「新浪科技综合」硅藻既不是动物也不是植物,那它是什么?新浪科技综合2020-08-10 14:06:050阅
【「新浪科技综合」硅藻既不是动物也不是植物,那它是什么?新浪科技综合2020-08-10 14:06:050阅】来源: 物种日历
在遥远的侏罗纪 , 一亿五千万年前 , 硅藻与恐龙共同生存在地球上 。 它们把周围的硅酸占为己有 , 构建它们坚硬多孔的硅质保护壳 。 死去之后 , 那些难朽的躯壳大片大片沉入大海 , 经亿万年的时光堆积成土 , 竟也能为人类所用 。
虽然用途广泛 , 硅藻土看上去也不过就是白色土块 , 平平无奇 , 但如果你把硅藻放在显微镜下的话 , 新世界的大门就此打开:
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图1/24显微镜下的硅藻标本 。 图片:Klaus Kemp显微镜下的异世界
硅藻个体非常小 , 一般只有2微米到200微米 , 最大的圆筛盘藻属(Coscinodiscus)种类直径也不过半毫米 , 肉眼显然没法看真切 , 因此在18世纪之前 , 人类从来没有注意过它们的存在 。
第一个在显微镜下观察到硅藻的人很有可能是荷兰人列文虎克(Antonie van Leeuwenhoek) , 他自制的光学显微镜具有观察硅藻的能力 , 他观察过的样本中也肯定有硅藻存在 。 然而可惜的是 , 他发表过的所有插画中没有任何一幅可以肯定是来自硅藻 。
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图2/24列文虎克简易显微镜的复制品 。 图片:Wellcome Images / wiki commons真正可以确定的最早的硅藻观察记录 , 出自伦敦皇家学会在1703年收到的一篇稿件 。 作者姓名已不可考 , 但在文章插画中 , 我们可以清晰地看到一种淡水硅藻:平板藻(Tabellaria sp 。 )的身影 。
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图3/24最早的硅藻插画(左)和现实中的平板藻(右) 。 左图:Anonymous (1703) 。 <em>Philos 。Trans 。R 。Soc 。 London 。 </em> 23(288): 1494;右图:EQAT Phytoplankton硅藻最早的科学记录是100多年之后 。 1846年 , 荷兰植物学家范登博世(R 。B 。van den Bosch)在他出版的泽兰省藻类名录中收录了硅藻 。 而真正让大家见识到硅藻之美的 , 还是恩斯特·海克尔(Ernst Haeckel)在1904年出版的《自然界的艺术形态》——当然 , 与此同时 , 让大家见识到的也有很多其他奇奇怪怪物种的美丽 。
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图4/24图片:《自然界的艺术形态》 (1904) , Ernst Haeckel
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图5/24图片:《自然界的艺术形态》 (1904) , Ernst Haeckel是动物还是植物?
一经发现 , 人们就在为硅藻到底是动物还是植物而争论不休 。
它曾被认为是种像草履虫那样的单细胞动物 , 然后又因为能够进行光合作用 , 被分到了植物一边——它们甚至还有细胞壁!
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图6/24显微镜下的海生硅藻 。 图片:NOAA / wiki commons然而 , 真核生物远非动植物两分就可以简单解决的 , 尤其是显微镜发明之后 , 那些微小的单细胞生物如何分类难坏了生物学家 。 研究得越多 , 就越会发现这些小东西的多样性、复杂程度都远超之前的想象 。
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图7/24圆筛盘藻和甲藻——显微镜下的都是些什么魔鬼 。 图片:Picturepest现在 , 科学界的共识是:硅藻既不是动物 , 也不是植物 , 而是不等鞭毛生物中的一支 。 不等鞭毛生物和囊泡虫、有孔虫组成一个叫做“SAR超类群”的类群 。 这个类群和包括绿色植物在内的原始色素体细胞生物不在一条分支上 , 和动物、真菌所在的后鞭毛类生物的关系就更远了 。
精美的“玻璃”外壳
硅藻的细胞壁和植物的有着本质的区别 , 虽然都用果胶作为黏结部分 , 但是硅藻的细胞壁里没有纤维素 ,取而代之的是二氧化硅 。 这层保护壳质地坚硬 , 表面多孔却依然“刀枪不入” 。 有研究者曾尝试用坚硬的针头碾压硅藻 , 试图将其外壳压碎 , 但以失败告终 。
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图8/24扫描电镜下的硅藻外壳 。 图片:Mogana Das Murtey and Patchamuthu Ramasamy / wiki commons如此坚硬的外壳 , 可以让它们免受伤害 , 但是凡事有利就有弊 。 硅质外壳不能像植物的纤维素质细胞壁那样变形、长大 , 这也就意味着一出生 , 硅藻的大小形状就已经基本上决定了 。
你可能已经开始担心长这样的硅藻怎样分裂增殖了 , 其实它们自有良计 。 硅藻在英文中被称为diatom , 源自希腊语 , 直译过来是“分成两半”的意思 。 硅藻外壳都是分成两片的 , 一片大一些一片小一些 , 二者恰好可以扣起来 , 就像微生物学实验中常用的培养皿一样 。
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