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• 2023/04/06

千變萬化的矽藻是怎麼產生矽殼

        珪藻土地墊的現世，幾乎佔據了每個家的廁所門口，迷人的吸水特性讓洗完澡的腳丫子們能享受乾爽的潔淨，接踵而來的珪藻土塗料、珪藻土建材…，都讓我們有更舒適的生活。這次我們來聊一下珪藻土！

        矽藻的細胞壁是由二氧化矽所組成的矽殼，正當矽藻死掉，會留下外部的矽殼遺骸，珪藻土就是多年的遺骸沉積而來，矽殼是個有趣的存在，不同種類的矽藻擁有獨特的外殼形狀，星形、三角形、船形、鼓形等等，千變萬化的型態卻守著相同的準則，一為成對的外殼組成，二為兩殼間有重疊的部分稱為腰帶，這與他們相同的增殖方式有關。矽藻增殖從一個變為兩個的過程，先把腰帶變寬，新增的空間讓內部進行細胞分裂，等分裂成功後，矽藻內會有SDV (矽沉積囊泡)製作新的外殼，以胞吐作用釋出細胞外，完成一分為二的矽藻。

        二分之一矽藻大小的細胞壁，竟然可以利用胞吐作用轉運又不會使細胞破掉，這是令人匪夷所思的狀況！胞吐作用是囊泡的外膜與細胞膜融合，才能轉出囊泡內的物質，那這樣矽藻的細胞膜就會直接變大二分之一倍，細胞內突然多出的空間又該如何補償？科學家對此現象也有許多想像：首先囊胞內層有一張膜一起生長，待長到與細胞膜融合，SDV就會被擠出細胞外成為細胞壁；再者，囊胞像一般的胞吐作用，將殼吐出細胞外，多餘的膜會內縮回細胞內…，終於在2023年Nature communicationss有發表出矽殼是怎麼胞吐作用，在SDV中的矽殼長成2分之一大小時，SDV的內膜會與細胞膜融合，成為新的細胞膜，SDV外膜與舊的細胞膜會被拋棄在環境中，以完成矽藻增殖。這有趣的發現，讓我們知道矽藻的生存法則：必要的捨棄比起回收創造更適合生存。

資料來源:de Haan, D., Aram, L., Peled-Zehavi, H., Addadi, Y., Ben-Joseph, O., Rotkopf, R., ... & Gal, A. (2023). Exocytosis of the silicified cell wall of diatoms involves extensive membrane disintegration. Nature communications, 14, 480.