一撮土里的微物世界:成千上万的生物与细菌涌动

顾汉现

一撮土里的微物世界:成千上万的生物与细菌涌动


2010-01-19 09:31:21


生物圈表层或者下层，存在大量生物物质，种群庞杂。他们身体力行，参与了生物循环。过程之精密，人类技术望尘莫及。一些物种能够分解腐朽植物和动物遗骸如果没有良好的工作体系，生物圈将不复存在。











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网易探索10-1月19日报道 当你朝土里抄起一锹，或者撕开一片珊瑚时，你正穿越一个不为世人熟知的隐秘国境，在那个国度里，民众莫不视你为造物主。

陆上，树冠，水面，都是动物们的栖息地。然而不管在何处，首先吸引人们视线的一定是那些体型较大的动物——比如鸟类，哺乳动物，鱼类，蝴蝶等。不过你若愿意认真地观察那些数量更多的小型生物，你会发现他们丝毫不逊色于大世界。当你在花园里翻翻土，计划种点啥时，无数蠕虫和难以名状的生物为了活命正仓皇而逃，而杂草丛里，又惊起一群小昆虫，或缓缓而行或嗡嗡闹个不停。而最恼人的应是蚂蚁们和甲虫幼虫，一旦家园偶遭倾覆，泛黄的草根下，黑压压一片。如果你翻动一块石头，你会发现更多：菌类植物垫土下，蜘蛛和各种各样白色不知名生物悉悉索索。忽如起来的亮光，小小甲壳虫急忙避开，胖胖虫蜷成一团，随时准备应战。百足虫，大大小小的装甲蛇逮着缝隙和虫洞就钻。

他们看上去如此令人讨厌，微不足道。但是科学家却不这样认为。连同细菌和其他各种看不见的微生物，他们才是地球生命的中心。

他们的领地可不仅仅只有肮脏，破烂。他们促进了能量流动和物质循环，世界才如此丰富多彩。

如果瞬间，小小世界里所有生物全部消失，我们的环境系统很快就变成一个激近的新政府。土壤或者河床的分子会越来越小，越来越简单。氧气，二氧化碳和其他气体浓度就会发生改变。总而言之，一个全新的生态平衡系统取而代之，而方寸间的小世界将自成一体，与人类越来越遥远，荒凉无比。

据我们所知，地球是唯一有生物圈的星球。薄薄的膜层就是我们唯一赖以生存的家园。只有它，才能够为我们提供生存的外部环境。

生物圈表层或者下层，存在大量生物物质，种群庞杂。他们身体力行，参与了生物循环。过程之精密，人类技术望尘莫及。一些物种能够分解腐朽植物和动物遗骸。一些食肉动物和寄生生物以食腐动物为食，而其食物链的上层又以他们为食，层层循环，周而复始，又为植物提供了必要营养，进行光和作用。如果没有良好的工作体系，生物圈将不复存在。

所以我们需要保持生物量和生物多样性，自然也就包括令人毛骨悚然的爬行动物。虽然他们扮演着重要角色，但是对其家园，包括科学家在内，也知之甚少。迄今为止，人们已发现和研究了约60000种真菌——蘑菇，锈菌，霉菌等，但据专家估计，地球上实际有150万种真菌。线虫（俗称蛔虫）和真菌情况也相仿。他们人丁兴旺，是土壤里最多的动物之一。线虫种类繁多，其中一种很少见的白色蚯蚓在泥土下也是随处可见。已知蛔虫种类数以万计。而实际数量有可能达数百万。真菌和蛔虫，其数量和种类，又不敌比他们更小的微生物。捏一小撮花园里的泥土，大约一克重，里面就有数以百万的细菌，约几千个品种。他们中的大多数都是未知的。

蚂蚁，多达12000多种，是我们了解最多的一种昆虫。然而，据专家估计，其实际数字可能是现在的2-3倍。2003年，我在西半球完成了“大头蚁”研究，大头蚁是已知品种最多，数量最大的一种蚂蚁。历经18年断断续续的研究，我能区分624种大头蚂，而有337种，我们还不清楚。

目前，我们只对十几种蚂蚁做过仔细研究。我发现最小的一种蚂蚁，以甲螨为食，通常远小于本页上的字母O,类似蜘蛛和龟的杂交。甲螨也是土壤里最丰富的一种微生物。一立方英尺土壤里可能包含数千种甲螨。但我发现人类对其知之更少，远不如对蚂蚁的了解。

地面上的生物也非随意杂居，真菌，细菌，蠕虫，及其他小型生物，都有自己的位置。每个物种都生活在生物圈里不同层上。生物圈自上而下，小环境变化缓慢却非常显著。光照和温度，虫洞大小，空气、土壤或者水的化学成分，可食食物，生物种类。以上因素相互结合，形成个性鲜明的小环境，即生物圈。层层生物链，每种生物都竭尽所能，共创和谐环境。

土壤环境学，尤其是地面生物学，正迅速成为一个重要的科学分支。通过鉴定DNA，细菌和其他微生物就能迅速甄别。许多未知的昆虫和无脊椎动物，正逐步纳入实验室研究领域。他们身体结构和营养需求越来越明朗。生命百科全书（eol.org）正收集每个物种的所有资料，世界各地都可以访问该网站。

小世界，等待我们去探索。 生物圈表层的植物和动物，我们研究地很仔细了。生物之间连锁互动，更辉煌，更神奇。随着时间推移，技术进步，我们一定会看到一个更瑰丽的微生态环境。

一立方英尺里能发现多少生命呢？这种生态系统的空间小得仅能放下一个普通人的膝盖。作为对这个问题的回答，摄影师大卫·李特舒瓦格做了一个绿色金属框，把这个12英寸的立方体放置到陆地和海洋、热带地区和温带地区那些截然不同的环境中。在很多助手和生态学家的帮助下，他得以在各个场地开始观察、测算和拍摄。接着，摄影小组通过他们安放的立方体进行调整处理，把各种当地生物吸引到金属框中，照片尺寸低至大约一毫米。就这样，以平均每处地点耗时三周的进度完成了整个拍摄。这个主题总计有超过一千种生物成为拍摄对象，以下丰富的图片就会将多种多样的有机生物个体展现在我们眼前。李特舒瓦格说：“这个摄影系列就象在寻找微型宝石。”（美国国家地理2月刊）