珊瑚礁、深海、熱帶雨林，曾被認(rèn)為是地球上的一些最具生物多樣性的熱門區(qū)域。然而，一項新的研究表明，它們都比不過土壤。瑞士一個研究團(tuán)隊近期發(fā)現(xiàn)，土壤是地球上有著最豐富的物種生的態(tài)系統(tǒng)，是擁有最大的物種多樣性的生物棲息地。
這些最新的數(shù)據(jù)表明，從在土壤表面覓食的昆蟲，到土壤孔隙中的微小微生物，約59%的地球生命都以土壤為家園。這一數(shù)據(jù)比之前認(rèn)為的25%要高出兩倍多，詳細(xì)數(shù)據(jù)已經(jīng)發(fā)表在了最近的《美國國家科學(xué)院院刊》上。
大量物種生活在土壤中。（圖/wsl.ch）
驚人的數(shù)字
這是對全球土壤中的生物多樣性進(jìn)行的首次全面評估。研究人員分析了包括細(xì)菌、真菌、植物、昆蟲和哺乳動物在內(nèi)的生物數(shù)據(jù)。這樣的研究充滿了挑戰(zhàn)，因為對于其中部分生物類群，科學(xué)家還有很多不解之處。
因此，為了完成這項工作，研究人員檢索了現(xiàn)有的大量相關(guān)文獻(xiàn)，并重新評估了已經(jīng)在土壤中發(fā)現(xiàn)的物種的現(xiàn)有數(shù)據(jù)。
他們的調(diào)查結(jié)果表明，大約有200萬種節(jié)肢動物（比如昆蟲、蜘蛛）棲息在土壤中，約占所有已知節(jié)肢動物物種的30%。土壤中的線蚓科（類似小型的蚯蚓）和寡毛綱（蠕蟲）分別有770種和6000種，雖然與節(jié)肢動物相比，這個數(shù)字可能看起來并不多，但它們分別占到了所屬動物類群的98%和63%，表明了它們對土壤的極高依賴性。
相比之下，生活在土壤中的哺乳動物種類有限，只有3.8%的哺乳動物將土壤視作棲息地，例如草原犬鼠（土撥鼠）。其他生物群體，如植物，則介于線蚓科和哺乳動物這兩種極端之間，有85%的植物的根都埋藏在土壤中。另外，大約還有43%的線蟲（微小的蠕蟲）棲息在土壤中，或者生活在土壤中的動植物體內(nèi)。
盡管這些動植物的數(shù)量已經(jīng)大到驚人，但與微生物相比，它們?nèi)燥@得微不足道。據(jù)研究人員估計，以土壤為家的細(xì)菌物種的種類高達(dá)4.3億種，占到了所有細(xì)菌種類的50%以上；而90%的真菌都生活在土壤中，其種類大約有560多萬種。
總地來說，從目前研究的所有生物群體來看，大約59%的物種都需要土壤才能生存。并且研究人員相信，隨著他們越多地了解隱藏在地下的物種，確切的數(shù)字可能還會發(fā)生變化。
土壤的功能
對研究人員來說，除了數(shù)據(jù)足夠令人震驚之外，他們更加關(guān)注這種生物多樣性所蘊(yùn)含的意義和可以發(fā)揮的作用。
土壤中的生命不僅有助于生產(chǎn)我們所吃的食物，而且對保持土壤的完好也起著至關(guān)重要的作用。以蚯蚓和彈尾蟲為代表的小型動物可以分解植物和其他形式的有機(jī)物質(zhì)（如死去的昆蟲），將它們?nèi)谌胪寥乐小＿@個過程可以釋放出大量植物賴以生長的營養(yǎng)物質(zhì)。
但這并不是土壤生物幫助植物獲得更多營養(yǎng)的唯一途徑。例如，菌根真菌（一種與植物根部一起生長的真菌）可以通過將自己嵌入植物的根部，從中提取富含能量的化合物；而作為回報，它們可以幫助植物在土壤中擴(kuò)大活動范圍，進(jìn)而幫助植物獲得更多的營養(yǎng)。
除了食物和營養(yǎng)，土壤還能提供意料之外的驚喜，我們甚至有可能從中獲得新的抗生素和藥物。土壤細(xì)菌產(chǎn)生了多種抗生素，包括鏈霉素、氯霉素和四環(huán)素。可惜的是，抗生素耐藥性的增強(qiáng)使得許多早期抗生素已經(jīng)變得無效。然而，在不同的土壤中搜索新抗生素被認(rèn)為是件“前景光明”的事，這些潛在的新抗生素有望殺死對現(xiàn)有藥物具有耐藥性的“超級細(xì)菌”。
土壤的恢復(fù)力
在許多情況下，土壤的這些功能與多個物種有關(guān)。當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時，比如出現(xiàn)干旱或洪澇，擁有多個物種可以發(fā)揮相同的功效就可以為土壤提供一個安全網(wǎng)。
當(dāng)生物滲透進(jìn)入土壤時，無論是通過挖洞、筑巢還是作為一種錨定自己的方式，它們都會在土壤中設(shè)計并創(chuàng)建通道，進(jìn)而對土壤的結(jié)構(gòu)做出貢獻(xiàn)。白蟻就是一個典型例子，它們可以改變土壤結(jié)構(gòu)，空氣和水的過濾創(chuàng)造了通道。
將已被分解的植物融入土壤也具有同樣重要意義，這有助于維護(hù)土壤的完好，形成孔隙，進(jìn)而保護(hù)土壤免受侵蝕，增加其儲水能力。其中一些有機(jī)物質(zhì)也與土壤礦物質(zhì)鎖在一起，實現(xiàn)了碳的儲存。事實上，土壤中的碳含量是植被的三倍，是大氣的兩倍。
正視土壤的重要性
對許多人來說，土壤或許只是我們腳下的泥土。現(xiàn)在，新研究讓我們意識到，生命對土壤的依賴程度比我們原以為的要高。對地球上近2/3的物種來說，土壤是至關(guān)重要的棲息地，而且是一個處于危險之中的棲息地。研究人員希望，通過這些數(shù)據(jù)，學(xué)界與社會能將更多的精力分配給土壤的保護(hù)與恢復(fù)。
#創(chuàng)作團(tuán)隊：
編譯：糖獸
排版：雯雯
#參考來源：
https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2304663120
https://theconversation.com/more-than-half-of-life-on-earth-is-found-in-soil-heres-why-thats-important-211455
https://www.wsl.ch/en/news/2023/08/two-thirds-of-the-worlds-biodiversity-lives-in-the-soil.html
https://www.scientificamerican.com/article/more-than-half-of-earths-species-live-underground/
#圖片來源：
封面圖&首圖：Andy Murray/ChaosofDelight.org, CC BY-NC-ND
