植物界也有貝類

貝類我們都見過(guò)，兩個(gè)堅(jiān)硬的漂亮外殼扣合在一起，包著里面柔軟的軀體，這兩個(gè)外殼是由碳酸鈣和硅酸鹽組成的，可以保護(hù)貝類免受侵害。

貝類一般屬于軟體動(dòng)物。可是你相信嗎？植物界也有貝類。只是平時(shí)我們用肉眼很少能看見，但捧一捧海水放到顯微鏡下，你就大開眼界了，里面有圓盤狀、葉片形狀、羽毛狀、船形、花生形、水母形狀等各種形狀的小貝殼，這些微小的貝殼從幾微米到約一毫米，不論多大多小，不論什么形狀，都是由兩片堅(jiān)硬的外殼扣合在一起的，如果扒開這兩片外殼，里面是異常柔軟的膜包著的細(xì)胞質(zhì)。有趣的是，這些小貝殼不僅圖案形形色色，很美麗，而且?guī)缀跏峭该鞯?，看上去好像是玻璃?gòu)成的，簡(jiǎn)直就像微小的玻璃工藝品，透過(guò)它，可以看到內(nèi)部的軀體是什么顏色的。更讓你感覺不可思議的是，這些小貝殼可不是動(dòng)物，而是植物，而且是非常低等的植物！原來(lái)它們就是數(shù)量非常繁多，分布非常廣泛的硅藻。

可以說(shuō)它們是很特別的單細(xì)胞植物，體內(nèi)含有葉綠素、胡蘿卜素等植物色素，含有很大的液泡，但細(xì)胞壁卻不像一般植物的細(xì)胞壁是纖維素構(gòu)成的，它們的細(xì)胞壁是由二氧化硅或硅酸鹽組成的，非常堅(jiān)硬。這有什么好處呢？這好處可太多了。首先硅質(zhì)的細(xì)胞壁不會(huì)像纖維素那樣容易被海水泡軟，因此可以非常有效地保護(hù)內(nèi)部的細(xì)胞，這也許是生活在海洋中的硅藻首先考慮的吧。其次，硅質(zhì)的細(xì)胞壁更透明，容易讓陽(yáng)光透進(jìn)來(lái)。而且，硅質(zhì)的細(xì)胞壁有很多更微小的小孔，這些小孔微小到納米大小，能夠吸附很多硅藻自身所需要的營(yíng)養(yǎng)。還有一點(diǎn)，堅(jiān)硬細(xì)胞壁的小孔內(nèi)還可以藏有少量氣體，從而讓自己的身體更容易浮在水面上采集陽(yáng)光。

植物小貝的繁殖麻煩

不過(guò)，堅(jiān)硬的外殼卻給硅藻的繁殖帶來(lái)了麻煩，但硅藻們解決這個(gè)麻煩的辦法卻很是耐人尋味。

硅藻的繁殖與一般的單細(xì)胞生物一樣，通常是一分為二的分裂式繁殖。但硅藻的堅(jiān)硬外殼可怎么辦？硅藻內(nèi)部柔軟的細(xì)胞能有足夠的力量把堅(jiān)硬的外殼掰開，讓兩片外殼變?yōu)樗钠瑔?？硅藻可沒有那么笨，它的一分為二不是讓外殼斷裂，而是沿著兩片外殼結(jié)合的縫分裂開，這樣，一個(gè)硅藻母親分裂成兩個(gè)硅藻女兒，但每個(gè)女兒只是從母親那繼承了一片外殼，另一片外殼需要自己快速生長(zhǎng)出來(lái)。

有趣的是，硅藻的兩片外殼一般是不一樣大的，通常是一片大一點(diǎn)，一片小一點(diǎn)，這樣才會(huì)扣合得緊密一些。那么這樣，分給兩個(gè)女兒的外殼，也就會(huì)一個(gè)大，一個(gè)小了，硅藻母親不想偏心也沒有辦法。

但女兒們卻非常珍視母親給的外殼，不論分得的外殼大還是小，都是把母親給的外殼作為自己的上殼，自己產(chǎn)生的外殼作為下殼。那么這樣就有個(gè)問(wèn)題：其中分得較大外殼的女兒，自己長(zhǎng)出的下殼可以與母親的下殼一樣大，因此個(gè)頭與母親一樣大，但分得較小外殼的女兒，自己長(zhǎng)出的下殼必須小一些才行，這樣個(gè)頭就會(huì)比母親小一些。而小個(gè)頭女兒將來(lái)又會(huì)生出一個(gè)更小個(gè)頭的女兒，更小個(gè)頭的女兒繼續(xù)繁殖……這樣，硅藻的后代，個(gè)頭就會(huì)越來(lái)越小。這可怎么辦？

