【菜科解读】

珊瑚礁、深海、热带雨林，曾被认为是地球上的一些最具生物多样性的热门区域。

然而，一项新的研究表明，它们都比不过土壤。

瑞士一个研究团队近期发现，土壤是地球上有着最丰富的物种的生态系统，是拥有最大的物种多样性的生物栖息地。

这些最新的数据表明，从在土壤表面觅食的昆虫，到土壤孔隙中的微小微生物，约59%的地球生命都以土壤为家园。

这一数据比之前认为的25%要高出两倍多，详细数据已经发表在了最近的《美国国家科学院院刊》上。

大量物种生活在土壤中。

（图/wsl.ch）

惊人的数字

这是对全球土壤中的生物多样性进行的首次全面评估。

研究人员分析了包括细菌、真菌、植物、昆虫和哺乳动物在内的生物数据。

这样的研究充满了挑战，因为对于其中部分生物类群，科学家还有很多不解之处。

因此，为了完成这项工作，研究人员检索了现有的大量相关文献，并重新评估了已经在土壤中发现的物种的现有数据。

他们的调查结果表明，大约有200万种节肢动物（比如昆虫、蜘蛛）栖息在土壤中，约占所有已知节肢动物物种的30%。

土壤中的线蚓科（类似小型的蚯蚓）和寡毛纲（蠕虫）分别有770种和6000种，虽然与节肢动物相比，这个数字可能看起来并不多，但它们分别占到了所属动物类群的98%和63%，表明了它们对土壤的极高依赖性。

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相比之下，生活在土壤中的哺乳动物种类有限，只有3.8%的哺乳动物将土壤视作栖息地，例如草原犬鼠（土拨鼠）。

其他生物群体，如植物，则介于线蚓科和哺乳动物这两种极端之间，有85%的植物的根都埋藏在土壤中。

另外，大约还有43%的线虫（微小的蠕虫）栖息在土壤中，或者生活在土壤中的动植物体内。

尽管这些动植物的数量已经大到惊人，但与微生物相比，它们仍显得微不足道。

据研究人员估计，以土壤为家的细菌物种的种类高达4.3亿种，占到了所有细菌种类的50%以上；而90%的真菌都生活在土壤中，其种类大约有560多万种。

总的来说，从目前研究的所有生物群体来看，大约59%的物种都需要土壤才能生存。

并且研究人员相信，随着他们越多地了解隐藏在地下的物种，确切的数字可能还会发生变化。

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土壤的功能

对研究人员来说，除了数据足够令人震惊之外，他们更加关注这种生物多样性所蕴含的意义和可以发挥的作用。

土壤中的生命不仅有助于生产我们所吃的食物，而且对保持土壤的完好也起着至关重要的作用。

以蚯蚓和弹尾虫为代表的小型动物可以分解植物和其他形式的有机物质（如死去的昆虫），将它们融入土壤中。

这个过程可以释放出大量植物赖以生长的营养物质。

但这并不是土壤生物帮助植物获得更多营养的唯一途径。

例如，菌根真菌（一种与植物根部一起生长的真菌）可以通过将自己嵌入植物的根部，从中提取富含能量的化合物；而作为回报，它们可以帮助植物在土壤中扩大活动范围，进而帮助植物获得更多的营养。

除了食物和营养，土壤还能提供意料之外的惊喜，我们甚至有可能从中获得新的抗生素和药物。

土壤细菌产生了多种抗生素，包括链霉素、氯霉素和四环素。

可惜的是，抗生素耐药性的增强使得许多早期抗生素已经变得无效。

然而，在不同的土壤中搜索新抗生素被认为是件前景光明的事，这些潜在的新抗生素有望杀死对现有药物具有耐药性的超级细菌。

土壤的恢复力

在许多情况下，土壤的这些功能与多个物种有关。

当环境发生变化时，比如出现干旱或洪涝，拥有多个物种可以发挥相同的功效就可以为土壤提供一个安全网。

当生物渗透进入土壤时，无论是通过挖洞、筑巢还是作为一种锚定自己的方式，它们都会在土壤中设计并创建通道，进而对土壤的结构做出贡献。

白蚁就是一个典型例子，它们可以改变土壤结构，空气和水的过滤创造了通道。

将已被分解的植物融入土壤也具有同样重要意义，这有助于维护土壤的完好，形成孔隙，进而保护土壤免受侵蚀，增加其储水能力。

其中一些有机物质也与土壤矿物质锁在一起，实现了碳的储存。

事实上，土壤中的碳含量是植被的三倍，是大气的两倍。

正视土壤的重要性

对许多人来说，土壤或许只是我们脚下的泥土。

现在，新研究让我们意识到，生命对土壤的依赖程度比我们原以为的要高。

对地球上近2/3的物种来说，土壤是至关重要的栖息地，而且是一个处于危险之中的栖息地。

研究人员希望，通过这些数据，学界与社会能将更多的精力分配给土壤的保护与恢复。

参考来源

https://www.pnas.org/doi/abs/10.1073/pnas.2304663120

https://theconversation.com/more-than-half-of-pfe-on-earth-is-found-in-soil-heres-why-thats-1455

https://www.wsl.ch/en/news/2023/08/two-thirds-of-the-worlds-biodiversity-pves-in-the-soil.html

https://www.scientificamerican.com/article/more-than-half-of-earths-species-pve-underground/

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