用它沾水絕對不濕身,還能做引擎燃料,這是什麼神奇植物?

萬物雜誌 發佈 2020-07-19T05:54:47+00:00

20世紀90年代大家還經常用杜邦公司生產的 DuPont NEM 黑色塑料微珠,不過後來杜邦不做這個產品了,於是大家就想到了樸實的石松粉。

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撰文 七君

大家有時會在樹下見到這樣的植物——

野外生長的東北石松 Lycopodium clavatum。一些石松可以入藥,在我國被稱為伸筋草、金不換。

這類植物雖然看起來很小隻,但是有個很違和的霸氣名字——石松。別看現在的石松只是樹下不起眼的草甸,它曾經是一種非常古老輝煌的植物。

最早的石松出現在約4億年前的志留紀。雖然現在的石松個子小小的,但是在約3億年前的石炭紀,它們長得和樹一樣高,而且密布成林。

現在人類開採的煤炭,一大部分就來自石松在3億年前的祖先。在煤礦礦層里也經常可以找到它們的化石。

3億年前石炭紀時期的似石鬆化石。圖片來源:Paleobotany (Second Edition), 2009

石松有一種很好玩的技能。

石松有一個長條狀的腦殼,這是石松的孢子囊穗,相當於它們的子孫袋。把石松的「腦殼」收集起來晾乾幾天,「腦殼」裂開,下面就會出現大量的粉狀石松孢子了。

石松孢子賊好玩,可以製作超級爽身粉——石松粉。

大家看,在水面上鋪一層石松粉,手指插入水中也完全不會被水潤濕——

傳說在19世紀初的一個酒吧里,兩個憨憨就一塊銀幣打賭,其中一人賭他可以讓銀幣入水而不濕。然後他掏出了石松粉灑在水面上,手指插入水中撈出了銀幣而沒有被濡濕。另外那個人覺得自己被耍了,然後掏出槍把學霸幹掉了。從此這種粉就被稱為泡打粉(大霧)。

這是因為石松孢子表面積超大,而且有很好的疏水性,因此是一種超強的保乾材料,粘滿孢子下海也不會濕身哦。

石松粉在西方也被叫做龍口臭粉(dragon breath powder),口氣好大的樣子。為什麼呢?看看下面這個實驗你就知道了——

把石松粉倒入管道,吹出點燃的開口,就會產生火燒特效。

和空氣混合後,石松粉就會因為粉塵爆炸的原理炸開,產生非常暴躁的視覺效果。

麵粉粉塵遇火爆炸

你可能在網上看過各種麵粉和金屬粉爆炸的視頻。石松粉爆炸的原理和它們一樣,這是因為粉末有很大的表面積,和空氣接觸後極易快速氧化。

石松粉孢子在電子顯微鏡下的樣子。

實際上,每個石松孢子的直徑大約是33微米,而且油分很大,因此脾氣超級火爆。所以從古至今,魔術師和特效師們也經常用石松粉製造火焰特效。

早期照相用的閃光粉也是石松孢子。在19世紀,發明了照相術的法國人約瑟夫·尼塞福爾·涅普斯(Nicéphore Niépce)還用石松粉當作燃料,設計製作了一款內燃機Pyreolophore,用來為船驅動。不過,由於石松粉的價格比煤炭和汽油要高,後來這款內燃機就沒有成為主流。

1806年涅普斯設計的內燃機Pyreolophore。圖片來源:wikipedia

當然,也是因為石松孢子超大的表面積,它可以像活性炭那樣吸附污染物。

石松孢子的外殼是由一種叫做孢粉素的生物聚合物構成的,孢粉素是自然界最穩定的物質之一,因此數億年前的植物孢子也能變成化石留存下來。只要去除孢子內的蛋白質和遺傳物質,就可以得到純凈的孢粉素了。

因為孢粉素不會引起過敏,腮紅和一些緩釋藥里也經常會用到它。我們吃的維生素片也經常用這種粉做天然防潮包裝,一些醫用手套也用它做潤滑粉。

突然感到對著撲粉的小姐姐抽菸很危險。

再說一個石松粉在古生物學和地質學中的有趣應用。

雙鞭毛蟲是世界上最大的單細胞生物,直徑大概是15-100微米,大小是細菌的千倍。雙鞭毛蟲有時會進入休眠狀態,掉到沉積物中變成微體化石。

由於雙鞭毛蟲是海洋食物鏈的底層民工,為了研究上古時期的海洋生態環境,科學家們需要確定沉積物中雙鞭毛蟲的數量(絕對豐度)。

一些雙鞭毛蟲會生物發光,使海水呈現魔幻的藍色螢光。

由於在處理微體化石的時候需要用酸鹼啊什麼的沖洗粉碎含有化石的沉積物,這個過程肯定會造成一部分微體化石損失。為了評估損失化石的占比,就需要加入一種參照物。比如,如果參照物因為處理過程損失了20%,那就可以確定微體化石也損失了20%。

沉積物被放在篩子裡沖洗,微體化石會留在篩子上。

問題來了,參照物一定不可以是化石里有的東西,要能承受酸鹼腐蝕,並且還要清晰有辨識度。

20世紀90年代大家還經常用杜邦公司生產的 DuPont NEM 黑色塑料微珠,不過後來杜邦不做這個產品了,於是大家就想到了樸實的石松粉。

杜邦黑色塑料微珠(圖f),石松孢子(圖d中的L)和其他微體化石(圖d中的褐色物質)圖片來源:(DOI)10.1016/j.quaint.2017.08.052

剛才說過,石松孢子大小一致、形狀規則、辨識度高、海洋里絕對沒有,而且孢粉素耐酸鹼,因此石松粉就成了提取製作雙鞭毛蟲等微體化石的重要實驗材料。石松可以說撐起了一個學科啊。

懂了吧,下次去馬桶撈手機前先撒石松粉。

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