蓝藻

蓝藻是原核生物，又叫蓝绿藻蓝细菌；大多数蓝藻的细胞壁外面有胶质衣，因此又叫粘藻。在所有藻类生物中，蓝藻是最简单、最原始的一种。蓝藻是单细胞生物，没有细胞核，但细胞*含有核物质，通常呈颗粒状或网状，染色质和色素均匀的分布在细胞质中。该核物质没有核膜和核仁，但具有核的功能，故称其为原核（或拟核）。和细菌一样，蓝藻属于“原核生物”。

中文学名：蓝藻

拉丁学名：Cyanobacteria

英文名：blue-greenalgae

别称：蓝细菌、蓝绿菌、蓝绿藻、黏藻

界：蓝藻界

门：蓝藻门

纲：色球藻纲、藻殖段纲

生物：原核生物

繁殖方式：营养繁殖或产生孢子以无性繁殖

1、简介

蓝藻植物体有单细胞的、群体的和丝状体（filament）的，是原核生物，没有染色质，但存在环状DNA——质粒。蓝藻（Cyanobacteria）和具原核的细菌等一起，单立为原核生物界。所有的蓝藻都含有一种特殊的蓝色色素，蓝藻就是因此得名。但是蓝藻也不全是蓝色的，不同的蓝藻含有不同的色素，有的含叶绿素，有的含有蓝藻叶黄素，有的含有胡萝卜素，有的含有蓝藻藻蓝素，也有的含有蓝藻藻红素。红海就是由于水中含有大量藻红素的蓝藻，使海水呈现出红色。蓝藻是单细胞原核生物，又叫蓝细菌、蓝绿菌、蓝藻或蓝绿藻，或称为蓝菌门。虽然传统上归于藻类，但有研究发现因为没有核膜等等，与细菌非常接近，因此现时已被归入细菌域。蓝藻并不是绿藻。蓝藻是一类藻类的统称，其标志便是单细胞、没有以核膜为界限的细胞核（真核）。常见的蓝藻有蓝球藻（色球藻）、念珠藻、发菜等。蓝藻都为单细胞生物，以细胞群形式出现时才容易看见，也就是我们通常见到的“水华”。衣藻属于绿藻，真核生物，不同于蓝藻。

2、分类科属

蓝藻（Cyanobacteria）包括蓝球藻Basketballalgae、颤藻Oscillatoriasp、念珠藻Nostoc和发菜seaweed。蓝藻门分为两纲：色球藻纲和藻殖段纲。色球藻纲藻体为单细胞体或群体；藻殖段纲藻体为丝状体，有藻殖段。蓝藻在地球上大约出现在距今35～33亿年前，已知蓝藻约2000种，中国已有记录的约900种。分布十分广泛，遍及世界各地，但大多数（约75%）淡水产，少数海产；有些蓝藻可生活在60～85℃的温泉中；有些种类和菌、苔藓、蕨类和裸子植物共生；有些还可穿入钙质岩石或介壳中或土壤深层中。

3、形态特征

蓝藻不具叶绿体、线粒体、高尔基体、中心体、内质网和液泡等细胞器，唯一的细胞器是核糖体。含叶绿素a，无叶绿素b，含数种叶黄素和胡萝卜素，还含有藻胆素。一般说，凡含叶绿素a和藻蓝素量较大的，细胞大多呈蓝绿色。同样，也有少数种类含有较多的藻红素，藻体多呈红色，如生于红海中的一种蓝藻，名叫红海束毛藻，由于它含的藻红素量多，藻体呈红色，而且繁殖的也快，故使海水也呈红色，红海便由此而得名。蓝藻虽无叶绿体，但在电镜下可见细胞质中有很多光合片层，叫类囊体，各种光合色素均附于其上，光合作用过程在此进行。蓝藻的细胞壁和细菌的细胞壁的化学组成类似；贮藏的光合产物主要为蓝藻淀粉和蓝藻颗粒体等。细胞壁分内外两层，内层是纤维素的，少数人认为是果胶质和半纤维素的。外层是胶质衣鞘以果胶质为主，或有少量纤维素。内壁可继续向外分泌胶质增加到胶鞘中。有些种类的胶鞘很坚密拌可有层理，有些种类胶鞘很易水化，相邻细胞的胶鞘可互相溶和。胶鞘中可有棕、红、灰等非光合作用色素。蓝藻的藻体有单细胞体的、群体的和丝状体的。最简单的是单细胞体。有些单细胞体由于细胞分裂后子细胞包埋在胶化的母细胞壁内而成为群体，如若反复分裂，群体中的细胞可以很多，较大的群体可以破裂成数个较小的群体。有些单细胞体由于附着生活，有了基部和顶部的极性分化，丝状体是由于细胞分裂按同一个分裂面反复分裂、子细胞相接而形成的。有些丝状体上的细胞都一样，有些丝状体上有异形胞的分化；有的丝状体有伪枝或真分枝，有的丝状体的顶部细胞逐渐尖窄成为毛体，这也叫有极性的分化。丝状体也可以连成群体，包在公共的胶质衣鞘中，这是多细胞个体组成的群体。

4、繁殖方式

蓝藻的繁殖方式有两类，一为营养繁殖，包括细胞直接分裂、丝状体产生藻殖段等几种方法，另一种为某些蓝藻可产生内生孢子等，以进行无性生殖。孢子无鞭毛。目前尚未发现蓝藻有真正的有性生殖。

5、价值

蓝藻是最早的光合放氧生物，对地球表面从无氧的大气环境变为有氧环境起了巨大的作用。有不少蓝藻可以直接固定大气中的氮，以提高土壤肥力，使作物增产。还有的蓝藻为人们的食品，如著名的发菜、螺旋藻等。

