蓝细菌

蓝细菌是古老的生物，在约30亿前，地球本是无氧的环境，使

蓝细菌的细胞一般比细菌大，通常直径为3～10μm，最大的可达60μm，如巨颤蓝细菌。根据细胞形态差异，蓝细菌可分为单细胞和丝状体两大类。单细胞类群多呈球状、椭圆状和杆状，单生或团聚体，如粘杆蓝细菌和皮果蓝细菌等属；丝状体蓝细菌是有许多细胞排列而成的群体，包括：有异形胞的（如鱼腥蓝细菌属），无异形胞的（如颤蓝细菌属），有分支的（如费氏蓝细菌属）。

蓝细菌的细胞构造与革兰氏阴性细菌相似。细胞壁有内外两层，外层为脂多糖层，内层为肽聚层。许多种能不断地向细胞壁外分泌胶粘物质，将一群细胞或丝状体结合在一起，形成粘质糖被或鞘。细胞膜单层，很少有间体。大多数蓝细菌无鞭毛，但可以“滑行”。蓝细菌光合作用的部位称为类囊体，数量很多，以平行或卷曲方式贴近地分布在细胞膜附近，其中含有叶绿素和藻胆素（一类辅助光合色素）。蓝细菌的细胞内含有糖原、聚磷酸盐、以及蓝细菌肽等贮藏物以及能固定的羧酶体，少数水生性种类中还有气泡。

在化学组成上，蓝细菌最独特之处就是含有两个或多个双键组成的不饱和脂肪酸，而细菌通常只含有饱和脂肪酸和一个双键的不饱和脂肪酸。

蓝细菌的细胞有几种特化形式，较重要的是异形胞、静息孢子、链丝段和内孢子。异形胞是存在于丝状体蓝细菌中的较营养细胞稍大、色浅、壁厚、位于细胞链中间或末端、且数目少而不定的特化细胞。异形胞是固氮蓝细菌的固氮部位。营养细胞的光合产物与异形胞的固氮产物，可通过胞间连丝进行物质交换。静息孢子是一种着生于丝状体细胞链中间或末端的形大、色深、壁厚的休眠细胞，胞内有贮藏性物质，具有抗干旱或冷冻的能力。链丝段又称连锁体或藻殖段，是长细胞断裂而成的短链段，具有繁殖功能。内孢子是少数蓝细菌种类在细胞内形成许多球形或三角形的内孢子，成熟后可释放，具有繁殖功能。

蓝细菌分布极广，普遍生长在淡水、

蓝细菌通过无性方式繁殖。单细胞类群以裂殖方式繁殖，包括二分裂或多分裂。丝状体类群可通过单平面或多平面的裂殖方式加长丝状体，还常通过链丝段繁殖。少数类群以内孢子方式繁殖。在干燥、低温和长期黑暗等条件下，可形成休眠状态的静息孢子，当在适宜条件下可继续生长。

蓝细菌曾被称为蓝藻或蓝绿藻，是一类分布很广，含有叶绿素a，能够在

蓝细菌在植物学和藻类学中被分类为蓝藻门。由于它的细胞结构简单，没有核膜和核仁，只有拟核，具有叶绿素和藻蓝素，没有叶绿体。故将它隶属于原核生物界的蓝光合菌门，这一门的细菌叫蓝细菌。它对于研究生物进化、光合机制、生命起源等均有重要意义。

蓝细菌与水体环境质量关系密切，在水体生长旺盛时能使水色变蓝或其他颜色，并且有的蓝细菌能发出草腥味或霉味。湖波中常见的蓝细菌有铜绿微囊藻、曲鱼腥藻等。某些种属的蓝细菌大量繁殖会引起“水华”（淡水水体）或“赤潮”（海水），导致水质恶化，引起一系列环境问题。在污水中或潮湿的土地上常见的有灰颤藻或巨颤藻。蓝细菌中的许多类群具有固定空气中氮的能力，已发现的固氮蓝细菌多达120多种。蓝细菌能在固体表面形成“垫状体”。一些蓝细菌还能与真菌。苔藓、蕨类和种子植物共生，如地衣是蓝细菌与真菌的共生体。

蓝藻爆发

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”（和海洋发生的赤潮对应）。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。

蓝藻爆发会导致严重的水污染事件，最严重的一次危机为2007年太湖蓝藻污染事件。当年6月，太湖蓝藻大爆发，几十厘米厚的蓝藻覆盖所有水面。据无锡市政府公布的统计数据，除无锡水厂外，其余占全市供水70%的水厂水质都被污染，水龙头里放出的水又黄又臭，200万无锡市民生活饮用水受污染，市区纯净水被哄抢，政府虽及时采取措施，但已经对人民的生活产生很大的影响。其后，尽管国家下了大力气治理太湖污染，蓝藻依然每年爆发。

蓝菌产各种各样的生物毒素，包括：神经毒素（Neurotoxin）、肝毒素（Hepatotoxin）、细胞毒素（Cytotoxin）及内毒素（Endotoxin）等，对人体及动物的健康或安全构成严重危险：

1.神经毒素BMAA

土生和水生的蓝菌生物皆含有神经毒素BMAA（β-N-methylamino-L-alanine），并可能透过食物链不断累积产生生物放大作用，对人类的损害将逐渐增加。BMAA已证实会对动物产生强烈的毒性，加速动物脑神经退化、四肢肌肉萎缩等等，小量BMAA积累已能选择性杀死从老鼠的神经元。

2.蓝藻中有些种类（如微囊藻）还会产生微囊藻毒素（Microcystin，简称MCs），MCs是一种肝毒素，是肝癌的诱因之一，有非常强的毒性，大约50%的绿潮中含有大量MC。MCs具有水溶性和耐热性。易溶于水，甲醇或丙酮，不挥发，抗pH变化。MC-LR的分子式为C49H74N10O12，分子量为995.2（计算时往往按1000计)。MCs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。

家畜及野生动物饮用了含蓝藻毒素的水后，会出现腹泻、乏力、厌食、呕吐、嗜睡、口眼分泌物增多等症状，甚至死亡。病理病变有肝脏肿大、充血或坏死，肠炎出血、肺水肿等。长期饮用可能引发肝癌。医学部门已发现饮水中微量微囊藻毒素与人群中原发性肝癌的发病率有很大相关性。1996年在巴西造成100多名急性肝功能故障，7个月内至少50人死于藻毒素产生的急性效应，引起举世瞩目的关注。淡水水体中的蓝藻毒素已成为全球性的环境问题，世界各地经常发生蓝藻毒素中毒事件。

3.蓝藻另一个分类的毒素对皮肤有刺激作用，当蓝毒素细胞破裂或死亡时，以上分类的毒素就会被释放到水中。人们在洗澡、游泳及其他水上休闲和运动时，皮肤接触含藻毒素水体可引起敏感部位(如眼睛)和皮肤过敏。