子,擔孢子的形狀多為圓形、橢圓形、腎形或臘腸形。成熟的擔孢子散落出來,遇到適宜的環境,就萌發出新的菌絲體。傘菌以產生擔孢子進行有性繁殖。

(二)大型真菌與人類的關係

已知的食用(包括藥用)真菌大約有2千多種,我國有360餘種,如二孢蘑菇、香菇、草菇、金針菇、平菇、滑菇、金頂蘑、鬆茸、美味牛肝菌、羊肚菌、竹蓀及猴頭、黑木耳、銀耳、靈芝。能作為人工栽培的食用菌隻有13種左右。食用菌不但味道鮮美,而且有很高的營養價值和藥用價值。是食品工業和製藥工業的重要真菌資源。需指出的是,不是所有大型真菌皆可食用,有的有毒不能食用,如花褶傘(又名狗尿苔)、毒傘(極毒)。不可隨意采摘食用。

(三)真菌與細菌的比較

真菌與細菌的比較詳見表2-2-1。

第22章 植物界

一、藻類植物

(一)藻類植物的主要特征

藻類植物是低等植物,約在34億年前出現在地球上,現存2萬多種,絕大多數生活在水中,少數生活在潮濕地麵上。藻類植物有單細胞的、有群體的、有多細胞的,結構都比較簡單,都沒有根莖葉的分化。它們的細胞裏都含有光合色素,能進行光合作用,自養。

(二)藻類植物的生殖

(1)營養生殖 單細胞藻類以細胞分裂方式形成新個體,多細胞藻類植物體斷裂也能長成新個體。

(2)無性生殖 成熟個體生成孢子囊,產生孢子進行生殖。

(3)有性生殖 形成配子囊,產生配子,以同配、異配或卵配方式形成合子,由合子發育為新個體。

(三)藻類植物的主要類群

按細胞所含色素以及貯存養分的不同,可把藻類分為綠藻門、紅藻門、褐藻門等。

1.綠藻門--水綿

綠藻是常見藻類,大多生活在淡水中。約6000種,包括綠藻綱(如衣藻、團藻、石蓴等)和接合藻綱(如水綿)。代表植物如水綿。

(1)水綿的形態 在顯微鏡下可以看到每條水綿都由圓筒狀細胞互相連成單行不分枝的絲狀體。細胞壁外有一層果膠質,所以手感很滑膩。每個細胞裏有一條或幾條帶狀葉綠體,盤繞成螺旋狀,葉綠體上有排列成行的澱粉核。細胞中央有一個細胞核和一個大的液泡。

(2)水綿的生殖 水綿的每個細胞都能進行分裂和生長,使整條水綿不斷伸長。伸長的水綿容易斷裂,斷裂的每段又能不斷分裂伸長。這是水綿的無性生殖。水綿的另一種生殖方式是一種特殊形式的有性生殖--接合生殖(關於水綿的接合生殖見本書第一編第三章第一節)。

2.褐藻門--海帶

褐藻是比較高級的藻類,約1500種。大多數生活在海水裏。褐藻的細胞裏除了含有葉綠素以外,還含有大量黃色的藻黃素。褐藻都是由多細胞構成的,它們的結構大都比綠藻複雜。代表植物如海帶(圖2-2-16)。

(1)海帶的形態 常見的海帶是孢子體,一般長2~4米,生活在低溫淺海中。全藻分固著器、葉柄和葉狀體三部分。固著器是根狀形態,使海帶固著在海底岩石上。海帶細胞中有載色體,含藻黃素較多,能進行光合作用。

(2)海帶的生殖 有明顯的世代交替。夏末秋初,在孢子體的葉狀體上,產生許多棒狀孢子囊,聚集成暗褐色孢子囊群,每個孢子囊的原生質體經減數分裂後,形成32個遊動孢子,成熟後由囊頂散出,遇到適宜的條件,孢子萌發成雄配子體和雌配子體。雄配子體產生許多精子囊,每個精子囊形成一個精子。雌配子體隻形成一個卵。精子隨水漂流到卵囊,與卵結合成合子,合子不經休眠,發育成孢子體。孢子體即平時食用的海帶。

地球水環境中的植物主要是藻類。藻類植物的個體雖然一般較小,但數量龐大,分布廣泛。地球上90%的光合作用是由海洋和淡水中的藻類植物完成的。藻類植物不僅給水生動物提供了食物,而且也是水中和大氣中氧氣的重要來源。

二、苔蘚植物

苔蘚植物是一類原始陸生低等植物,常成片生長在陰濕地表、樹幹、牆壁上。分布廣泛,約4萬種。

苔蘚植物與其他高等植物相比,主要特征是配子體占優勢,受精作用必須在有水條件下進行,孢子體不能獨立生活,寄生在配子體上,依靠配子體供給營養。

苔蘚植物的配子體,包括地錢的葉狀體和葫蘆蘚的莖葉體,都沒有真正的根,隻有假根,主要起固定作用。莖與葉內也沒有維管束,吸水、保水能力差,因此,個體都比較低矮,隻能生活在陰濕環境(有關苔蘚植物的形態構造、生活習性及生活史可參閱初中植物學和本書第一編第三章第五節。

