本文将介绍
什么是团藻?快速概述
团藻是一种绿藻。团藻是自由漂浮的单细胞藻类，但通常以500-50,000个细胞的球形菌落(或球)聚集在一起。它们可以生活在各种淡水栖息地，包括池塘、水池和沟渠。在显微镜下，团藻看起来就像缓慢旋转的绿色弹珠，这使它们成为最可爱的微生物之一。
[在这幅图中]一个成熟的Volvox carteri显微镜下有许多子菌落的菌落。
图片来源:http://www2.unb.ca/vip/photos.htm
(视频)团藻球菌在显微镜下。
团藻属的分类
团藻是团藻科吊兰绿藻的一个多系属。由于绿藻的存在，因而被归入绿藻纲叶绿素。
科学的分类
域:真核生物
王国:植物界
门:绿藻门
类:绿藻纲
秩序:Chlamydomonadales
家庭:团藻科
属:团藻
(参考:维基）
淡水团藻有20种。常见的品种有团藻球菌，团藻globator，Volvox carteri,团藻barberi等。
[在这幅图中]Volvox carteri在紫外线下。
图片来源:微生物维基
团藻的细胞结构
典型的团藻菌落由中空的球形细胞组成。每个球，或定形群体，是由单层表面细胞结合而成。每个细胞周围都有一层厚厚的粘液壁，形成一层胶状的层，将空心球固定在一起。在一些团藻物种中，这些粘性的壁可能会填满球体的内部空间。
这些表面细胞也被称为营养细胞或体细胞。位于球表面的每个营养细胞都有两条鞭毛。这些鞭毛面向周围水域的一侧，拍打着推动整个蜂群在水中游动。这就是团藻像滚动的球一样运动的原因。
[在这张图中]团藻是由500 - 50000个细胞组成的空心球体，称为菌落或菌群。这个空心球由一层细胞组成。每个细胞都有一对鞭状鞭毛。鞭毛同步跳动，使细胞群游动。
图片修改自cronodon。
[在这幅图中]团藻菌落表面的营养细胞的近距离观察。两个鞭毛和一个红色的眼点可见。
图片来源:microscopy-uk.org.uk
除了有鞭毛的体细胞，成熟的团藻菌落还含有生殖细胞。生殖细胞的数量比体细胞少，位于球体的中心。
在营养细胞内部，有一个杯状的细胞核叶绿体、几个收缩液泡(调节水分)和其他细胞器。每个营养细胞都有一个红色眼状斑点(柱头)能感知光。像其他绿藻一样，团藻也会进行光合作用，它会朝着光游去(称为趋光性)，以保持自己被照亮。如果光线太强，团藻也会远离可能破坏叶绿体的强光。团藻球有一个首选的前端，在球的前端细胞比其他细胞有更大的眼点。这些眼点引导团藻群的运动。生殖细胞在另一侧排列。
[在这幅图中]团藻体细胞呈梨形，前后极明显。
前极具有光敏眼点和两条鞭毛，使蜂群有可能向光移动。鞭毛的基部有单一的杯状叶绿体。团藻细胞由细胞壁和质膜包裹。中央细胞质有一个中央核、2-3个收缩液泡、几个线粒体、内质网、高尔基体(植物细胞中有时称为双胞体)、核糖体等。收缩液泡作为排泄器官，调节细胞的水位。类淀粉蛋白是藻类叶绿体中产生和储存淀粉的蛋白质体。每个细胞长度约为15-25 m。
为了使单个团藻细胞之间鞭毛的运动协调一致，体表上的所有营养细胞与它们最近的邻居之间通过原生质的桥梁。这些桥使得所有细胞的细胞质都是连续的，这使得电信号可以在团藻群体中传播，从而以协调和可控的方式触发鞭毛运动。事实上，我们心肌细胞之间的细胞连接以同样的方式起作用，使我们的心脏整体跳动!
[在这幅图中]单个的团藻细胞由细胞质的细链连接，称为原质桥。中间的细胞簇是一组生殖细胞。
图片来源:microscopy-uk.org.uk
团藻是如何生活的?
所有的团藻都能通过光合作用产生自己的营养物质。团藻是绿色的，因为它们的细胞含有叶绿体，叶绿体含有绿色的色素，称为叶绿素。叶绿素分子吸收阳光并将其转化为生物能。同时，光合作用也消耗二氧化碳(CO2)并产生氧气(O2)．因为植物类的活动，团藻和所有其他绿藻自养生物。
团藻是水生生态系统的重要组成部分。它们是食物链的一部分，这使它们成为许多水生生物食物的重要组成部分，如鱼。然而，金黄色团藻的过度生长可能导致有害的藻华。在含氮量高的温暖水域，藻华更为频繁。
[在这幅图中]在宾德湖的藻华，美国。
图片来源::Flickr
团藻能长到多大?
团藻球或蜂群通常由500-50,000个细胞组成。这些菌落具有椭圆形或球形空心形状，范围为100-6000 μ m。一个大的团藻群落可能有针尖那么大。
[在这幅图中]一个成熟的团藻菌落直径大约为2毫米(你可以从图片的比例尺中读出)。母蜂群中的子蜂群已经准备好释放了。
团藻是如何繁殖的?
