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。

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:

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:

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:

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:


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:

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:

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:

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。

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).