六、節肢動物門

體兩側對稱,由許多體節構成,分頭、胸、腹三部,有分節的附肢,體表有幾丁質外骨胳。體腔內充滿血液,循環係統為開管型。分布廣泛,有100多萬種,在數量上占動物界第一位。主要綱、目有:

(1)昆蟲綱 是動物界中最大的一綱。分布極廣,自由生活或寄生。體分頭、胸、腹,一般有四翅六足,頭部有觸角、眼和複雜的口器。胸部由前胸、中胸、後胸三節組成,每節生足一對,中胸與後胸的背麵各生翅一對,但有些種類的翅退化。腹部普通由10個體節組成。發育過程有完全變態、不完全變態或無變態。

(2)甲殼綱 絕大部分水生,用鰓呼吸,外骨胳有石灰質,含色素。頭部與胸部合並為頭胸部,有觸角兩對。大多是雌雄異體,胚胎發育中要經過特殊的肢腳幼蟲期。如蝦、蟹等。

(3)多足綱 體背腹扁平,分頭及軀幹兩部,頭部有觸角一對,鉤形毒顎一對。軀幹部有多數體節,每節有足1~2對,如蜈蚣。

(4)蛛形綱 體分頭胸部與腹部,頭胸部前端有8個單眼,腹麵有六對分節的附肢。第一對附肢前端呈鉤形,尖端有毒腺孔,叫做螯肢;第二對附肢叫觸肢(腳須),其餘四對為步足。如蜘蛛和蠍。

(5)肢口綱 身體分頭胸部和腹部,頭部附肢的基部包圍在口的兩旁,用鰓書呼吸,海生如鱟(見第五編)。

七、軟體動物門

體柔軟,一般兩側對稱,不分節,有頭、足、軀幹、外套膜等之分,體外有外套膜分泌物形成的介殼。分布於海水、淡水和陸地。

(1)腹足綱 身體不對稱,頭與足發達,足的前部是頭,頭有口和觸角。單殼呈螺旋形,雌雄同體或異體。如蝸牛、釘螺等。

(2)斧足綱(瓣鰓綱)介殼有左右兩瓣,體兩側有瓣狀的鰓。無明顯的頭部,生活於海水或淡水中,如蛤、蚌。

(3)頭足綱 是軟體動物中最高等的一綱,為肉食性動物,大多種類外殼消失,有的變為有支持作用的內殼,頭部顯著,有兩個發達的眼,足變為頭部的腕足,上有吸盤,神經係統發達,運動靈活。雌雄異體。全部海產,如烏賊、章魚。

八、棘皮動物門

全部海產,成體大多呈輻射對稱,幼蟲階段兩側對稱,大多數種類具有中胚層形成的含石灰質的內骨胳,體表有棘狀突起,以體表的皮鰓呼吸、以腹麵的管足運動和捕食。如海星、海膽、海參。

以上各門動物,又合稱無脊椎動物。

九、脊索動物門

是動物界中最高等的一門。本門動物具有以下幾個主要特征:

(1)脊索 位於消化管的背麵,是一條縱貫全身的具有彈性的圓柱狀結構。在胚胎發育過程中,由中胚層形成,是原始的內骨胳,有支持身體的作用。在高等種類,脊索出現不久,又在脊索的基礎上,形成分節的脊柱。

(2)背神經管 中樞神經係統呈管狀,位於身體背中線,脊索之上,由胚胎時期的背中線外胚層下陷卷褶而成。原始脊索動物終生保持管狀,高等脊椎動物進一步分化為腦和脊髓。(無脊椎動物的中樞神經係統位於消化管腹麵,實心,鏈狀。)

(3)鰓裂 位於消化管前端咽部的兩側,是穿通咽壁的裂縫,外界的水由口入咽,經鰓裂排出。水生脊索動物的鰓裂終生存在,為呼吸器官,陸生脊索動物僅在胚胎時期有鰓裂,成體用肺呼吸,鰓裂消失。

現存地球上脊索動物約7萬多種,分屬三個亞門:①尾索動物亞門。成體營固著生活,有被囊包被於體外,幼體自由活動。如海鞘。②頭索動物亞門。脊索、鰓裂、背神經管終生保存。如文昌魚。③脊椎動物亞門。胚胎時期有脊索,後來為脊柱所代替。是脊索動物門中高等種類。

(一)頭索動物亞門--文昌魚

文昌魚是低等脊索動物,生於淺海,主要產在我國廈門、青島。

文昌魚體細長側扁,長約50毫米,沒有真正的頭、沒有眼、也沒有偶鰭。所以文昌魚並不是真正的魚。

文昌魚具有脊索、鰓裂、背神經管,這是脊索動物門共同的特征,是脊索動物中的原始種類。文昌魚的皮膚由單層表皮構成;腎管的結構與無脊椎動物相似,因此,生物學家認為,文昌魚是從無脊椎動物進化到脊椎動物的中間過渡類型。

(二)脊椎動物亞門

有軟骨或硬骨構成的內骨胳,脊索被分節的脊柱代替,神經管分化為腦和脊髓,頭部有發達的嗅、視、聽覺器官,心髒在消化管的腹麵,一般有兩對附肢。本門動物約有10萬種,分為六綱:

1.圓口綱

為脊椎動物中最原始種類,生活於海水或淡水中。沒有上下頜,又稱無頜類,也沒有成對的附肢。現存種類不多,多營寄生生活。如七鰓鰻。