硅藻
——小角色的大作用

好奇鬼/ 薛瑞誠 圖/ cheese

經(jīng)過幾個(gè)月的裝修和等待，我們一家人終于搬進(jìn)寬敞明亮的新房子了！媽媽神秘地說：“為了你的健康，你的房間里‘安裝’了一個(gè)大大的空氣凈化器。來，我?guī)闳タ纯??！闭f著，媽媽帶我走進(jìn)一個(gè)房間，指著房間的墻說：“這幾面墻都是空氣凈化器，你說大不大？”我不由得感嘆：“哇！現(xiàn)在的科技真厲害，能把那么大的空氣凈化器都埋在墻里面。那開關(guān)在哪里呀？”

媽媽聽到我的話，哈哈大笑起來：“怎么可能！我說的空氣凈化器是硅藻泥！”媽媽終于告訴了我答案。但是我卻更疑惑了：“硅藻泥？”“是的，你房間墻壁上的涂料就是硅藻泥。它的主要原料是硅藻土。硅藻土是數(shù)萬年前硅藻生物的沉積物，用這種材料做成的涂料具有強(qiáng)大的吸附能力，能夠吸收空氣中的異味！”原來所謂的空氣凈化器竟然是墻壁上的硅藻泥。我盯著墻看了很久，一點(diǎn)都沒發(fā)現(xiàn)有什么特殊的地方。

那么硅藻究竟是什么東西呢？正好，老師布置的假期科學(xué)實(shí)踐讓我們自主選題。在重慶工商大學(xué)董帆教授的指導(dǎo)下，經(jīng)過多日“奮戰(zhàn)”，我終于完成了一篇關(guān)于硅藻的科學(xué)小論文。

硅藻是如何生產(chǎn)新鮮空氣的

硅藻最早出現(xiàn)在白堊紀(jì)（距今約2 億年前），是世界上非常古老的生物之一。當(dāng)恐龍還沒誕生時(shí)，硅藻就生活在這個(gè)世界上了，所以關(guān)于硅藻的研究對(duì)地球和人類特別有意義。硅藻有個(gè)神奇特性——吸入二氧化碳，生產(chǎn)新鮮空氣[1,2]。

你知道嗎？據(jù)估算地球上40%的氧氣都是通過硅藻的光合作用產(chǎn)生的。它的原理是怎么樣的呢？

硅藻是單細(xì)胞藻類，它的硅質(zhì)細(xì)胞壁被分為兩瓣，上面具有精細(xì)花紋。在水的表層，硅藻細(xì)胞中的色素能吸收光能制造養(yǎng)料。硅藻細(xì)胞中除了含有與植物一樣的綠色的葉綠素，還含有棕色的墨角藻黃素，它使硅藻可以吸收的光譜范圍更廣，使光合作用效率更高。[3]

硅藻能吸收太陽光的熱量，將細(xì)胞中的水分解，使水分子上的一個(gè)氫原子分離出來，一部分氫原子和二氧化碳經(jīng)過復(fù)雜的化學(xué)變化后就產(chǎn)生了糖和淀粉。這些物質(zhì)再和細(xì)胞吸收的氮、磷、硫等物質(zhì)進(jìn)一步作用，就形成了蛋白質(zhì)和脂肪等物質(zhì)。游離出來的部分氫原子，每?jī)蓚€(gè)和一個(gè)氧原子結(jié)合形成了水，氧分子中的另一個(gè)氧原子就從細(xì)胞里跑出來溶解到水里或者跑到大氣里去了。

硅藻產(chǎn)生氧氣的過程就是植物的光合反應(yīng)的過程。光合反應(yīng)就是含有葉綠素的植物在光的照射下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化成氧氣和其他物質(zhì)。地球上有70%的氧氣是浮游生物釋放出來的，浮游生物每年制造的氧氣就有360 億噸，占地球含氧量的70%以上。由于硅藻數(shù)量又占浮游生物的60%以上，這樣可以推算，假設(shè)現(xiàn)在地球上沒有硅藻了，不用3 年，地球上的氧氣就耗干了，動(dòng)物和我們?nèi)祟愐簿蜎]法呼吸了。[4]