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学而记

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团藻

团藻(Volvox)隶属于 0. 绿藻门(Chlorophyta) 门团藻目,是研究多细胞生物起源的经典模式类群。其群体由数百至数万个细胞组成中空球形群体(coenobium),细胞间以 纤维素(cellulose) 质胞间连丝相连。每个营养细胞具有两根等长鞭毛、一个杯状 0. 叶绿体(Chloroplast) 及眼点,能行 0. 光合作用(Photosynthesis)(整理中)

概述

团藻(Volvox)隶属于[[0. 绿藻门(Chlorophyta)]]门团藻目,是研究多细胞生物起源的经典模式类群。其群体由数百至数万个细胞组成中空球形群体(coenobium),细胞间以[[纤维素(cellulose)]]质胞间连丝相连。每个营养细胞具有两根等长鞭毛、一个杯状[[0. 叶绿体(Chloroplast)]]及眼点,能行[[0. 光合作用(Photosynthesis)(整理中)]]自养。团藻体现了从单细胞向多细胞演化的关键过渡——细胞分化(体细胞与生殖细胞的分工)在此已初步建立。

形态特征与细胞分化

团藻群体外被透明胶质鞘,内部营养细胞排列于球面,结构上类似放大的[[衣藻(Chlamydomonas)]]。少数大型生殖细胞(gonidia)位于群体后端,丧失鞭毛与眼点,专司繁殖。体细胞与生殖细胞的二分化是团藻区别于实球藻(Pandorina)等简单群体的核心特征,标志着细胞全能性的早期丧失。

生殖与生态适应

团藻兼具无性生殖与有性生殖。无性生殖时,生殖细胞经反复分裂形成子群体(daughter colony),翻转后释出。环境胁迫(如氮缺乏)诱导有性生殖,产生精子包与卵细胞,受精卵形成厚壁休眠合子(zygospore),耐干旱与低温。团藻广布于富营养化的淡水池塘、湖泊,常在春夏形成水华,是水体碳循环的重要初级生产者。

系统演化意义

团藻目的演化序列——[[衣藻(Chlamydomonas)]] → 实球藻 → 空球藻 → 团藻——展示了从单细胞到多细胞的渐进过程,是研究多细胞性(multicellularity)起源的经典模型。基因组分析表明,团藻与衣藻共享大量同源基因,多细胞性的演化主要依赖已有基因的调控重塑而非全新基因的获取。

参考资料

• Kirk, D.L. (2005). A twelve-step program for evolving multicellularity and a division of labor. *BioEssays*, 27(3): 299-310.

• 胡鸿钧, 魏印心. (2006). 中国淡水藻类——系统、分类及生态. 科学出版社.