团藻可以无性繁殖或有性繁殖。在无性繁殖和有性繁殖之间的选择取决于它们生活的环境。无性繁殖发生在夏季的有利条件下，这使得团藻的数量迅速增加。由于团藻的快速生长，池塘的颜色可能会变成绿色。相反，有性繁殖发生在生长季节的末尾。
[在这张图中]团藻在温暖的季节生长迅速。
你可能会发现不同大小的团藻群落代表着生命周期的不同阶段。
图片来源:维基
团藻的无性繁殖
团藻可以通过在亲代群体内形成新的子群体进行无性繁殖。这些子菌落来自于父菌落表面的放大细胞，称为gonidia(单数:gonidium)，在菌落的后端。
[在这幅图中]团藻内侧性腺的形成。
性腺是无性生殖细胞。它们放下鞭毛;在形状上变圆;含有密集的细胞质，位于向菌落内部投射的果冻囊内。每个性腺细胞反复分裂，产生越来越多的子细胞。这些细胞聚集在一起，形成一个杯状的细胞板。细胞分裂继续，最后，它们形成一个小的球形子菌落，悬浮在亲代细胞的内表面。
[在这幅图中]团藻的无性生命周期。
子菌落最初是由内而外形成的，鞭毛向内。因此，它们需要经历一个反转的过程。反转后，子菌落继续生长，就像许多父菌落的微型版本。
[在这幅图中]一个子菌落将自己向外翻转，因此鞭毛将朝向细胞的外部。
图片来源:microscopy-uk.org.uk
当父母群体破裂死亡时，这些女儿群体逃跑了。它们通过细胞分裂保持生长。一个亲代蜂群可以产下5-20个女儿。子菌落在孵化时可能包含小的孙女菌落。
[在这幅图中]母蚁群解体后子蚁群的诞生。你可以看到这些“孙女”殖民地已经在发展了!
图片来源:microscopy-uk.org.uk
团藻的有性繁殖
有些团藻是雌雄同株的(只有一个性别)，而另一些则是雌雄同株的(有两个不同的性别)。在雌雄异株的形式中，雌性群体产生特殊化的产物卵细胞雄性蜂群会产生大量的较，都在殖民地的后面。卵细胞缺乏鞭毛，通过原质桥与相邻细胞保持连接。精子细胞没有细胞壁，但有两条鞭毛。成熟的精子细胞脱离母体，游向卵细胞。当精子细胞使卵细胞受精时，厚壁hypnozygote就形成了。
催眠合子可以在休眠或休息阶段停留一段时间。如果池塘干涸或结冰，那么休眠阶段可以存活到更好的生长条件返回。这就是为什么团藻的有性繁殖通常在夏末开始。
[在这幅图中]精子细胞正在雄性团藻群中发育。
图片来源:microscopy-uk.org.uk
[在这幅图中]受精卵发育成具有坚硬保护层的催眠受精卵。催眠合子能够承受恶劣的环境，在冬天也能存活。
图片来源:microscopy-uk.org.uk
谁发现了Volvox?
荷兰显微镜学家安东尼·范·列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek)于1700年首次报道了团藻群落。列文虎克还发现了许多其他的微生物，比如轮虫而且草履虫通过使用他的简单显微镜。
[在这张图中]左图:安东尼·范·列文虎克(Antony Van Leeuwenhoek)用来发现微生物的简易显微镜。右图:列文虎克1700年1月2日的信中关于团藻的插图。
来源:minst.org
团藻的进化
团藻由单细胞衣藻的祖先进化而来，大约在两亿年前的三叠纪。科学家们对团藻菌落的进化非常着迷。他们相信多细胞生物起源的秘密就在那里。事实上，他们确实在衣藻科中发现了从单细胞藻类到多细胞团藻群落的转变。
[在这幅图中]通过研究衣藻的族谱，科学家可以确定从单细胞藻类到多细胞团藻群落的进化过程。
图片来源:维基
团藻是一种重要的模式生物
模式生物是在科学中被广泛研究的物种。开云体育全站app下载安装通常，模型生物很容易在实验室环境中维护和繁殖，并具有特殊的实验优势。大肠杆菌(一种细菌)，酵母，秀丽隐杆线虫(蛔虫)、果蝇、斑马鱼和老鼠都是重要的模式生物。
事实上，团藻也是一种模式生物，帮助科学家研究胚胎发生、形态发生和细胞分化。例如，在反转过程中，团藻细胞形状的变化发生在类似于动物胃形成(胚胎形成肠道)的过程中。
总结
- 团藻生长为球形菌落。每个菌落可能由500- 50000个细胞组成。
- 团藻喜欢生活在营养丰富的水体中，如湖泊、水池、运河、沟渠等。
- 团藻细胞有三种类型:营养细胞，无性生殖细胞和有性生殖细胞。
- 营养细胞是形成团藻球壳的体细胞。每个营养细胞有两条鞭毛，并通过细胞质链相互连接。
- 团藻既可以无性繁殖，也可以有性繁殖。这个决定取决于环境条件。
- 通过无性繁殖，生殖细胞在亲本菌落中生长成子菌落。成熟后，子蜂群从父蜂群中出来。
- 通过有性生殖，女性和男性的生殖细胞变成卵子和精子细胞。受精卵形成的催眠合子可以在冬季或旱季存活。
[在这幅图中]一个有趣的照片，团藻和Gloeotrichia菌落在同一领域。Gloeotrichia是蓝藻属的一个大的殖民地属。Gloeotrichia生长在可达2毫米大小的丝状体中。
图片来源:维基
参考文献
模式生物的自然史:从驯化的分子操纵衣藻reinhardtii为了在大自然中生存”
维姆·范·埃格蒙德的《团藻，微型世界的七大奇迹之一
