肉眼看不見的硅藻，成了探索湖泊演變歷史的重要線索。9月18日，由桂建芳院士自然科普工作室策劃的第三季自然通識(shí)課第七課，邀請(qǐng)到中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）地理與信息工程學(xué)院地理科學(xué)系、生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室陳旭老師主講，分享沉睡在底泥中的硅藻如何記錄武漢湖泊環(huán)境變遷。
　　硅藻為湖泊環(huán)境變化記“檔案”


　　陳旭教授分享武漢湖泊環(huán)境變化。
　　正式講座前，陳旭帶著參加濕地研學(xué)活動(dòng)的孩子們來到解放公園的湖邊，采集水草中的硅藻樣本，用牙刷將水草上附著硅藻刷到試管內(nèi)。
　　“我的試管里只有一滴水，里面真的有硅藻嗎？”面對(duì)青少年的疑惑，陳旭解釋道，硅藻個(gè)體長(zhǎng)度2.5—2000微米不等，肉眼無法觀察。作為單細(xì)胞生物，硅藻由上下兩個(gè)硅質(zhì)殼瓣構(gòu)成：一片大、一片小，二者恰好可以扣起來，“可不要小看這一滴水，它可能含有成百上千粒包含紡錘狀、柱狀、圓盤狀和橋彎狀等不同形態(tài)的硅藻。目前全球已鑒定超過兩萬多種硅藻，武漢市湖泊中常見的有百余種?！?br>　　小小硅藻是如何在科學(xué)界大有可為的呢？陳旭娓娓道來，硅藻不僅存活于湖泊、海洋和溪流，還能在土壤、泥炭濕地和潮濕樹皮上繁衍子孫后代。硅藻對(duì)環(huán)境變化響應(yīng)敏感，當(dāng)水環(huán)境變化時(shí)，優(yōu)勢(shì)屬種就會(huì)更替。硅藻死亡后硅質(zhì)殼體會(huì)沉降進(jìn)入湖底保存下來，因而日積月累的湖泊底泥中的硅藻自然而然成為環(huán)境變化的忠實(shí)記錄者。“而科學(xué)家就是靠沉睡在底泥中的硅藻，揭開了湖泊演變歷史?！?br>　　陳旭打了個(gè)比方，湖泊底泥積累與樹木年輪生長(zhǎng)過程相似，年復(fù)一年、層層堆疊，“理想狀態(tài)下，夏季降水增多，湖泊徑流增加，帶入粗顆粒淺色物質(zhì)堆積；冬季降水變少，徑流隨之減少，帶入細(xì)顆粒深色物質(zhì)堆積?？茖W(xué)家采集這些底泥樣品，將底泥按等間距分層后進(jìn)行硅藻分析”。介紹完原理，陳旭指導(dǎo)青少年開展顯微鏡觀察：用吸管取出試管中的硅藻樣本滴在載玻片上，制成簡(jiǎn)易玻片，通過顯微鏡進(jìn)行觀察。
　　在顯微鏡下，有的硅藻神似一節(jié)節(jié)的竹子，屬于直鏈藻屬；有的兩頭細(xì)、中間粗像紡錘，這些屬于脆桿藻，附著在水生植物和底泥上生長(zhǎng)，指示清澈的水體環(huán)境。而如果輪胎形狀的梅尼小環(huán)藻大量出現(xiàn)，就意味著湖泊水質(zhì)惡化，“通過分析底泥中在不同層位的硅藻組合，就可以大致推斷過去的湖泊環(huán)境狀況”。陳旭補(bǔ)充道，結(jié)合湖泊紋層、放射性環(huán)境核素銫137等定年方法，可以準(zhǔn)確推斷湖泊底泥的年齡。兩者相結(jié)合就可以讀懂湖泊自己記下的“日記”。
　　“微塑料”的潛在生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)


