红藻门是藻类植物的一门。该科多数是多细胞的,少数是单细胞的,该门只有红藻纲一纲,约有760属,4410余种。红藻纲又分两个亚纲:
紫菜亚纲和真红藻纲。该门绝大多数海产,少数生于淡水;分布于世界各地,包括极地。中国已知有127属,300种,分布于南北各海区。淡水种类极少。
红藻门的植物体藻体一般较小,高约10厘米左右,少数可超过一米以上。藻体有简单的丝状体,也有形成假
薄壁组织的叶状体或枝状体。假薄壁组织的种类中,有单轴和多轴的两种类型,单轴型的藻体中央有一条轴丝,向各个方面分枝,侧枝互相密贴,形成“皮层”。多轴型的藻体中央有多条中轴丝组成髓,由髓向各方面发出侧枝,密贴成“皮层”。红藻的生长,多数是由一个半球形顶端细胞分裂的结果,少数为居间生长,很少见的是弥散式生长,如紫菜藻体,任何部位的细胞都可分裂生长。
藻体含有
叶绿素a、叶绿素d、
叶黄素和
胡萝卜素,以及大量的
藻红蛋白和
藻蓝蛋白,常因各类色素的含量不同,使藻体出现不同的颜色,鲜红或粉红,紫,紫红或暗紫红色等。植物体外形多样,除少数是单细胞或群体外,绝大多数为多细胞体,其中有简单的单列细胞或多列细胞组成的丝状体,或由许多藻丝组成的圆柱状、亚圆柱状、叶状、囊状或壳状,分枝或不分枝的宏观藻体,其中有少数钙化。藻体直立或匍匐,基部由假根状分枝丝体或多细胞盘状固着器固着于基质上。红藻的细胞壁外层由琼胶和卡拉胶等胶质组成,因种类而异,内层为纤维素。红藻内均含有色素体,形状常随种类而异。
光合作用产物为红藻淀粉,小颗粒状,附着在色素体表面或存在于细胞质中。
细胞壁分两层,内层为纤维素质的,外壁是果胶质的,在热水中果胶可溶解成琼脂糖溶液,稀酸中可分解成半乳糖(C6H12O6)。细胞内的原生质具有高度的粘滞性,并且牢固的粘附在细胞壁上,对强质壁分离剂是敏感的。多数红藻的细胞只有一个核,少数红藻幼时单核,老年时多核。中央有液泡。载色体一至多数,颗粒状。原始类型的载色体一枚,中轴位,星芒状,蛋白核有或无。在电镜下观察,
光合作用片层有一个类囊体。
红藻门植物绝大多数分布于海水中,仅有十余属,约50余种是淡水种。淡水种多分布在急流,瀑布和寒冷空气流通的山地水中。海产种由海滨一直到深海100公尺都有分布。海产种的分布受到海水水温的限制。并且绝大多数是固着生活。
红藻的生殖分为无性和有性两种。
无性生殖大多是由藻体产生单孢子或四分孢子,它是单倍体,直接萌发为新个体。有性生殖均为
卵式生殖。雄性生殖器官是精子囊,雌性生殖器官称为果胞,是一个烧瓶状的单细胞,内有一个卵,其上端延伸为丝状突出体,称为受精丝;精子释放后,被动地随水流动,到达受精丝上,精子附着处的壁融化,精子核进入受精丝,到达果胞内与卵核结合为合子。高等红藻受精后的合子
直接分裂或间接通过辅助细胞形成产孢丝,由产孢丝再形成果孢子囊,许多果孢子囊集生成为果孢子体,一般称囊果。红藻的绝大多数种类,都有3个世代的藻体进行世代交替,即孢子体世代,配子体世代和果孢子体世代。
红藻生活史中不产生
游动孢子,无性生殖是以多种无鞭毛的静孢子进行,有的产生单孢子,如紫菜;有的产生四分孢子,如多管藻。红藻一般为
雌雄异株,少数为
雌雄同株。有性生殖的雄性器官为精子囊,在精子囊内产生无鞭毛的不动精子。雌性器官称为果胞,果胞上有受精丝,果胞中只含一个卵。果胞受精后,立即进行减数分裂,产生果胞子,发育成配子体植物。有些红藻果胞受精后,不经过减数分裂,发育成果孢子体(又称囊果)。果孢子体是二倍的,不能独立生活,寄生在配子体上。果孢子体产生果孢子时,有的经过减数分裂,形成单倍的果孢子,萌发成配子体;有的不经过减数分裂,形成二倍体的果孢子,发育成二倍体的四分孢子体。再经过减数分裂,产生四分孢子(Tetrad),发育成配子体。
红藻在海水中生长的深度可达200米,在潮间带则多生于岩石的背阴处,石缝或石沼中,也有少数喜生于暴露的风浪大的岩石上。大多数种类固着于岩石上或其他生长基质上,也有附生或寄生在其他藻体上的。红藻中,有一些营养丰富、味道鲜美的食用种类如
紫菜、麒麟菜、海萝等;还有一些重要的经济种类,用来提取琼胶和卡拉胶,如
石花菜、
江蓠、皱波角叉菜、麒麟菜等属植物。
红藻是一门古老的植物,它的化石是在志留纪和泥盆纪的地层中发现。红藻和蓝藻植物有相同的特征,但是,也有显著的差别,正象在蓝藻门中已叙述过的那样,它们的亲缘关系是不清楚的。绿藻中的溪菜属(Prasiola)和红藻门中的紫菜属(Porphyra),两属的细胞都有星芒状载色体,植物体构造和孢子形成方法都比较相似,因而有人主张红藻是沿着绿藻门溪菜属这一条路线进化来的。似乎这条进化路线也是不可能的。还有很多人认为红藻的有性生殖和子囊菌的有性生殖相似,设想子囊菌是由红藻发展来的。
红藻细胞中贮藏一种非溶性
碳水化合物,称红藻淀粉。红藻淀粉是一种肝糖类多糖,以小颗粒状存在于细胞质中,而不在载色体中。用碘化钾处理,先变成黄褐色,后变成葡萄红色,最后是紫色,绝不象淀粉那样遇碘后变成蓝紫色。有些红藻贮藏的养分是红藻糖。