自从首次使用显微镜以来,微观硅藻的美就已经被人们注意到。1703年,一位伦敦皇家学会会员观察可能是平板藻属的东西时描述到,它们是“许多漂亮的树枝,由长方形和正方形组成” [1] 。
自此,特别是在维多利亚时代,研究和绘制世界各地的硅藻成为欧洲国家一些绅士的流行时尚。这些早期的硅藻业余爱好者在许多聚会中制作了永久载玻片,现在被认为是珍贵的古董。示例参见https://www.antiquemicroscopesandslides.com/diatoms。
用暗场照明并在低功率下观察布满载玻片的清洁硅藻壳可以显示出意想不到的颜色 [2] :
在中低功率下用深色地面照明检查某些硅藻时,会注意到它们显示出最可爱的色调,像精致的蓝色或发光的彩虹色,例如,多种形式的辐环藻属、辐裥藻属、具粉被眼纹藻、梯楔藻属、鳞盘藻属、斜纹藻属和柄链藻属。这些颜色不存在于壳中,而是衍射的结果,或与穿过硅藻微小标记的光发生干涉,就像穿过衍射光栅一样,当标记在更高的能量下分解成点和球体时,它们就消失了。
显微镜制造商曾经为较低功率的物镜提供暗场聚光器,其光锥比现在的更窄。现代暗场聚光器通常具有1.2~1.4NA的照明锥,设计用于中高功率消色差物镜。虽然它们很难定位,但NA为0.7~0.85、0.8~0.95的暗场聚光镜在搜索稀有形式的散布时特别有用,然后可以通过寻找它们的折射颜色将其定位在散布场中。最好的暗场/倾斜照明工具可能是Leitz Heine聚光镜,它有一个无限可变的照明锥,可以提供暗场到圆形的倾斜照明,并且可以针对每个单独的物镜进行调整。虽然这些较旧的暗场聚光镜可能是为与使用的框架或支架不同而制造的,但在大多数情况下,设计一个安装在不同于制造商支架上的适配器并不难。
Carpenter在1856年观察到:
在另一组硅藻(被Ehrenberg和许多其他博物学家认为是微生物)中,不仅植物的形态通常非常明显,而且它们的表面表现出非凡的美感和对称性,这些纹理是最好的测试对象,可以用来提高显微镜的能力。
此外,硅藻瓣膜以奇妙的几何设计进行了复杂的安排,这些需要极大的耐心和技巧。由于载玻片是商业销售的,硅藻贴片者对其方法保密,只有Meakin和Swatman于20世纪30年代发表的几篇详细介绍方法和技术的文献。Klaus Kemp 10岁移民英国,16岁开始在Flatters and Garnett工作,有幸被Wilfred Garnett聘用,负责文物保护部门,还收留他学习生物分类,他与Gordon McKechne一起检查了公司制作和拥有的载玻片,发现自己“惊讶于单个载玻片的精美程度”。当Moeller向他展示一份400张展览用的载玻片时,他决定“我也要做这个”,因为他看到了手里拿着的载玻片上被光线照亮的小点。他在文物保护部门工作了多年,直到公司倒闭,公司解散后,Wilfred Garnett授权他保存Calloway牧师归还的硅藻收藏品,Calloway曾为公司制作硅藻幻灯片,但视力不佳导致Calloway放弃了这个收藏品,该收藏品实际上最初来自J.A. Long。Klaus负责保存收藏以供后代和个人使用,他一生都在重新发明收集、识别和排列硅藻的工艺,他继续重新发明制作展览载玻片的材料和方法,并复制了Moeller华丽的布置,在布置中替换了一种形式,以说明这是复制品,而不是Moeller制作的。此后,他循环排列了大约1500份表格(见图3.1),他还发现了新物种。
图3.1 排列的硅藻幻灯片
(a)Brightfield光学显微镜(LM);(b)极化暗场图像
在现代,一些作者强调硅藻研究在生态和进化研究中的作用 [3] ,但如果这些作者被质疑,他们总是会说硅藻迷人的美学吸引了他们。人眼欣赏几何设计的对称性和纯粹性,这是硅藻的显著特征。