　　陳旭教授帶青少年采集水草中的硅藻。
　　在講座中，陳旭提到湖泊環(huán)境惡化與人類行為有著很大關(guān)系，“比如：把塑料投入湖中，或者留下重金屬物質(zhì)，會(huì)影響湖泊的水質(zhì)。”陳旭補(bǔ)充道，從上個(gè)世紀(jì)90年代至今，人口增長(zhǎng)帶來經(jīng)濟(jì)發(fā)展，隨之而來的填湖造房行為，導(dǎo)致湖泊面積減少，這也是湖泊環(huán)境惡化的重要因素。
　　陳旭對(duì)比了兩種狀態(tài)的湖泊環(huán)境：在健康的清水狀態(tài)，水生植物大量生長(zhǎng)；非健康的濁水狀態(tài)，各種藻類大量生長(zhǎng)，“湖泊水質(zhì)惡化后耐污染的小環(huán)藻大量出現(xiàn)。另外，近幾十年全球年平均風(fēng)速下降，湖泊水體擾動(dòng)減弱，易浮游的小環(huán)藻在水體中更占優(yōu)勢(shì)”。
　　湖泊保護(hù)人人有責(zé)。陳旭以“微塑料”為例，強(qiáng)調(diào)公眾參與環(huán)境保護(hù)的重要性。日常生活中的塑料瓶和塑料袋分解后會(huì)成為“微塑料”，很容易進(jìn)入生物體內(nèi)。平時(shí)我們?cè)陲嬘盟芰掀垦b水時(shí)，也會(huì)攝入“微塑料”。盡管目前“微塑料”對(duì)人體健康的影響尚不明確，但由于這些微小顆粒的表面積大，容易吸附重金屬等有毒害物質(zhì)，其潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)不容忽視。因此，日常生活中公眾應(yīng)該杜絕在湖泊濕地丟棄塑料垃圾，防范“微塑料”引起的生態(tài)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
　　武漢為濕地保護(hù)持續(xù)發(fā)力


　　青少年通過光學(xué)顯微鏡觀察硅藻。
　　“千湖之省”“百湖之市”，武漢素來有濕地之都的美譽(yù)。陳旭展示了一張全國(guó)湖泊分布地圖，全國(guó)超過1平方公里湖泊約2600個(gè)，其中長(zhǎng)江中下游平原坐擁598個(gè)，其中武漢市湖泊分布尤為密集。不僅數(shù)量多，武漢還擁有1處國(guó)際重要濕地、1處國(guó)家重要濕地、5處國(guó)家濕地公園和1處國(guó)家城市濕地公園，這些濕地對(duì)全球生物多樣性保護(hù)意義重大。
　　“借助湖泊沉積硅藻，未來我們可以逐步建立武漢市重點(diǎn)湖泊環(huán)境變化檔案?！标愋窀嬖V大家，通過借助湖泊底泥的“檔案記錄”，恢復(fù)歷史時(shí)期湖泊水環(huán)境狀態(tài)，可以為湖泊環(huán)境保護(hù)提供基準(zhǔn)信息，預(yù)測(cè)湖泊未來演化趨勢(shì)，助力武漢市湖泊生態(tài)環(huán)境保護(hù)。
　　今年11月，武漢將代表中國(guó)首次承辦《濕地公約》第十四屆締約方大會(huì)，以“珍愛濕地、人與自然和諧共生”為主題，審議公約發(fā)展戰(zhàn)略性議題，發(fā)布《武漢宣言》，為實(shí)現(xiàn)人與自然和諧共生的美好未來作出新貢獻(xiàn)。在陳旭看來，湖泊環(huán)境保護(hù)不僅僅是政府的職責(zé)更需要全體市民的參與，保護(hù)濕地就是保護(hù)我們和子孫后代安居樂業(yè)的家園。
　　長(zhǎng)江評(píng)論｜全民科普需要更多“大師”
　　（長(zhǎng)江日?qǐng)?bào)記者郭可瀅 蔡燕秋 通訊員趙慧娟）