像植物的原生生物：多細胞藻類(上)

生物學的歷史92

1.     原生生物界有二門藻類（褐藻和紅藻），裡面的成員基本上是「多細胞multicellular」。它們被歸為原生生物，因為身上組織沒有什麼分化，也就是說，身上的每個細胞彼此都差不多。

2.     藻類是水生的，從周遭的媒介中獲取水、氧氣、營養，甚至靠水的浮力來支撐身體。因為它們沒有「木質部」或「韌皮部」組織，所以也沒有特化出來的根、莖、葉；整個植物體是由單一組織組成，稱為「葉狀體thallus」。

3.     褐藻和紅藻是各自獨立演化的，彼此沒有近親關係，雖然它們有許多共通的特徵。另外有一種藻類「綠藻Chlorophyta」，這一門藻類有許多成員是「多細胞」。不過，綠藻跟陸上植物在演化上有近親關係，因此也被歸類為植物門。

4.     大部分的藻類既能「有性生殖」，又能「無性生殖」，不同的藻類，各有不同的生命週期，以下是各種藻類的各個生命週期：

5.     比較原始的藻類，它們的有性生殖生命週期中，大部分的時間是「單倍體haploid」。（注：單倍體，只有每一對染色體的其中一個染色體，也就是只有父母細胞的一半基因）

6.     在「單倍體」階段，「葉狀體」（注）會透過有絲分裂，製造出「單倍體」的「配子」。（注：「葉狀體」是製造配子的植物，稱為「配子體gametophyte」。）

7.     2個配子，結合製造出「雙倍體 接合子diploid zygote」（相當於「受精卵」、有2倍的基因）；接合子很快地減數分裂成「單倍體」的「生殖細胞」，稱為孢子spores。

8.     然後，每個「孢子」成長為單倍體的「配子體」，整個生命週期就此完成。

9.     在這樣的生命週期中，藻類多數的時間是「單倍體」。唯一的雙倍體階段「接合子」是非常短暫的。

10.  多數非常原始的「像植物的原生生物」和「真菌」的特徵是，生命絕大部分的時間都是單倍體，很明顯地，這就是古老生命的狀態。

11.  有很多「多細胞藻類」和大部分的「植物」，它們的有性生命週期是較為複雜的，包括「單倍體」多細胞階段，和「雙倍體」多細胞階段。生命週期如下：

12.  單倍體的多細胞「葉狀體」（配子體），其中某些細胞「有絲分裂」產生「配子gametes」。2個成對的配子結合成雙倍體的「接合子zygotes」（等同「受精卵」）。

13.  經過發芽成長，接合子有絲分裂，製造出雙倍體的多細胞「葉狀體」，稱為「孢子體sporophyte」（製造孢子的植物）。

14.  最後孢子體上的「孢子囊sporangia」裡面的生殖細胞，進行減數分裂，製造出「單倍體」的「孢子」，而孢子又有絲分裂成單倍體的多細胞「配子體」。

15.  這種生命週期，稱為「世代交替alternation of generations」，意思是有機體從單倍體多細胞階段（配子體gametophyte），轉換成雙倍體的多細胞階段(孢子體sporophyte)。

16.  「世代交替alternation of generations」生命週期，出現在絕大部分的多細胞藻類和所有的陸上植物。

17.  動物和極少數的多細胞藻類的生命週期是，「雙倍體」的有機體直接減數分裂，製造出「配子」。

18.  在這個循環裡，「雙倍體」多細胞有機體中的某些細胞會減數分裂，製造出「單倍體」的「配子」，然後配子結合形成「雙倍體」的「接合子zygote」（等同受精卵），雙倍體的「接合子」接著成長為新的「雙倍體」有機體。

19.  這三種生命週期都展現在藻類族群上。大部分的單細胞藻類，展現出比較原始的生命週期（第一種），大部分的多細胞藻類，生命週期是「世代交替」的型式。極少數的藻類（褐藻）的生命週期，是直接以減數分裂製造「配子」。(翻譯編寫Carol H. McFadden, William T. Keeton的《Biology-An Exploration of Life生物學》)