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作者 美圖君
從太空里是看不到單個的人,也看不到一群人的對吧。但是呢,從太空卻可以看到地球上的一類微生物。
這種微生物,就是硅藻(diatom)。
硅藻是一種能夠進行光合作用的單細胞原生生物,物種數(shù)量超過10萬,最早的硅藻出現(xiàn)在2億年前的侏羅紀。
單個硅藻只能用顯微鏡觀察。但由于它們的數(shù)量驚人,而且遍布全球,因此NASA 就曾經(jīng)拍到它們在海洋中的群像——
2018年6月18日,衛(wèi)星8號拍攝到的北冰洋楚科奇海的硅藻。每年北極冰面融化時,硅藻是最先爆發(fā)的藻類。
@NASA
硅藻的外殼是硅藻細胞壁(frustules),這是它們區(qū)別于其他生物的獨特之處。
硅藻的顏值驚人,常被硅藻獵人稱為“海中珍寶”,或者“活著的澳寶寶石”,正是因為硅藻細胞壁主要是由蛋白石,或者說澳寶寶石(SiO2·nH2O),以及一些果膠構成的。澳寶的主要成分是二氧化硅,這也是硅藻名字的來源。
硅藻細胞壁的功能類似于細胞膜,也就是說,硅藻的細胞質(zhì)是包裹在類似玻璃的物質(zhì)里的。不少硅藻的玻璃細胞壁由2個板片組成,它們就像貝殼一樣蓋在一起。
實際上,硅基細胞壁保護殼比有機細胞膜的制造和維護成本要低。但是因為硅藻細胞壁是一種類似玻璃的物質(zhì),因此很難分解再融合,就像玻璃很難在打破后修復一樣。
那么,硅藻在有絲分裂,一分為二的時候,是怎么把兩片寶石傳遞給后代的呢?
實際上硅藻如果要靠無性生殖的方式繁衍后代,只能把原本的2片硅基細胞壁拆開來,一個子代拿走一面硅殼,剩下的自己去長。不過,新長出來的那片硅基細胞壁沒有原本的大,因此子代的硅藻總是比上一代小。
每次分裂后,子代硅藻的新硅板長在母體提供的那瓣硅板(皮鞘)內(nèi),因此子代的個頭總是比親代小。
@IISC
看到這里你肯定覺得奇怪,那么一開始大個頭的硅藻是怎么來的呢?
其實,硅藻還可以進行有性生殖。
等無性生殖到一定程度,子代變得太小的時候(原本直徑的30%左右),硅藻就不會進行簡單的分裂,而會產(chǎn)生配子,配子兩兩結(jié)合,成為一種叫做復大孢子(auxospore)的新生命。復大孢子包裹在薄膜內(nèi),可以長大,因此復大孢子是硅藻生命輪回中體型的巔峰。
受精后,復大孢子離開硅基細胞壁。
@Adrian Cefarelli
因為可觀的數(shù)量,這種小小的藻類是全球光合作用的主要來源,地球上50%的氧氣是由這種小玻璃球制造的。
而當硅藻死亡的時候,它們的硅藻細胞壁就會沉到水底,變成硅酸鹽,或叫硅藻土的物質(zhì)。硅藻土并不會形成化石,也不會被其他礦物質(zhì)滲透發(fā)生變化,因此是一種可靠的年代指示物,科學家們通過硅藻土可以研究過去的地質(zhì)年代。
硅藻土也有很強的民用功能。1867年,諾貝爾發(fā)現(xiàn),和硅藻土混合后,硝酸甘油會更加穩(wěn)定,這讓炸彈的運輸變得更加安全。另外,啤酒紅酒的過濾、顏料、貓砂都要用上它。
而且,因為硅藻土本質(zhì)上是一種細小的玻璃碎片,所以它也是一種普適的殺蟲劑。硅藻土能夠扎穿昆蟲的外骨骼,使其脫水而死。
最后來欣賞一下用這種海中澳寶制作的微觀藝術拼圖吧。