早在1836年W.H.哈維根據(jù)藻類植物的體色把藻類植物分為褐藻、紅藻、綠 藻和硅藻四類。當初依據(jù)藻類植物體色這一宏觀性的分類特征分類，雖然是一種形態(tài)性的，但已被后人證明這是基本合乎自然系統(tǒng)的。因為藻類植物的體色是其所含色素的體現(xiàn)，而所含色素又與光合作用密切相關，故是基本的特征。

中國學者認為色素是最基本的特征，可能比細胞有無真核更為基本。藻類植物細胞含有不同的色素，而不同的色素組成標志著進化的不同方向，是分門的主要依據(jù)。藻類的色素主要有四類：葉綠素、藻膽蛋白、胡蘿卜素和葉黃素。 所有藻類都含有葉綠素a和光合作用系統(tǒng)Ⅱ，并能利用水作為氫的供體，在光合作用中釋放出氧氣；β-胡蘿卜素也普遍存在于藻類，只是在隱藻門數(shù)量較少而已。此外，藍藻門、紅藻門和隱藻門還含有藻膽蛋白，隱藻門、甲藻門、黃藻門、 金藻門、硅藻門和褐藻門含有葉綠素c，原綠藻門、裸藻門、綠藻門和輪藻門含有葉綠素b，在紅藻門有的物種則含有葉綠素d。少數(shù)藻類在演化過程中營腐生或寄生生活，逐漸失掉葉綠素，成為沒有色素的藻類。

圖1 光合生物的演化(引自《中國大百科書》，1991)

在此基礎上，中國學者提出把光合生物劃分為4個亞界(圖1)：①光合細菌亞界；②紅藍植物亞界：③雜色植物亞界；④綠色植物亞界。并把藻類分為12個門：藍藻門，紅藻門，隱藻門，黃藻門，金藻門，甲藻門，硅藻門， 褐藻門，原綠藻門，裸藻門，綠 藻門和輪藻門。

圖1表示光合生物的演化進程和各門藻類在演化進程中所處的階位。 圖中“原始鞭毛藻”是假設的原始藻類；另一種假設的“原雜藻”是一種比隱藻還要原始的種，類似隱藻，但具有藻膽蛋白和葉綠素c，屬于原核植物。有人認為這種假設種有可能在將來會像原綠藻那樣被發(fā)現(xiàn)。在此之前，Pascher(1914， 1931)在長期的試驗和對不同藻類與鞭毛類研究的基礎上，確定了單元起源的藻類門的平行發(fā)展理論。認為現(xiàn)今的藻類在發(fā)育系統(tǒng)中是平行的，它們之中每 一個發(fā)育系統(tǒng)都是從原始鞭毛類開始。從鞭毛類產(chǎn)生了細胞樣的藻類類型，并由此而產(chǎn)生了較高等的有組織的絲狀的或者其他形狀的藻體構造。

藻類化石是地質時期藻類生物的遺跡(圖2)。對于探索藻類的起源與進化亦可提供直接或間接的證據(jù)。但是，藻類進化的各關鍵階段的關鍵物種并沒有以化石形態(tài)被保存下來。這也是人們在認識藻類的起源與進化方面至今仍在探索的緣故。

圖2 主要藻類化石的地史分布(引自《中國大百科書》，1991)

關于藻類植物的進化和系統(tǒng)發(fā)育的問題，至今仍然是模糊不清的。對于各門藻類是獨立地發(fā)生的還是從若干公共的祖先世系所發(fā)生的問題的回答是推測的，人們是從各門藻類共有的生理上的和形態(tài)上的特征，推測它們可能曾經(jīng)有過一個在細胞結構上是初級型的祖先族系。藻類共同的生理上的特征是具有光合作用制造食物的能力、有形成酶的能力、在滲透作用中的共同特征以及對于外界刺激的反應方面的相似性；它們中的大多數(shù)又有共同的細胞形態(tài)上的特征，例如原生質分化成細胞質和細胞核、光合作用的色素在質體中的定位以及核質的性質上的分工。

至今人們還不可能解答藻類中哪一個門是第一個進化的。藍藻門在細胞的構造上和群體機構方面是比較簡單的，但是這樣并不能認為它們是最先出現(xiàn)的。在藍藻門、隱藻門、甲藻門、黃藻門、金藻門和硅藻門中，在植物體的進化方面進展很少，而且，它們的生殖器官是簡單的。褐藻門和紅藻門已經(jīng)達到了一種高級藻類水準的程度，兩者中的某些種類各有一種比較大型的、外部形態(tài)復雜而具有某些組織化的植物體?？墒菬o論是紅藻還是褐藻，似乎都不能演化成一個真正的陸生植物。在綠藻門中沒有像紅藻門與褐藻門中所見到的那樣復雜的藻類，但在綠藻門中有與真正的陸生植物相同的色素存在，以及兩者的光合作用的最終產(chǎn)物是淀粉等事實，使人們有理由推測：比藻類更高級的全部綠色植物可能都是由綠藻門進化來的。

迄今為止，人們通常認為：藻類中的真綠藻綱在種系發(fā)生上與苔蘚植物和較高等的植物有關系。藍藻和其它藻類門既不與綠藻門有親緣關系，也不與高等的植物有親緣關系，而是表現(xiàn)完全獨立的發(fā)展路線，它們是與綠藻平行發(fā)展的，并且停留在葉狀體植物的體制上。原綠藻為原核生物，只有與綠藻相同的色素成分，它在藻類進化和系統(tǒng)發(fā)育中的地位是值得藻類專家們關注的。

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