6、主要危害

在一些营养丰富的水体中，有些蓝藻常于夏季大量繁殖，并在水面形成一层蓝绿色而有腥臭味的浮沫，称为“水华”，大规模的蓝藻爆发，被称为“绿潮”。绿潮引起水质恶化，严重时耗尽水中氧气而造成鱼类的死亡。更为严重的，蓝藻中有些种类还会产生微囊藻毒（microcystins，简称MCs），大约50%的绿潮中含有大量MCs。MCs除了直接对鱼类、人畜产生毒害之外，也是肝癌的重要诱因。MCs耐热，不易被沸水分解，但可被活性碳吸收，所以可以用活性碳净水器对被污染水源进行净化。蓝藻等藻类是鲢、鳙的食物，可以通过投放它们来治理藻类，防止蓝藻爆发。

7、爆发原因

蓝藻暴发的成因为富营养化。过量的养分主要来自于以下这些源头：

1.化肥流失，化肥是很多富营养化区域的主要养分来源。

2.生活污水，包括人类的生活废水和含磷清洁剂。

3.畜禽养殖，畜禽的粪便含有大量营养废物如氮和磷，这些元素都能导致富营养化。

4.工业污染，包括化肥厂和废水排放。

5.燃烧矿物燃料，在波罗的海中约30%的氮，在密西西比河中约13%的氮来源于此。

6.蓝藻使水体缺氧，使动物死亡，分解者分解是又消耗氧气，造成恶性循环。

8、处理方法

首先，全池泼洒沸石粉10公斤/亩，使之絮凝蓝藻；第二，间隔3—4小时后全池泼洒溶藻芽孢杆菌(侧孢芽杆菌)，用量为500克/亩。注意使用微生物制剂过程中必须防止蟹池缺氧，天气闷热时不应使用，而使用时则应开动增氧机；第三，平衡氮磷比例，通过泼洒无机磷改变氮磷的比例，加快培育绿藻和硅藻等有益藻类快速生长成为优势藻种来抑制蓝藻生长，从而改善蓝藻过度繁殖的状况。

9、影响

UV－B（紫外线B波段，波长275～320nm，又称为中波红斑效应紫外线。）可以破坏蓝细菌的运动性和趋光性，可以影响许多其他的生理和生化过程，这将导致生产力的降低，发芽和分化的破坏。光合色素会被UV－B漂白，光捕获复合体的结构受到影响，这些都会损坏光合作用。

DNA和蛋白质的主要作用位点、氮代谢中的酶对于UV－B表现出不同的敏感性。UV对固氮酶和谷氨酰氨合成酶的活性产生抑制，但会提高硝酸还原酶的活性。UV－B也会影响基本的光合作用的反应和二氧化碳的吸收。Synechococlus通过快速改变光合系统中酶的形式来抵抗UV。这种分子的可塑性在种群水平上来的抵抗UV－B是非常重要的，这使得光合系统对UV－B的敏感性每天都在改变。然而，光合作用可以被UV－A合蓝光所激活。蓝细菌已经发展了对于UV－B的影响的对策。包括：1.产生象MAAs类的光保护物质。2.通过迁移到避光的地带来逃避UV。3.产生猝灭物质如类胡萝卜素和超氧化物。4.修复机制象光活化和光独立的DNA修复。5.激活抗氧化酶。UV－B在许多蓝细菌中诱导了MAAs的产生。在Anabaenasp中显示只有在290nm的光可以诱导MAAs。除了光保护作用外，MAAs还具有调节渗透压和抗冻作用。其他的UV－A激活物质也被发现。在蓝细菌和藻类中的光保护物质已经建立了数据库。南极的蓝细菌形成大的蒲状菌落。UV－B对于Leptolyngbya的菌落具有很强的光化学抑制作用，但是不如对Phormidium的抑制作用大。

10、蓝藻事件

2007年5月28日起，无锡太湖区域蓝藻大面积爆发,引发无锡市自来水严重污染，市区纯净水被哄抢,*虽及时采取措施，但是已经对人民的生活产生很大的影响。

2010年11月29日，云南昆明滇池蓝藻大量繁殖，在昆明滇池海埂一线的岸边，湖水如绿油漆一般。绿浪翻滚的湖水涌向岸边，带来一阵阵腥臭气味。滇池是云南九大高原湖泊中污染最严重的一个，当气温上升，加之富营养化严重，均要引起蓝藻爆发，造成严重污染。

2011年8月21日，受持续高温影响，安徽巢湖局部湖面蓝藻又开始“抬头”，出现较大面积蓝藻集聚。巢湖市高度关注城市集中式饮用水水源地水质状况，开展蓝藻拦截、打捞和自来水深度处理措施。

11、化学燃料

美国加州大学戴维斯分校的化学家通过基因工程对蓝藻进行了改造，使其能生产出丁二醇，这是一种用于制造燃料和塑料的前化学品，也是生产生物化工原料以替代化石燃料的第一步。相关论文发表在2013年1月7日的美国《国家科学院学报》上。生物反应都会形成碳—碳键，以二氧化碳为原料，利用阳光供给能量来反应，这就是光合作用。蓝藻以这种方式在地球上已经生存了30多亿年。用蓝藻来生产化学品有很多好处，比如不与人类争夺粮食，克服了用玉米生产乙醇的缺点。但要用蓝藻作为化学原料也面临一个难题，就是产量太低不易转化。研究小组利用网上数据库发现了几种酶，恰好能执行他们正在寻找的化学反应。他们将能合成这些酶的DNA（脱氧核糖核酸）引入了蓝藻细胞，随后逐步地构建出了一条“三步骤”的反应路径，能使蓝藻将二氧化碳转化为2,3丁二醇，这是一种用于制造涂料、溶剂、塑料和燃料的化学品。