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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(xiàng)新的研究表明，它們都比不過(guò)土壤。瑞士一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)近期發(fā)現(xiàn)，土壤是地球上有著最豐富的物種的生態(tài)系統(tǒng)，是擁有最大的物種多樣性的生物棲息地。

(資料圖片僅供參考)

這些最新的數(shù)據(jù)表明，從在土壤表面覓食的昆蟲(chóng)，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(guó)國(guó)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(duì)全球土壤中的生物多樣性進(jìn)行的首次全面評(píng)估。研究人員分析了包括細(xì)菌、真菌、植物、昆蟲(chóng)和哺乳動(dòng)物在內(nèi)的生物數(shù)據(jù)。這樣的研究充滿了挑戰(zhàn)，因?yàn)閷?duì)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(xiàng)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(píng)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(wàn)種節(jié)肢動(dòng)物棲息在土壤中，約占所有已知節(jié)肢動(dòng)物物種的30%。土壤中的線蚓科和寡毛綱分別有770種和6000種，雖然與節(jié)肢動(dòng)物相比，這個(gè)數(shù)字可能看起來(lái)并不多，但它們分別占到了所屬動(dòng)物類群的98%和63%，表明了它們對(duì)土壤的極高依賴性。?

相比之下，生活在土壤中的哺乳動(dòng)物種類有限，只有3.8%的哺乳動(dòng)物將土壤視作棲息地，例如草原犬鼠。其他生物群體，如植物，則介于線蚓科和哺乳動(dòng)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(chóng)棲息在土壤中，或者生活在土壤中的動(dòng)植物體內(nèi)。

盡管這些動(dòng)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(jì)，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(wàn)種。

總的來(lái)說(shuō)，從目前研究的所有生物群體來(lái)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?cè)蕉嗟亓私怆[藏在地下的物種，確切的數(shù)字可能還會(huì)發(fā)生變化。??????????????????

土壤的功能

對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)，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(duì)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(chóng)為代表的小型動(dòng)物可以分解植物和其他形式的有機(jī)物質(zhì)，將它們?nèi)谌胪寥乐小＿@個(gè)過(guò)程可以釋放出大量植物賴以生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。

但這并不是土壤生物幫助植物獲得更多營(yíng)養(yǎng)的唯一途徑。例如，菌根真菌可以通過(guò)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(bào)，它們可以幫助植物在土壤中擴(kuò)大活動(dòng)范圍，進(jìn)而幫助植物獲得更多的營(yíng)養(yǎng)。

除了食物和營(yíng)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(wú)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(duì)現(xiàn)有藥物具有耐藥性的“超級(jí)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(gè)物種有關(guān)。當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時(shí)，比如出現(xiàn)干旱或洪澇，擁有多個(gè)物種可以發(fā)揮相同的功效就可以為土壤提供一個(gè)安全網(wǎng)。

當(dāng)生物滲透進(jìn)入土壤時(shí)，無(wú)論是通過(guò)挖洞、筑巢還是作為一種錨定自己的方式，它們都會(huì)在土壤中設(shè)計(jì)并創(chuàng)建通道，進(jìn)而對(duì)土壤的結(jié)構(gòu)做出貢獻(xiàn)。白蟻就是一個(gè)典型例子，它們可以改變土壤結(jié)構(gòu)，空氣和水的過(guò)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(chǔ)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(shí)現(xiàn)了碳的儲(chǔ)存。事實(shí)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(duì)許多人來(lái)說(shuō)，土壤或許只是我們腳下的泥土。現(xiàn)在，新研究讓我們意識(shí)到，生命對(duì)土壤的依賴程度比我們?cè)詾榈囊摺?duì)地球上近2/3的物種來(lái)說(shuō)，土壤是至關(guān)重要的棲息地，而且是一個(gè)處于危險(xiǎn)之中的棲息地。研究人員希望，通過(guò)這些數(shù)據(jù)，學(xué)界與社會(huì)能將更多的精力分配給土壤的保護(hù)與恢復(fù)。