蓝藻出现在古海洋中，可以追溯到30亿年之前。蓝藻是低等植物，它没有根、茎、叶之分，是单细胞或多个细胞连成的丝状体（藻丝）。经过亿万年的演化，现在蓝藻形态与其祖先差不多。蓝藻微小的细胞里，永不停止地进行着复杂得多、先进得多的物理、化学反应。数量极为庞大的蓝藻出现，为后来多种生命在海洋中诞生提供了可能。但是，真核细胞起源的问题，以及真核细胞出现后演化为数目巨大的蓝藻等生物演进的问题，仍然是人们继续探讨的问题。
水下森林——巨藻
在美洲西部及大洋洲、南非等地沿岸，生长着一种巨大的海洋植物。这种植物在几十米深的海水中形成繁茂的“水下森林”，十分奇异而美丽。这就是著名的海洋经济藻类——巨藻。
巨藻是世界上个体最大的海藻，也是世界上最高大的植物，它一般能长到70～80米，重量达一百多千克，实在不愧是海藻中的“巨人”。它的生长速度非常惊人，春夏季节每天可以长2米左右。更令人惊奇的是，它的生长力很旺盛，可以像韭菜一样一年收割好几次。
巨藻的经济价值很高，可作为家畜和鱼类的饲料和饵料，甚至可以作为蔬菜食用。巨藻含有多种氨基酸，能用它来提取药物，还可以提取褐藻胶、甘露醇、碘、钾等化工原料，制造肥料等。巨藻经过发酵能产生可燃性气体甲烷，所以种植巨藻将为人们提供新的能源。巨藻生长的水域，也适宜各种鱼、虾、贝类的繁殖，巨藻就像一道天然防波堤，为近岸养殖其他水生作物提供了良好的场所。
海洋被子植物
海洋里的高等植物并不多见。如果将潮间带、滩涂等近海地带生长的植物也算作海洋植物的话，海洋中裸子植物仅有马尾松等少数几种，而大部分海洋高等植物都属于被子植物。
完全生长在海洋中的植物是海草类，如海中草、激浪草等。它们大部分生活在温带和热带的河口与海湾内。这类植物生长在水下，能忍受海水的高盐度，还具有在水下开花授粉的能力。所以有人称它们为真正的海洋被子植物。这些海草生长在沿海近岸边，形成了茂密的“水底牧场”，并为海洋其他生物提供了初级生产力。
还有一些植物生长在潮间带。它们不能完全浸没在水里，即使高潮时它们的不定根也会把树冠撑出水面，比如红树植物。红树植物种类很多，大多生长在热带和亚热带潮间带的沼泽地。我国南方沿海福建、广东、台湾、海南等地均有分布。其中玉蕊科龙血滨玉蕊是我国的特有种。红树植物沿着海岸形成密集的树林，是组成海岸生态系的重要元素之一，对于调节气候、防止海岸剥蚀起着重要作用。
固氮生物——蓝藻
蓝藻是一类很奇特的浮游植物。它的体内除了含有叶绿素外，还含有辅助色素——蓝藻红素和蓝藻蓝素。当蓝藻大量繁殖时，海水就会被染成红色。
蓝藻从分类地位上说十分低等，它还不具备真正的细胞核，但已有核的基本物质——DNA（脱氧核糖核酸），只是DNA不与组氨酸结合，没有核膜与核仁。在光学显微镜下，可以看到蓝藻身体里分布了许多小气泡，有助于它过漂浮的生活。
有些蓝藻还具有固氮的能力，这在生物学和生态学上均有十分重要的意义。自然界中，氮是一种很重要的物质，它是构成蛋白质的必不可少的元素之一。但是，许多植物和动物都不能直接利用空气或水中游离的氮，只能利用已经转化了的有机氮。自然界中能把无机氮转化成有机氮的生物很少。一些种类的蓝藻可以直接吸收溶解在水中的氮；另一些蓝藻能在空气贫乏的环境中将氮固定下来。实验证明，能固氮的蓝藻体内有一种固氮酶，对氧十分敏感，在缺氧条件下，它的固氮效率最高。固定下来的氮被贮存在藻蓝蛋白里，并可以把它们转移到相邻的营养细胞中去。
蓝藻的固氮本领对于增加水中肥力，提高海洋生产力有很重要的意义，在农业增产上也具极大的经济意义。
硅藻
硅藻是一类最重要的浮游植物。硅藻分布极其广泛，在世界大洋中，只要有水的地方，一般都有硅藻的踪迹，尤其是在温带和热带海区。因为硅藻种类多、数量大，故而被称为海洋的“草原”。
浮游植物遍布整个海洋的上层，这是因为透入海水的阳光迅速地随深度而衰减。到了一定深度，海洋已是一片黑暗的世界，阳光不能穿透海水到达这里，所以也就没有利用光来进行光合作用的藻类。而一些底栖型的藻类，由于生活在海洋靠近大陆边缘的浅水处，所以虽然长在水底，仍能利用微弱的阳光生存。硅藻也可分为浮游型和底栖型两大类。前者主要生活在潮间带，即大陆边缘的浅水处，后者则包括全部或部分生活空间处于光照层中的浮游种类。
硅藻是一类具有色素体的单细胞植物，常由几个或很多细胞个体连结成各式各样的群体。硅藻形态多样，有圆形、椭圆形，也有三角形和多角形等，更有两侧对称和中心对称种类，如舟形、梭形、弓形、“S”形等。硅藻的细胞壁由硅质和果胶质构成，成为坚硬的外壳，壳分上、下两个，如带盖的小盒子一样套在一起。据科学家研究，硅藻壳面的花纹在显微镜下放大观察，各具形态，其花纹的多样、别致、精美程度，恐怕连我们人类的建筑师、艺术家也叹为观止、自愧弗如。硅藻细胞壁形成花纹的原因，是由于细胞壁向内凹入，因而形成各种不同的结构层次的缘故。
硅藻的色素包括叶绿素a、c1、c2，以及胡萝卜素，硅甲黄素和墨角藻黄素等。硅藻通过色素，主要是叶绿素，进行光合作用。它吸收阳光和水中的CO2和无机盐类，并把这些转化为碳水化合物和氧气。其中碳水化合物是一些多糖有机物，这些有机物是海洋食物链的第一环节，也是海洋生产力的基础。
硅藻是鱼、贝、虾类，特别是其幼体的主要饵料。它与其他植物一起，构成海洋的初级生产力。
硅藻还是形成海底生物性沉积物的重要组成部分。硅藻死亡之后的硅质外壳，大量沉积在海底，形成硅藻软泥，这种软泥在寒带海中最多，其沉积层最厚可达200米。据海相沉积层的分析表明，硅藻土中含有83.2%的氧化硅。硅藻土在工业上用途很广，可以作为建筑、磨光等材料，过滤剂、化学方面的吸着剂，造纸、橡胶、化妆品和涂料等的填充剂，以及保温材料等；同时硅藻土对地层的历史及古海洋环境的研究也提供了重要资料。
海洋污染物质，包括一些碳氢化合物、有害重金属、有机氯，以及放射物质等，经过硅藻的吸附、吸收和积累，又经过海洋食物网的传递、扩大，直接或间接损害海洋生物资源的开发利用，并对人类健康带来危害。
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