地球上的大多数生命,都需要依赖氧气才能生存。但最重要的氧气生产者却不是我们熟悉的树木,而是那些水中的微小生物,其中最重要的类群之一就是硅藻。硅藻是一种极小的单细胞藻类,大多只有几微米到几十微米长,一根针尖上就能放下好几颗。与植物或动物不同,硅藻的细胞壁是二氧化硅制成的,准确来说是水合二氧化硅,和欧泊(一种宝石)的成分一样。而且与欧泊类似,硅藻的细胞壁也会呈现出绚烂的结构色。这样的坚硬外壳让硅藻成为了地球上的绝对赢家,已知的硅藻种类就已经超过了2万种,它们尽情分布在全球各处的海洋、河流、湖泊中,你甚至能在温泉或者南大洋里找到硅藻的身影。________________。据估计,在我们呼吸的每一口空气中,平均20%—30%的氧气都是由硅藻生产的。这个数字甚至远远超过了被誉为“地球之肺”的热带雨林。如今,气候变化正威胁着海洋生态。大气中的二氧化碳溶解到海水中,会增加海水的酸度。对于那些拥有碳酸盐壳体(主要是碳酸钙)的海洋生物来说,这几乎等于灭顶之灾:它们的碳酸盐壳体可能会被溶解——这正是许多地区的珊瑚和贝类正在经历的灾难。然而,对于硅藻来说,气候变化的故事要复杂得多。许多研究认为,硅藻理论上拥有抵御海水酸化的能力,甚至还有可能从气候变化中获得好处。一方面,当海水中溶解的二氧化碳增多,硅藻就更容易吸收二氧化碳,提高光合作用的速率。另一方面,酸性环境能降低二氧化硅的溶解速率,因此硅藻能更省力地搭建起自己的“硅制小屋”。问题在于,这些都只是理论上的推测。最近一项研究发现,以往对硅藻的讨论往往遗漏了一个关键因素,而这一点很可能会威胁到硅藻的生存。对海洋中的许多浮游生物来说,主要营养物质(比如氮或铁)的浓度决定了它们的分布。但硅藻更“看
重”海水中的硅。海水中的硅酸盐一般处于不饱和状态,因此硅藻的壳体其实很容易被海水侵蚀、溶解。在硅藻活着的时候,会在壳体外分泌一层有机涂层,来提供保护。而当硅藻死亡后,这层保护涂层会被细菌降解掉。在壳体顺着重力下落到海洋深处的过程中,壳体中的硅也释放到“沿途”的海水中,这在一定程度上也弥补了表层海水中被硅藻消耗掉的硅。就这样,硅藻本身就起到了“生物泵”的作 用,像泵一样将海水中的硅从表层运到深层,再由全球海洋环流输送回海洋表面,供给下一批硅藻使用。为了模拟气候变化下海洋环境的变化,某研究团队采取了围隔实验的方法。研究结果表明,在海水严重酸化的情境下,壳体的溶解速度减慢,更多的硅藻死后壳体会直接沉入海底,并长期沉积在那里。海洋环流显然补不上这份空缺,那么之后生长的硅藻就无法获得足够的硅来制造自己的外壳。此外,模拟结果显示,在高排放场景下,2200年海洋表层中的硅酸盐浓度将下降约27%,这会直接导致硅藻的数量降低26%。如果失去了如此大量的初级生产者,地球上的其他生命也将受到巨大的影响。对研究者来说,这个发现是一项令人心酸的惊喜:“这种惊喜一再提醒我们,如果我们不迅速果断地应对气候变化,将面临无法估量的风险。”
1.(单选题)填入画横线部分最恰当的一项是:
A.如此广泛的分布也带来了巨大的生产力
B.这也为海洋动物提供了大量的食物来源
C.硅藻也是海洋有机物的主要生产者之一
D.这也使得硅藻一度成为海洋的“主宰者”
2.(单选题)本文没有对下列哪一问题进行解释:
A.一些珊瑚和贝类为何会经历灭顶之灾
B.硅藻为什么会从气候变化中获得好处
C.硅藻的细胞壁为何会呈现绚烂的结构色
D.研究团队采取的围隔实验法具体指什么
3.(单选题)下列说法与原文相符的是:
A.高排放的环境对硅藻的影响并不算很大
B.硅藻的外壳比较坚硬,不会被海水侵蚀
C.硅藻死后一定程度上可弥补海水中的硅
D.海水中的硅酸盐通常处于高饱和的状态
4.(单选题)文中没有提及下列哪方面信息:
A.硅藻对地球生态系统的贡献
B.硅藻的大小及其“生物泵”作用
C.保护硅藻及其生存环境的多种措施
D.酸性环境对二氧化硅溶解速率的影响
5.(单选题)最适合做这篇文章标题的是:
A.保护海洋生物多样性应得到正视
B.气候变化对硅藻真的没有影响吗?
C.探秘深海:人类与硅藻的奇妙征程
D.最新研究揭示硅藻对海洋生物的影响