編者按：從深海到高山、從沙漠到雨林，地球的每一處都有植物的印記。歲月流變、氣候變遷、地質運動、生境更迭，植物歷久彌新、在不斷演化中保持著多樣化的世界。中科院之聲與中國科學院武漢植物園聯合開設「花花萬物」，在這裡，我們關注植物的生存、競爭、繁衍、死亡，展示自然界的奇特多姿，解讀生物的萬千氣象，探索神奇的生命秘境，致敬這無聲無息又蓬勃多姿的世界。
從大海中取一滴海水，表面看上去晶瑩透亮，如果在顯微鏡下放大二十五倍，卻是另一個生機勃勃的世界。有靈巧的纖毛蟲，不斷變換著軀體形狀遊走採食；有彈簧一樣的藍藻，它是地球上最原始的一種生命形式；有長著大觸角的橈足動物，矯健好動；還有一類生物，體型微小卻結構精妙，常令觀者驚嘆不已，它就是硅藻。
（圖片來自網絡）
硅藻，異鞭藻門硅藻綱，是一類具有色素體的單細胞藻類，一般非常微小，小的僅有幾微米，大的也不超過1-2毫米，它們是海洋中最常見的浮遊生物，以群體形式棲息於幾乎所有的水生環境中，分布極其廣泛。
世界各地的海洋中都有硅藻的蹤跡，尤其是在溫帶和熱帶海區分布更多，可營浮遊生活，也可營附著生活。營附著生活時，硅藻附生在巖石或水生生物等基質上形成大量的褐綠色膜層，例如魚缸長時間不換水，缸壁上生出的泥土狀斑點就是硅藻的一種。
安能辨我是動物還是植物？
曾幾何時，人們還在為硅藻是動物還是植物而爭論不休，它曾被認為是種像草履蟲那樣的單細胞動物，然後又因為能夠進行光合作用，同時還有細胞壁而被分到了植物一邊。目前，學界較為統一的認識是硅藻既不屬於動物、也不屬於植物，而是不等鞭毛生物的一支，因為植物的細胞壁是由果膠組成，而硅藻的細胞壁由矽質組成，這與植物有著本質的區別。
硅藻的典型特徵就是它們能分泌一層由矽質構成的細胞外壁，即硅藻殼，硅藻也因此而得名。其細胞形似一個培養皿，兩個矽質外殼通過環帶嵌套在一起，一大一小相互扣合保護住原生質，同時又保證有充分的光線通過。
（左圖：Sunlin Hu and Chao Liu / diatoms.org；右圖：CSIRO / wiki commons）
與顯微鏡下其他微生物略顯雜亂的美不同，硅藻殼中的矽質以某種有序的方式進行沉積，使得其細胞外殼極具觀賞性，嚴整精密，仿佛經過了精心的設計，不由得讓人驚嘆大自然的絕妙。
在硅藻的瓣殼上有許多美妙的不可思議的花紋和圖案。根據殼的形狀和花紋排列的方式，硅藻可分為中心硅藻綱和羽紋硅藻綱，如果硅藻是圓盤狀的，那它的花紋通常呈中心放射狀，即中心硅藻綱；如果硅藻是舟形或是杆狀等細長形的，那在殼的縱向會看到一條軸，而花紋呈軸對稱分布，即羽紋硅藻綱。
（圖片來源：diatoms.org）
硅藻瓣殼上漂亮的圖案在普通光學顯微鏡下並不明顯，為了向人們展示單細胞硅藻複雜的構造和美麗的體形，美國海洋生物研究人員保羅·哈格裡夫斯先用一些電子束照亮這些單細胞生物，同時用電子顯微鏡拍攝它們的3D照片。這些照片拍攝出來是黑白的，為了突出它們的結構層次，哈格裡夫斯邀請藝術家法耶·達爾林給這些生物上色（並非真實的顏色）。結果，一張張美麗的單細胞硅藻的顯微圖就呈現在了我們眼前。
（圖片來源：Paul Hargreaves and Faye Darling/BNPS.co.uk）
就像壓花師利用自然界中的花草來做出美麗的作品，一些愛好者利用硅藻為原材料進行藝術創作，更是把硅藻的美展示的淋漓盡致。
（圖片來源：california academy of sciences geology）
硅藻不僅僅是顏值出眾，在整個地球生態系統裡有著舉足輕重的地位。硅藻是海洋初級生產者的主要貢獻者，是魚、貝、蝦類特別是其幼體的主要餌料。憑藉著極大的數量和高效的光合作用，硅藻為地球供應了近20%的氧氣，同時，它還是水環境的指示針，如果水體受到富營養汙染或其他原因，一些硅藻會大規模繁殖而形成赤潮，使水質惡劣，不僅影響美觀，更會對漁業帶來危害。
化作矽土更顯神通。硅藻死後，在某些情況下它們堅固多孔的矽質外殼不會分解，而會完整的堆積在水底，當條件利於保存且保存時間很長時，那些在海底沉積下來的以硅藻為主要成分的沉積層，逐漸形成了經濟價值極高的硅藻土。歷經長期的地質變遷，已在內陸和一些高於海平面的地方發現硅藻土，最有名的就是美國加利福尼亞州的斯波克，那裡的硅藻土可直接露天開採。硅藻土本質是含水的非晶質二氧化矽，有時還能完好地保存動植物的遺體，在古生物學研究領域具有重要意義。
硅藻土在工業上有很多用途，可以作為牙膏和金屬拋光劑中一種柔和的研磨劑成分，諾貝爾發現了硅藻土具有化學惰性和強吸水能力，利用其作為硝化甘油的載體，增加液體炸藥的穩定性，便於儲存和運輸；另外因為其微孔構造，可製造過濾劑、隔熱及隔音材料、面膜、吸水墊等。
（圖片來自網絡）
硅藻這些小精靈已經在地球上存在了億萬年，看似微不足道，卻演繹出千姿百態的生命形態。
來源：中國科學院武漢植物園
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