动物or植物?细说螺旋藻这一超级低等生命体
螺旋藻的奇妙之处在于它是介乎动物界与植物界之间的一种低等的生命形式。然而,螺旋藻所制造的营养物,几乎能满足人类的一切生理所需。所以,生物科学家说,螺旋藻的遗传基因组是制造人类营养之钥。(The key to manufactureall essential nutrients for humankind )
国际上植物学家和藻类学家,虽然在20世纪70年代才对微藻螺旋藻有了基本的认识,但令科学家们大为惊诧的是,这种异乎寻常的超级微藻生物一它既含有高等植物所含有的丰富的叶绿素,又有很高含量的动物性蛋白质,甚至藻丝体(在培养液中)竞能如低等动物那样作微微的伸缩运动。但基本上它还是更多具有藻类植物的特性。因此,对于微藻螺旋藻在生物学科中的命名和在分类学的地位上,科学家们比较普遍的认同是:螺旋藻,属于原核生物界、蓝藻门、蓝藻纲、段殖体目、颤藻科、螺旋藻属。
这种形似蚯蚓般的藻丝体( x300 )互相保持独立,并能做微微的屈伸运动和位移
在生物学分类上 · 螺旋藻的属序
(拉丁学名)
界—Procaryotae 原核生物界
门一Cyanophyta 蓝藻门
纲—Cyanophyceae蓝藻纲
Cyanobacteria 蓝菌藻亚纲
目—Schizogoniales段殖体目
科—Sseillatoriaceae颤藻科
属—Spirulina螺旋藻属
种—Sirnlin paensis钝顶螺旋藻种
鉴于该藻种在藻丝体形态学方面的特征,如螺旋的疏密、形体大小和遗传性状上的异同,也有人命名为节旋藻(tnhopi lanash);而法国等一些欧洲国家的藻类生物科学家,根据其分散的细胞核物质和在形态学、生理学等方面类同于细菌,将其称为“蓝菌藻”(Cyanobactrium)。
螺旋藻目前在国际上被确定应用的藻种主要有Spinulina platensis、Spirulina maxima和ISpirulina fsiformi等。
在形态学上,具有丰富叶绿素和藻蓝素的螺旋藻,是一种深青色 ( blue-green,犹如菠菜叶般颜色)的丝状微藻。这是一种在显微镜下才能看清楚的多细胞单列组成的纤细螺旋状藻体。以钝顶螺旋藻( Spirulia platensis )为例,它正常的藻丝体长度为300-500微米, 藻体宽(即细胞宽)为6~ 8微米。
螺旋藻的原生态适生环境为高温(35~ 38℃)、强光照(30 000-80 000勒克斯)与高碱性(pH>9)的湖沼湿地。这种奇妙的低等生物最显著的特征是它含有丰富的叶绿素a能以高出常规农作物10多倍的光能转化率和以极强的二氧化碳同化机制进行光合作用( photosynthesis ),快速生成细胞生物质( biomass )并依此形成生物产量。而相比之下,一般农作物、如C3植物 (指CO,最初同化的3碳产物)水稻和小麦,它们的光能转化率只不过1%,即如C4植物(指CO,最初同化的4碳产物)玉米和高梁,它们的光能转化率也只能达到3% ~ 5%;因此可以说,螺旋藻是地球上一种生长最快的超级先锋植物。
电子显微境检测的螺旋藻细胞的超微结构,x 35000
更为奇妙的是,在温暖的培养液中,犹如蚯蚓般的每条藻生物体,互相保持着独立和游离状态,并能微微作自如的屈伸和扭转运动,充分展现了它的动物性一面。
如果你想做一点小试验验证一下,可以用吸管吸取一些含螺旋藻的培养液,注入一只小玻皿中,当加进一滴白酒后,立刻可以在显微镜下看到玻皿中的所有藻丝体都在兴奋地作扭转和屈伸运动。
裂殖是螺旋藻细胞繁殖的主要方式,在适宜的生长条件下,藻细胞每4 6小时左右就可以繁殖一代
地球上一切生物的生长繁殖,都有它自己特定的地域条件与最佳适生环境。越是低等生物,越是能耐受严酷的生长环境与气候条件,而高等动植物却不然,它们对于适宜的温度与气候有着十分严格的选择。微藻螺旋藻的生存特性是介乎动物与植物之间的低等生物,然而对于温度的要求却很严格。科学家们从对该藻 的培养研究中发现,螺旋藻的最佳繁殖与生长环境温度高达35-37℃,恰好与人体的体温(36.7℃)相接近。科研人员 从多年的培养观察中注意到:螺旋藻通常的起繁温度需达到28℃。
螺旋藻的最佳生长环境温度与人的体温接近,它的DNA与RNA遗传基因组, 是地球上最早形成并能自我复制繁殖的绿色生命体
在对藻群体进行大生物量培养时,每当晴天上午9: 00~ 10: 00,培养池中的液温在32℃以上,光照在8000- 20000勒克斯时,藻细胞立即进入活跃的光合作用阶段,此时可以观察到密集的微小氧气泡从藻丝体中释放出来。螺旋藻在复季大池生长培养中,这种情形可以延续到中午以后,即13: 00-14: 00,此时的群体藻丝体呈现为新鲜的青绿色,表现为很强的生长活力。
——引自中国农业出版社
《话说螺旋藻——人类精美的原生态食物》
缪坚人、温永煌编