七君
大家有時會在樹下見到這樣的植物——
這類植物雖然看起來很小,但有個霸氣的名字——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。

東北石松 (Lycopodium clavatum ),中醫稱作伸筋草、金不換
石松最早出現于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。現在人類開采的煤炭,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。
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,相當于它們的子孫袋,把它摘下來晾幾天,“腦殼”裂開,里面就會出現大量的粉狀石松孢子了。石松孢子賊好玩,可以制作超級爽身粉——石松粉。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。
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干材料,粘滿孢子下海也不會濕身哦。石松粉在西方被叫做龍口臭粉(dragon breath powder),口氣好大的樣子。為什么呢?把石松粉倒入管道,吹向火焰旁的開口,就會產生噴火特效。
你可能在網上看過各種面粉和金屬粉發生粉塵爆炸的視頻。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,和空氣接觸后極易快速氧化。
實際上,每個石松孢子的直徑大約是33微米,而且油分很大,因此脾氣超級火暴。所以從古至今,魔術師和特效師們也經常用石松粉制造火焰特效。

3億年前石炭紀時期的似石松化石 @Paleobotany (Second Edition), 2009
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,設計制作了一款內燃機Pyreolophore,用來為船驅動。不過,由于石松粉的價格比煤炭和汽油要高,后來這款內燃機就沒有成為主流。
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。
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,直徑在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。

水面鋪上厚厚的石松粉,手就不會濕
由于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)。
由于在處理微體化石的時候需要用酸堿啊什么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%。
問題來了,參照物一定不可以是化石里有的東西,要能承受酸堿腐蝕,并且還要清晰有辨識度。

石松粉吹向火焰旁的開口,會產生噴火特效

石松粉孢子在電子顯微鏡下的樣子
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,不過后來杜邦不做這個產品了,于是大家就想到了樸實的石松粉。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,而且孢粉素耐酸堿,因此石松粉就成了提取制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。
(本文經授權轉載自“把科學帶回家”微信公眾號,有刪節)