本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
博主注：我仍然不在部落格，處理重要的生活事務，但我很快就會回來！這篇文章最初發表於2010年3月28日。已稍作編輯。
本週早些時候，我釋出了一個維多利亞時代顯微鏡玻片的連結，其中包括排列好的矽藻藝術。人們似乎對我釋出的矽藻影像反應熱烈，所以我想多談談矽藻是什麼，以及它們令人驚歎的殼。 矽藻字面意思就是住在玻璃房子裡，你可以想象，這使得性、生長和浮力成為棘手的事情。當你住在建築上相當於培養皿的東西里時，你如何進行性行為？正如他們所說——非常小心。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保有關發現和塑造我們當今世界的想法的具有影響力的故事的未來。
矽藻是一種單細胞生物，也被認為是藻類——對於藻類的定義包括“任何進行光合作用（利用光製造食物）但不是植物或細菌的東西”。 它們屬於一個稱為不等鞭毛類或異鞭藻的高階分類群，這是一個真核生物（具有細胞核的細胞）的混合體，其中包括水黴（卵菌，其中一種是愛爾蘭馬鈴薯饑荒的罪魁禍首）、非常酷且鮮為人知的迷宮藻（網狀黏菌）和褐藻。這是進化樹，你可以看到它們之間的關係。
異鞭藻主要是藻類，而異鞭藻類的藻類主要是矽藻。 異鞭藻的名字來源於該類群共同祖先可能發展出的特徵，即擁有兩條不相等的推進尾巴，稱為絨毛鞭毛和鞭狀鞭毛（喜歡這些名字！），儘管一些類群（包括矽藻）已經基本失去了它們。 信不信由你，絨毛鞭毛（之所以這麼稱呼是因為它上面有許多小毛）實際上是指向前方並拉動細胞在水中前進的。
關於異鞭藻/不等鞭毛類就說這麼多。 矽藻幾乎生活在任何潮溼的環境中，包括泥坑、溼岩石、苔蘚上的薄膜等，儘管它們最常見於淡水和鹹水中。 如果你曾經吞下湖水或海水，很可能你攝入了一些倒黴的矽藻。
在某個時候，可能是在三疊紀或早侏羅紀，矽藻發現用二氧化矽（SiO2，又名玻璃）而不是纖維素、幾丁質、碳酸鈣或任何其他礦物質/分子/蛋白質/糖來製造它們的殼，與有機壁相比，可以節省 8% 的能源成本，並幫助它們在擁擠的浮游植物市場中競爭。 矽藻的玻璃殼具有令人難以置信的結構：它們由兩個半部組成，稱為殼體（再次，喜歡這個名字！），它們像藥盒一樣組合在一起。 對於觀眾中的工程師和藝術家，這是你們的千言萬語
顯而易見，中心矽藻是徑向對稱的，而羽紋矽藻是兩側對稱的（像我們一樣）。 殼面是面板，而環帶是側面。
這個系統的問題在於：當矽藻準備分裂時，它的殼會分開，一個殼會隨每個子細胞一起移動。 一旦這些玻璃殼形成，它們就不能真正地……嗯……擴張。 對於玻璃，你得到的就是你得到的。 其中一個子細胞得到大的殼體或上殼，另一個得到適合它的較小殼體——下殼。 它們都生長出新的殼，這些殼適合*在*它們得到的任何殼的*內部*。 如果你考慮一下，你會意識到這兩個子細胞中的一個受到了不公平的待遇——它永遠無法變得比其縮小尺寸的殼更大。 而它的一個子細胞將受到更不公平的待遇。
無限期地進行下去，細胞不斷分裂，直到它們變得太小而死亡。 這聽起來不像進化上的勝利秘訣。 我想，矽藻可以依靠總是繼承最大殼體的那部分種群生存。 但這在種群中所佔的比例越來越小，而且讓我們面對現實：過了一段時間，那個殼體開始顯得有點破舊、過時且氣味難聞。 那麼，如何擺脫這種進化死衚衕呢？
性！ 你進行性行為，將你的膜擴充套件成一個矽藻造船廠，然後在內部建造一個全新的、全尺寸的殼體。 當你完成後，你只需拋棄你舊的和破舊的殼體和膜，瞧！ 全新的矽藻性感！
以上解決方案是中心或徑向瓣矽藻所做的。 以下是其餘矽藻所做的（警告：圖形矽藻性行為影像）
有趣的是，矽藻也有生物鐘。 如果它們錯過了交配和製造新的初始細胞的時間，它們就會一直分裂，直到它們變得太小而孤獨地死去。 哎呀。 可悲的矽藻。