mekdull， chem is try！永远记得对化学和生物的热爱！ 查看知乎原文 我敢打赌，这个问题下的所有回答都不如下面这个长成 正十二面体 的家伙。 贝氏布拉鲁藻（Braarudosphaera bigelowii） 放眼整个生物界，或许都很难找到第二个呈现出 如此规则的几何图形 的生物（病毒除外），更不要提这种 五重对称性 本身在自然界就极为稀有。它的大名叫做 贝氏布拉鲁藻 （ B. bigelowii ），是一种生活在海洋中的 浮游微藻 ，体型不过十几微米。在显微镜下，它就像是一个泛着金光的骰子，非常容易辨认： B. bigelowii 的光学显微照片 所以，这货到底是怎么做到如此 棱角分明 的呢？其实，我们看到的那个正十二面体只是它的 外壳 ，你可以把它想象成这个小藻为自己量身定做的一套铠甲。如果你仔细看，还会发现它的每个面上都有几条 细线 ，中央还有一个 小孔 ，这便是铠甲在制造过程中留下的痕迹： B. bigelowii 的整个外壳（左）与单个鳞片的特写（右） 在分类学上，贝氏布拉鲁藻属于 球石藻纲 （Coccolithophyceae）。作为 海洋食物链底层 的小角色，对于它们来说，每一滴水中都有数不清的 天敌 和 病原体 。面对这等境遇，球石藻纲中的大多数成员都果断选择了 叠甲 。它们学会了富集海洋中的 钙质 ，而当钙离子被赋予给 碳酸氢根离子 （HCO3-）时，一种不溶于水的沉淀便形成了。没错，正是 碳酸钙 （CaCO3）。随后，球石藻会在 高尔基体 中合成一些特殊的多糖（ 球石调节多糖 ，CAPs），它们就宛如一把把美工刀，作用于晶体的表面，以一种人类还无法完全理解的方式将碳酸钙“ 雕刻 ”为所需的形状。最后，这些碳酸钙晶体会被 转运 到细胞表面，并彼此交叠，构建出一套 覆盖整个细胞 的铠甲： 球石藻构建外壳的过程示意 相比于其他球石藻，贝氏布拉鲁藻还有一项自己的 独门绝技 。如果你把它的外壳 强行去掉 ，会发现在细胞核下方，有一个 不寻常的细胞器 ，被称为 硝质体 （Nitroplast）。这玩意的真身是一种 蓝细菌 （Cyanobacteria），在某种机缘巧合之下，它与贝氏布拉鲁藻形成了 内共生 关系。自此之后，这货就有了 固氮 的能力，也成为了已知 绝无仅有 的可以自行固氮的真核生物： 人为去掉外壳的 B. bigelowii；图例：Pls：质体；Nu：细胞核；SB：硝质体 电子显微镜拍摄的 B. bigelowii 的内部结构，可以明显地看到硝质体 或许正是靠着硝质体，在一亿多年前的 白垩纪 ，以 布拉鲁藻目 （Braarudosphaerales）为代表的、具有 厚重钙质外壳 的球石藻迎来了一轮大爆发，数量多到字面意义上的 满坑满谷 。这段时期的地层中，我们还能看到很多外形 非常规则 的微化石，它们事实上都是该目成员死亡后留下的 外壳残片 。有长得像五角星的、像手里剑的、像膨胀螺栓的、像风火轮的，不知道的还以为是什么超古代文明留下来的遗迹： 布拉鲁藻目的鳞片化石 在这堆牛鬼蛇神中，最离谱的恐怕要数 四方藻 （ Quadrum ）。它的方形鳞片化石被分为明显的 四个部分 ，由于细微结构的差别，在特定的光照下刚好能呈现出两红两蓝，堪称野生的 Windows 代言人： Q. gartneri 的鳞片化石；据推测，它的真身可能就是一个正方体 可惜，布拉鲁藻目，或者是整个球石藻纲的黄金时期 没有持续太久 。在 6600 万年前，一颗迷途的大陨石让地球的生物圈直接重开，史称 白垩纪末大灭绝 。陨石天降外加当时的一系列火山活动导致了全球海洋的 急剧酸化 ，而这对于以碳酸钙为外壳的球石藻来说是 致命 的。 据估计，球石藻所在的 定鞭藻门 （Haptophyta）中，有超过 90%的物种就此绝灭，这使得它们成为了大灭绝中 损失最严重的类群 之一（得去和恐龙坐一桌了）。无言的大海并没有挽留它们，只是不断地搬运着它们的遗骸，最终堆积成一种被称为 白垩 的特殊石灰岩。在欧洲部分地区，白垩甚至可以在海边堆成高达 上百米 的悬崖，那正是用无数球石藻尸体建造而成的 白色坟场 ： 英吉利海峡边的多佛白崖 当然，球石藻并未就此绝迹。虽然一家独大的好日子早已一去不返，但如今，它们依然稳坐在海洋浮游藻类的 第三把交椅 上，仅次于 硅藻 和 甲藻 。只不过，作为曾经的优势类群，布拉鲁藻目的演化树却已 凋零殆尽 ；那些规则而诡异的微化石，终究是成为了地层中遥远的传说。好在，作为 最后孑遗 的贝氏布拉鲁藻还是存活到了今天，也让我们得以一窥这个家族尘封的秘密。 直至今日，我们依然难以理解它到底是怎么演化成一个十二面体骰子的；但我们知道，在那看起来仿佛 AI 生成的规则外壳下，隐藏着一个渺小生物 亿年 （此处没有夸张，这个物种 已经存在了上亿年 ）的生存智慧。 简直一模一样 进一步阅读： 关于定鞭藻门详细演化历史和分类的长文： 定鞭藻：中生代王者藻类的末路 ； 关于硝质体的报道： Nitrogen-fixing organelle in a marine alga （据说被选入了 2024 年 Science 年度十大科学进展）. 查看知乎讨论

  • 情报分类：技术学习与提效
  • 分类依据：内容涉及技术、AI、软件工具或工程实践
  • 信息来源：资讯 / 知乎日报
  • 发布时间：2026/10/10 07:25:24