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[生物趣聞/科博館科普專欄]

紅藻的繁殖策略

作者:李曼玲 (國立自然科學博物館副研究員)
攝影:李曼玲

圖1.仙菜的雌配子體尖端,箭頭所指為其受精毛,精子會由其頂端小孔滑入,與其底端的卵子細胞結合(標本編號:ua 262,東港)  像許多高等植物與動物一樣,有性生殖與無性生殖的方式,在多數紅藻的生命過程中,會反覆地交替出現。圖2.仙菜的雄配子體,白色的精子囊鑲嵌於外(標本編號: ua 263,東港)為了因應環境的變化與增加子孫的數量,紅藻的生殖方式,多得讓人目炫神迷;更令人驚訝的是,它們似乎都很熟稔地運用各種策略。科學家不只一次的發現,不同環境中的紅藻族群,採取無性或有性生殖方式的個體數量,有很大的變化,而且,在族群數量不足時,圖3.雌配子體受精之後,會發育成果孢囊,裡面的果孢子成熟後,即會散出,變成孢子體(標本編號: ua 264,東港)無性生殖似乎有取代有性生殖的趨勢。這其中的所有變通方式,都是生物歷經長久歲月演化出來的。科學家史戴司(Stace)認為:「各種生殖策略中,蘊藏著無數的秘密,若我們仔細觀察它們的流轉變化,就有機會完全了解生物。」讓我們一起來學習這個有趣的議題吧! 

圖4.側枝鷓鴣菜(Caloglossa ogasawaraensis )的四分孢子囊,其上排列整齊的深紫色圓點,就是發育中的四分孢子(標本編號:ua 260,大甲溪口) 有性生殖之一:精卵結合

  在仙菜的雌配子體尖端存在受精毛,精子會由其頂端小孔滑入,與其底端的卵子細胞結合。雌配子體受精之後,會發育成果孢囊,裡面的果孢子成熟後,即會散出,變成孢子體。(圖1至3) 

有性生殖之二:四分孢子繁殖

圖5.瓶狀多管藻(Polysiphonia urceolata)的四分孢子,被周邊細胞包在中間(標本編號:ua 261,東港)  四分孢子的產生,圖6.仙菜(Ceramium zacae)的四分孢子被皮層細胞包裹(標本編號:ua 265,東港)是紅藻由孢子體變成配子體的一個重要過程。擁有雙套染色體的孢子體細胞,經由減數分裂,產生含單套染色體的四分孢子。四分孢子成熟後會由孢子囊散出,隨後發育成雌、雄配子體。其間的分配比例,會因環境不同而異。(圖4至6)

無性生殖

圖7  在水生植物葉柄上,濃密的黑色短毛是一種淡水紅藻,我們稱它為叢枝奧杜藻(Audouinella glomerata)。圖8中,掛在枝條上的手指狀短枝的頂端,被染劑染為深紫色的橢圓形小球,就是單孢子它有兩種無性生殖策略,一種是匍匐生殖,藉由匍匐絲爬滿整個葉柄;另一種則是藉由單孢子繁殖。圖8中,掛在枝條上的手指狀短枝的頂端,被染劑染為深紫色的橢圓形小球,就是單孢子。單孢子成熟後,會脫離母枝,隨著水流漂散它處,增加族群繁殖空間。(圖7及8)

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