硅藻地球扩散之谜 _硅藻

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这张假彩色图片上的硅藻来自新西兰陶波火山的古老火山灰，已有25000年的历史

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新西兰北岛陶波火山的超级喷发将大量的硅藻带到了同温层
近日一项研究称，硅藻不仅能被火山灰云带到同温层并存活下来，之后它们还会飘落到距离遥远的岛屿上。研究作者亚历克斯·范·伊顿(Alexa Van Eaton)说：“一边是精致的、有硅质外壳的生物体，另一边是地球历史上最强烈的喷发活动之一，二者之间的对比何其之大。”她同时在华盛顿州喀斯卡特火山观测台和亚利桑那州立大学开展博士后研究。
这些硅藻是被25000年前新西兰北岛的陶波火山超级喷发带到空中的。范·伊顿在9月6日的《地质学》(Geology)杂志中称，有超过6亿立方米的硅藻被从一个湖泊“吹”到了空中。如果这些硅藻团在一起，其体积将与夏威夷久负盛名的钻石头山(夏威夷瓦胡岛的一座死火山)相当。
一些硅藻甚至飘到了新西兰以东850公里处的查塔姆群岛。“它们是坐上了顺风车，”范·伊顿说，“如果它们在那里存活下来，就意味着微型生物能通过这种方式长途旅行并彼此相遇。”查塔姆群岛上原始的硅藻壳体表明，这些硅藻能够通过大气气流传播并占据新的生态位。
硅藻的世界
【硅藻地球扩散之谜】硅藻统治着地球的各种水域。从南极的冰湖到酸性的温泉，再到普通家庭中的水族箱，硅藻无处不在。美国德州大学的硅藻专家兼进化生物学家爱德华·塞里奥特(Edward Theriot)说，这其实是一件好事，这些微小的生物提供了地球50%的氧气。塞里奥特并没有参与这项研究。
不同物种的硅藻外形各异，有的像小型的培养皿，有的像足球。它们一生都随着水流漂浮。硅藻并不会游泳，它们是如何扩张并占据新领地的，依然是一个谜题。硅藻的扩张速度极快。14000年前，当怀俄明州的黄石湖刚刚从上公里厚的冰层中冒出来时，硅藻很快就出现在湖水中。塞里奥特说：“它们或者是被某种机制吹到了这里，或者由水鸟携带而来。”
硅藻特别喜爱火山湖泊，因为它们是唯一能长出硅质外壳的生物(玻璃海绵虽然也能长出硅质骨针，但并不能形成坚硬的外壳) 。富含硅质的岩浆常常引起火山喷发，留下日后被湖水填充的火山口。硅是硅藻形成外壳的关键元素。塞里奥特称，黄石湖就坐落在一个由超级喷发所形成的巨火山口中，湖水中硅藻数量之大，使得湖底沉积物大部分由硅藻外壳组成(占重量的85%) 。
完好保存
陶波火山的超级喷发穿透了一个填满裂谷的深水湖泊——与东非大裂谷中那些狭长的湖泊类似。水和火山灰的结合形成了恐怖的雷暴，云层厚且风力极大。范·伊顿说，爆炸使火山灰和藻类以超过400公里每小时的速度向上喷出。火山冰雹(被称为团积火山砾)击打着方圆数公里以内的地面。
范·伊顿是在对火山冰雹做电子显微镜扫描时发现这些硅藻的。“我第一次见到它们时，是在观察一些火山灰团块，突然间，这些美妙的、对称的外壳出现了，”她说，“它们的外壳被完好地保存下来。”
范·伊顿很快就确认出在火山灰内发现的3种硅藻中，有一种只出现在新西兰的北岛。这意味着，她有了一个独一无二的生物标记，来追踪南太平洋周围25000年前的火山灰层的来源。结果发现，北岛独有的这种硅藻出现在了查塔姆群岛上的火山灰中。事实上，这些硅藻到达查塔姆群岛的路程远比地图上看起来长得多。范·伊顿及其同事推测，当时盛行西向的风，因此这些硅藻在南半球盘旋许久后才落到了查塔姆群岛上。