专栏名称: 兔十四
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MicroArch|§6.4 硅藻

兔十四  · 公众号  ·  · 2018-03-22 20:36

正文

你好,这是本兔的第 58 篇推送。


硅藻

硅藻是单细胞光合作用微生物,它会产生矿化的细胞壁,也称作壳thecae。 /*一般植物细胞壁由纤维素和果胶构成,但是硅藻壁中含二氧化硅而不含纤维素,故名*/

一个细胞会产生两个硅化的壳面,每个壳面由一个瓣膜和若干环带构成。两个壳面不同尺寸,像培养皿那样互相嵌合。

/*培养皿,居家旅行养细胞必备

*/

硅藻壳通常非常精致漂亮,直径约为20-200微米之间,利用光学显微镜和扫描电子显微镜都可以直接辨认。

两种不同硅藻物种的扫描电子显微图像:左,星脐圆筛藻 Coscinodiscus asteromphalus ;右,假微型海链藻 Thalassiosira pseudonana ;比例尺:1微米。图片来自Dr. Nils Kroeger

硅藻在许多海洋环境中大量存在,在半咸水和淡水环境中也很常见。在海洋环境中,它们多浮游在水体上部,而在半咸水和淡水环境中通常在沉积物或其它表面。事实上,它们甚至能够在潮湿的土壤中存活。

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*/

硅藻能够在几乎任何潮湿环境中生存,并且能够产生不易降解的硅质外壳,这使得他们具有了考古学研究价值。此外,由于具有各自特征性的形状和外壳形态的不同属的硅藻,在生态系统中占据不同的生态位,考古遗址中硅藻壳的存在可以被用于古环境的复原。


细胞壁构成

硅藻产生的矿物相的组成与植硅石是相同的,也就是无定型二氧化硅(蛋白石)。矿物相中包裹有糖蛋白,有些还通过共价键与聚胺相连。

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*/


成岩作用

可以认为硅藻中二氧化硅降解的条件与植硅石是基本相同的,也就是在碱性条件下,矿物会部分甚至全部溶解。硅藻的溶解性与植硅石类似。

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*/

不像大多数植硅石,许多硅藻的外壳结构非常精细,并且在高能量的环境中有可能破碎。机械和化学的降解会导致对残存硅藻进行种属分析时产生偏差。

注意,硅藻细胞有可能随流水迁徙,在半咸水河口环境中可能会包含来自其它地点的淡水硅藻。

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*/


包含信息

需要小心的是,硅藻在含水环境中非常常见,它们的外壳能够保存上百万年。因此考古遗址中发现的硅藻有可能是过去的地质时期的,并不一定与近代的自然或人类活动有关。这些古老的化石需要被识别出来,可以通过形态和/或它们的保存状态。


古代灌溉实践

在墨西哥La Quemada遗址的农田沉积物中发现了淡水硅藻和淡水海绵(产生硅质骨针的)。

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由于当地的沉积物大多疏松多孔,不容易形成水池,因此可以推断这些农田定期地由附近含有硅藻和海绵的水源进行灌溉。硅藻的种属被鉴定为生活在富氧的浅水,如溪水或水塘。在特定的环境下,它们也有可能生活在长期饱水的土壤中。尽管后一种可能性暗示了农田沉积物可能会因为自然环境而潮湿,但是海绵骨针和硅藻细胞的同时存在排除了这种可能。

/*这么巧啊章鱼哥你也在这里

*/


陶器产源

有时候在陶器中能发现硅藻,这可以被用于确定制造陶器的黏土的来源。

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尽管有很多困难,还是有很多有趣的研究根据硅藻揭示了不同遗址中本地和外地的黏土来源。见Battarbee 1988年那篇综述。


复原古代环境

由于硅藻很小,而且广泛存在,它们在考古遗址内和外的沉积物中都很常见。硅藻种属的鉴别可以用于区分古代的淡水、半咸水和海洋环境。

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*/

此外它们还可以区分静水和流动水。早期的关于古环境复原的综合研究用于斯堪的纳维亚半岛的海边新石器遗址,见Battarbee 1988年综述。







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