海带是动物还是植物
海带是一种在低温海水中生长的大型海生褐藻植物,属海藻类植物。海带是褐藻门游孢子纲海带目海带科海带属,是多年生冷水性的大型食用藻类,主要分布于北太平洋。
海带是动物还是植物
海带又名纶布,江白菜,一般多生长在潮下带海底岩石上。
海带中含有丰富的海带多糖,褐藻酸,纤维素,甘露醇以及多种微量元素,热量较低,是天然的海洋食品。
我们一直在吃的海带其实不是植物,这还得从最初的演化说起
海带是一种十分常见的食材,凉拌亦或煲汤都很美味。大多数人都认为,海带是一种水生植物,不仅看起来像植物,吃起来也像是素菜,然而真是如此吗?这首先要从生物分类说起。
我们现代的生物分类法源于林奈的系统,分为域、界、门、纲、目、科、属、种8个层级。是根据物种生理特征、形态结构的相似程度划分的。
而我们通常所说的一个物种是属于动物,还是植物,这是“界”所在的这个层次。
在20世纪以前,生物学界以生物能否运动为标准,通常把所有生物,简单粗暴地只分为两界:动物界和植物界。此外,可以进行光合作用,也被发现为植物区别于动物的一个特征。
海带是能够进行光合作用的多细胞生物,自身也是不能运动的,所以在那个时候,海带自然被划到了植物界里头。不过,后来发现这种动植物的“二分法”,使蘑菇、木耳等无光合作用的真菌类无处安放,于是将这类生物独立出来,增加了真菌界。而随着科学的发展,人们也不断发现问题,调整改进这个分类系统。
这种生物的分类法,是人们为了自己方便,根据人为意愿,将自然界的生物按照一定规律来归类的。也就是说,现在的生物其实大多数都是属于“人为分类体系”。
可是,我们现在知道,自然界的生物并不是这样演化的。自然界的生物有着它自己的分类——自然分类法,这就要追溯到达尔文的《物种起源》。从进化论的确立,人们逐渐认识到现存的生物种类的多样性是远古时期的生物经过数十亿年的进化而逐渐形成的,所有物种都具有共同祖先,各个生物物种之间存在着不同程度的亲缘关系。所以,自然分类法应该反映这种亲缘关系,反映物种发展演化的脉络。想法很明确,但实际做起来却是比较难的。
直到最近几十年,随着分子生物学的诞生与发展,采用分子生物学的方法,进行DNA、RNA的测序与序列比对,才能比较准确地复原物种之间的演化关系。
所以,要比较科学地判断物种属于哪个分类,就需要追本溯源,找到其共同的祖先,也就是从自然的分类入手。
最早期地球上的生命,首先出现了古菌域和细菌域两个种群。
在细菌域中,蓝细菌,也就是蓝藻,是最早的能够进行光合作用并且释放氧气的生物。
而古菌域中,逐渐演化出了具有细胞核的真核生物。而真核生物又分化出了一个非常重要支系——多貌生物。
大约在15亿年前,多貌生物其中一支的祖先偶然吞下了一个能进行光合作用的蓝菌,但并没有将它分解消化掉,而是让它在体内存活了下来,形成了稳定的内共生关系,蓝菌通过光合作用为真核细胞提供养分,真核细胞为蓝菌提供安全的生活场所。久而久之这样下去,被吞下去的蓝菌成为了叶绿体。
二者合体后,这整个共生体变成了最早期的植物。由此诞生了红藻、灰藻、绿色植物、隐藻等类群。所以,也只有在这个共同祖先的支系下的所有物种,才能称为植物。
还有一些奇葩,具有光合作用的能力却不是植物的生物,又是怎么演化来的呢?
