硅藻既不是动物也不是植物那么它们是什么
原始梦想书的鱼老板物种日历
从世界开始…（抱歉，我拿错剧本了）
在遥远的侏罗纪时期，即1.5亿年前，硅藻和恐龙在地球上共存。 它们接管周围的硅酸并构建坚硬、多孔的二氧化硅保护壳。 死后，那些不朽的尸体大块沉入大海。 经过数亿年，它们积累到土壤中，可供人类利用。
虽然硅藻土用途广泛，但看起来只不过是一块白色的土块，但如果将硅藻放在显微镜下，新世界的大门就会打开：
显微镜下的硅藻标本。 图片：克劳斯·坎普
显微镜下的另一个世界
硅藻非常小，一般只有2微米到200微米，而圆盘藻属最大的种类直径还不到半毫米，肉眼显然是看不见的，所以在18世纪之前，人类从来没有关注过它们。在场。
第一个在显微镜下观察硅藻的人可能是荷兰人安东尼·范·列文虎克。 他自制的光学显微镜具有观察硅藻的能力，他观察到的样品中一定有硅。 藻类存在。 然而不幸的是，他出版的插图都不能被证实是来自硅藻。
列文虎克简易显微镜的复制品。 图片：Wellcome Images/wiki commons
最早真正可识别的硅藻观测记录来自于1703年伦敦皇家学会收到的一份手稿。作者的名字不详，但在文章的插图中，我们可以清楚地看到一种淡水硅藻：Tabellaria sp。
硅藻（左）和现实生活中的扁平藻（右）的最早插图。 左：无名氏 (1703)。 菲洛斯. 跨。 R.苏克。 伦敦。 23（288）：1494； 右：EQAT 浮游植物
硅藻最早的科学记录是在一百多年之后。 1846 年，荷兰植物学家 RB van den Bosch 将硅藻纳入他的泽兰藻类目录中。 而真正让大家看到了硅藻之美的，是恩斯特·海克尔（Ernst Haeckel）1904年出版的《自然的艺术形式》——当然，与此同时，还有很多其他的硅藻让大家看到了奇特物种的美丽。
图片：自然的艺术形式 (1904)，恩斯特·海克尔
图片：自然的艺术形式 (1904)，恩斯特·海克尔
它是动物还是植物？
硅藻一经发现，人们就争论硅藻是动物还是植物。
它曾经被认为是像草履虫一样的单细胞动物，但后来因其光合作用能力而被分类到植物侧——它们甚至有细胞壁！
显微镜下的海洋硅藻。 图片：NOAA/维基共享资源
然而，真核生物远未分为动物和植物。 尤其是显微镜发明后，如何对那些微小的单细胞生物进行分类，对生物学家来说是个难题。 你研究得越多，你就越意识到这些小事情比以前想象的更加多样化和复杂。
圆盘和甲藻——显微镜下的恶魔。 图片：Picturepest
现在，科学界的共识是，硅藻既不是动物也不是植物，而是不同的鞭毛生物之一。 不同的鞭毛虫、囊泡虫和有孔虫组成一个类群，称为“SAR超群”。 这个类群与包括绿色植物在内的原始染色体生物不在同一分支，与动物和真菌所在的后鞭毛生物距离更远。
漂亮的“玻璃”盒子
硅藻的细胞壁与植物的细胞壁本质上不同。 虽然使用果胶作为粘合部分，但硅藻的细胞壁中没有纤维素，而是使用二氧化硅。 这层保护壳虽然坚硬，但表面多孔却依然“刀枪不入”。 一些研究人员尝试用硬针压碎硅藻来压碎它们的壳，但失败了。
扫描电子显微镜下的硅藻壳。 图片：Mogana Das Murtey 和 Patchamuthu Ramasamy/wiki commons
这样坚硬的外壳可以保护它们免受伤害，但凡事都有优点和缺点。 硅质外壳不能像植物的纤维素细胞壁一样变形和生长，这意味着硅藻的大小和形状基本上是一出生就确定的。
你可能已经开始担心像这样的硅藻是如何生长、分裂和繁殖的，但他们有一个好主意。 硅藻英文名为diatom，源自希腊语，直译的意思是“分成两半”。 硅藻壳分为两块，一块较大，一块较小，两块可以扣起来，就像微生物实验中常用的培养皿一样。
还原度相当高。 左：Sunlin Hu 和 Chao Liu / diatoms.org； 右：CSIRO/维基共享资源
当硅藻分裂增殖时，两个新的分生细胞各自支撑一个旧的细胞壁，然后在相对的内侧分泌一个新的细胞壁来保护自己，物尽其用，非常经济。
然而，这种策略的问题在于，它每分裂一次，一半的后代就会不可逆转地缩小一倍。 经过几代之后，一些不幸的硅藻就会有了一间小得无法居住的房子，这时它们就不再继续分裂，而是突然转为有性繁殖。 雌雄配子融合形成复杂的大孢子，重铸出标准大小的外壳，然后重新开始，进入下一轮缓慢缩小。 。
硅藻开花。 图片：马特/维基共享资源
虽然硅藻是单细胞生物，但它们并不都是独居的。 当他们聚集在一起时，更像是纪律严明、战术缜密的作战部队。 不同的类型有自己的阵型：
脆杆藻种群呈带状分布。 图片：Proyecto Agua
Meridion 的扇形群。 图片：Detlef Kramer/维基共享资源
星形硅藻群。 图片：nps.gov
维多利亚时代的硅藻艺术
如果说硅藻的特殊结构和排列是大自然在微观世界中的精美杰作，那么维多利亚时代的显微镜学家可以说更加巧妙。
维多利亚时代，随着一系列工业技术的蓬勃发展，人们对自然科学的热情越来越高，开始利用技术提出大胆奇特的想法。 当时，普通中产家庭拥有显微镜并不罕见，人们热衷于收集玻片标本。 在这里，硅藻凭借其力量赶上了第一台显微镜工艺载玻片的热潮。
那个时代的显微镜。 图片：惠康图片/维基共享资源
大多数显微镜载玻片大约是在 1830 年至 1900 年之间制作的。工匠用头发将硅藻及其精致稳定的二氧化硅壳提起，并将它们排列和调整为所需的图案。 。
如果你只看硅藻幻灯片，你会发现“什么也没有”。 事实上，这些比针尖还要小的硅藻，内部已经布置了一个魔法阵，等待着对刚刚打开显微镜的收藏家使用“快速腰带”。 我要离开”口头禅（大错误）。
各种精美的幻灯片。 图片：victoriamicroscopeslides.com
虽然显微镜和载玻片标本看起来相当实验室，但这些载玻片的制作和观看过程显然与科学本身无关。 它们只是一些爱好者以硅藻为原料进行的艺术创作。 不过，不得不说，这样的创作对于公众对自然科学的理解有很大的帮助。
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强迫症遇上终极VIP套餐！ 图片：加州科学院地质学