不可思議的是，硅藻的后代縮小到一定程度，就不再一分為二了，而是進(jìn)行有性生殖，產(chǎn)生出堅(jiān)韌的膜包裹的孢子，由孢子發(fā)育成的硅藻，就會(huì)回復(fù)到那個(gè)種類的最大的個(gè)頭，之后又進(jìn)入了無(wú)性的分裂生殖。這充分體現(xiàn)了生理上的復(fù)壯現(xiàn)象或還童現(xiàn)象。

植物小貝也會(huì)運(yùn)動(dòng)

貝類一般是能夠拖著自己堅(jiān)硬的外殼緩慢地移動(dòng)。讓人驚訝的是，硅藻這植物界的小貝有的也可以移動(dòng)！那么它們到底屬于植物還是動(dòng)物呢？它們又是如何移動(dòng)的？

能夠運(yùn)動(dòng)的硅藻一般是羽毛形狀或樹葉形狀的硅藻，這類硅藻不是浮在水面上生活的，而是附著水中的石頭上或其它植物上生活的。為了尋找自己更舒適的生活環(huán)境，這類硅藻經(jīng)常會(huì)到處運(yùn)動(dòng)。

硅藻的運(yùn)動(dòng)很早就被人類觀察到了，但硅藻到底是如何運(yùn)動(dòng)的這個(gè)問(wèn)題，卻很長(zhǎng)時(shí)間才搞明白。初始人們認(rèn)為硅藻的運(yùn)動(dòng)可能是體內(nèi)的伸縮胞向外噴水，然后靠水的反射來(lái)運(yùn)動(dòng)的，但觀察發(fā)現(xiàn)，硅藻體內(nèi)沒有伸縮胞。還有人認(rèn)為硅藻是靠體內(nèi)液泡變動(dòng)造成的重心轉(zhuǎn)移來(lái)滾動(dòng)的，但硅藻每次移動(dòng)的距離是它身體長(zhǎng)度的數(shù)倍，如果靠重心轉(zhuǎn)移來(lái)運(yùn)動(dòng)，每次運(yùn)動(dòng)距離很有限，肯定不會(huì)超過(guò)自身身體的長(zhǎng)度。

19世紀(jì)末，生物學(xué)家仔細(xì)的觀察才初步搞清楚硅藻是如何運(yùn)動(dòng)的：能運(yùn)動(dòng)的硅藻，上下兩片硅質(zhì)外殼在運(yùn)動(dòng)方向上各有一條縱溝和前后兩個(gè)開孔，縱溝與開孔相連，當(dāng)硅藻想運(yùn)動(dòng)時(shí)，細(xì)胞質(zhì)從前面的開孔流出，經(jīng)過(guò)縱溝流向后面的開孔，再?gòu)捏w內(nèi)流動(dòng)到前端開孔，這樣循環(huán)往復(fù)。細(xì)胞質(zhì)在縱溝內(nèi)向后流動(dòng)，會(huì)與水摩擦，從而產(chǎn)生了相反方向的作用力，推動(dòng)硅藻向前運(yùn)動(dòng)。

可是讓人困惑的是，硅藻的細(xì)胞質(zhì)為什么不會(huì)溶解到水里而消失呢？搞清楚這個(gè)問(wèn)題，時(shí)間又推遲了幾十年。直到20世紀(jì)60年代，生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)，從硅藻體內(nèi)流出或擠出的細(xì)胞質(zhì)是高分子組成的稠稠的物質(zhì)，這些粘稠的物質(zhì)在繞過(guò)縱溝的時(shí)候，就像形成了一條纖維一般，很難與水混合在一起。

不過(guò)進(jìn)一步的研究又發(fā)現(xiàn)，這種粘稠物質(zhì)并沒有像科學(xué)家原本認(rèn)為的那樣流動(dòng)不息，而是從前面開孔擠出，繞過(guò)縱溝，進(jìn)入后面開孔后，就不再流動(dòng)，但是會(huì)有節(jié)奏地收縮，就像肌肉纖維的收縮一樣。只是這種收縮會(huì)從前蔓延到后，看上去就像粘稠細(xì)胞質(zhì)在流動(dòng)一樣。其實(shí)這種能夠收縮的粘稠纖維就相當(dāng)于硅藻的腿腳，靠它的收縮來(lái)運(yùn)動(dòng)，靠它來(lái)附著在別的物體上。

硅藻是如何運(yùn)動(dòng)的，我們算是搞清楚了，可是這種會(huì)運(yùn)動(dòng)的硅藻算是植物呢？還是應(yīng)該算動(dòng)物？生物界有很多生物跨在動(dòng)植物分界線上，讓人陷入判斷的尷尬。