多貌生物的另一个分支——茸囊生物,它们也吞噬生物,但它们吞噬的是体内已经具有叶绿体的隐藻,这样子它们体内也就有了叶绿体(连环吞噬,多次内共生关系),也就具有光合作用的能力。
接着茸囊生物又发展出了囊泡虫和茸鞭生物两个类群。
我们熟悉的草履虫,就属于囊泡虫中,放弃了光合作用的一个支系。
而海带则属于茸鞭生物中,保留了光合作用的黄色藻类,具体是属于褐藻的一种。
说了这么多,都化成下图,瞄一眼就能对相关的演化及亲缘关系,有更清晰的认识。
虽然海带与植物有一些相似性,但生物学家通过分子生物学的方法,发现海带的祖先很早就和植物分开演化了。海带的祖先吞噬了能光合作用的细菌,这些细菌在海带体内共生,形成了海带的叶绿体,可以简单理解为海带的体内住着一个退化的植物。
从演化树上,可以清晰看出,海带与草履虫的亲缘关系,比它和植物之间的关系还要近很多。从演化关系上,海带显然是不属于植物的。
从小吃到大的海带,原来不是植物,那么它到底属于什么
海带很常见,从小吃到大,我也挺喜欢吃,凉拌爽口、煲汤亦佳,实乃美味食材。
不过,要突然告诉您,从小吃到大的海带它并不是一直认为的植物,或许许多人一时会接受不了。
海带它看起来是植物、摸起来是植物、吃起来也是植物,它咋就不是植物了?
古语告诉我们,勿以貌取人,小改一个字,勿以貌取带,同样适用。
通常来说,我们习惯把海带称为藻类,不过这种说法过时已久,如今只是个习惯性称呼。藻类是个五花八门的泛指,海带所在的褐藻早已被植物界开除了。
按照生物分类学的最新分类,海带被分在了真核域,真核域里共有8个界:动物界、古菌界、细菌界、假菌界、菌物界、植物界、原生动物界、病毒界。
海带,就在里面的假菌界(Chromista)里,又翻译为“藻界”或“藻物界”,属于真核生物域的一个分支。
假菌界是新增加的分类,可以理解为相对真菌界而言。科学家原来认为这些假菌和真菌很相似,但在一些方面还有差异,归入真菌界说不过去,所以设立了假菌这一个界。
哪知,随着对这些假菌的研究越来越深入,大家发现假菌与真菌的差异点越来越多。比如它们的水生种类在无性繁殖时产生有2条鞭毛的游动孢子,陆生种类则产孢子囊和孢囊孢子,真菌则没有,这是非常明显的差异,如此来看,这个假菌界还真是有先见之明了。
假菌界与动物界、植物界平行,显然海带不能算植物、也不能算动物了。
那么,海带怎么看怎么像植物,为啥它会被分入假菌界呢?
海带确实有根,但它的根其实不是根。
虽然有点绕,但不难理解。植物从根部吸取水和养分,海带的根完全不是这么回事,它的根其实是它用来固定自己的固着器,海带用根来附着在海底的岩石上,以免自己被风浪卷跑。
举个栗子更容易理解。
由于海带的根就相当于它的手,养殖海带时并不需要让它在海底生长,那样不利于采集,只要让它的手能抓住东西固定就行。
于是渔民们就会用粗尼龙绳给海带搭好架子,让它的根缠绕在绳子上,海带就能茁壮成长了。
与一般认知中植物向上生长不同,倒吊在架子上的海带其实是向下生长的。人工种植的海带一般能长到2-3米,5-6米的也不少见,如果让它继续疯长还能更长。
这里另外再多说一句,海带头上脚下生长并非来自古代智慧,根据记录是在1953年才在山东水产养殖场培育成功,从此海带由野生变为近海养殖,这是我国科研人员的创举。
海带的根是假根,那它如何吸收水和养分?答案是它全身都有叶绿体能进行光合作用制造有机物,也就是全身都能从环境中吸收水分和无机盐。
有点乱,海带有叶绿体,能进行光合作用又是个什么鬼,这不该是植物特有的技能吗?
很长一段时间,科学家也是这么认为的,直到他们发现海带的线粒体和叶绿体并不是它自身的固有结构。
海带体内有线粒体和叶绿体,不过它们的关系比较特别,属于一种共生关系的产物。
怎么产生共生的,原因比较复杂,根据现在的基因和DNA分析,科学家目前的结论是所有真核生物的线粒体都来自同一次“内共生”,叶绿体就复杂得多,它至少经过5次才和海带演化成如今的关系。
简单来理解,就相当于海带的祖先囫囵吞下了这些细菌,但顽强的细菌并没被消化掉,反而入驻了真核细胞内部,把自己变成了细胞的一部分细胞器。
如此一来竟然形成了双赢,真核细胞给这些细菌保护和营养,让它们过上了衣食无忧的好日子。一些能有氧呼吸的细菌成为线粒体,给细胞提供了源源不断的能量;另一些能光合作用的细菌成为叶绿体,为细胞制造了充足的氧气和糖分。
海带的假菌界特征分类也正是来自它们的叶绿体,这些内共生的藻细胞拥有4层细胞膜,从里到外依次是,细菌的细胞膜,植物细胞内部的膜,植物的细胞膜,海带细胞内部的膜。
植物的细胞核已退化消失,可以看做是一个退化的植物,植物细胞内含有大量褐藻素,所以我们看到的海带会呈现黄褐色。
不得不感叹,生命真是太奇妙了。
也可以理解为,海带相当于一个近似透明的生物,它偶然吃下一颗青菜,结果发现青菜在肚子里还能光合作用,源源不断提供能量。
这下好了,捕食的麻烦也省去了,海带就此无欲无求在家宅起来,演化成了今天的模样。那我们总不能因为它吃了口青菜就把它当成植物,所以就有了海带的分类。
怎么准确地描述海带,可以说它是保留了光合作用的茸鞭生物,与草履虫的关系远近于和植物的关系,所以之前它被分到“囊泡虫界”,随着分类的调整,现在被划入假菌界。
在最新发布的中国国家地理杂志里,同样是把海带称为茸鞭类,也就是不等鞭毛类的。
事实上,生物学也是个与时俱进的学科,随着人类对生物认知的越来越深入,分类也需要不断调整。
在早期,局限于科技水平,1886年海克尔的三界学说只有植物界、动物界、原生生物界。当时原生生物界就是个框,感觉模糊难以分类的就往里装。
1969年,魏特克提出五界分类系统,提出了原核生物、原生生物、真菌、动物、植物五界。
到了现代,卡瓦尼·史密斯的八界分类系统被大家公认:真细菌界、古细菌界、原始动物界、原生动物界、植物界、动物界、真菌界、假菌界。
分得越来越细没什么不好,这代表目前人们的认知水平,是人类分子系统学进步和超微结构深入研究的结果。
分类学的发展也就是个以貌取人到以内在取人的发展过程。或许若干年后,海带又被划入到其他界里,大家也不要奇怪。
说了这么多,或许有人认为在分类上搞这么多名堂意义不大,海带只需要是食物就够了,至于它是植物还是动物没那么重要。
但科学从不考虑人的口味。
生物分类学是试图揭露生物之间最本质联系的一门理论。
它的意义在于研究生物类群间的异同以及异同程度,对于人类阐明生物间的亲缘关系、进化过程和发展规律意义极大。如果不对物种进行鉴定,不把它们放到系统里合适的位置上加以分类,这棵进化树上庞大的生物数量捋都捋不清。
而随着我们对物种基因和微观结构的认识,我们会越来越接近真相。
海带不是植物,那也就带来更有意思的话题,它与线粒体、叶绿体的共生具体是如何形成的,这对生物科技将来的发展有现实意义。
海带如此独特,所以一拳超人里面有海带怪,国产科幻片《海带》里海带还成了外星海带人。艺术虽然夸张,总还是来源于生活。
如果这么说,那素食主义者又要犯愁了,海带该算是素菜还是荤菜呢?
这点其实倒无须担心,通常在我们的认知里,不属于动物界的生物做成的食物就是素菜。
比如蘑菇,蘑菇不是植物而是真菌,它也是素菜。至少现在,海带还不算是动物,那么海带自然也算是素菜。
当然,您要喜欢说它是海鲜,那也不能说错。
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