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科学爱博博彩揭开雨后泥土芬芳的秘密

核心提示:自谷雨节气以来,杭城人民感受到了一场又一场春雨的“热情”。无论是路边的花草树木还是田间地头的农作物,亦或是声声啼叫的鸟
  自谷雨节气以来,杭城人民感受到了一场又一场春雨的“热情”。无论是路边的花草树木还是田间地头的农作物,亦或是声声啼叫的鸟儿都在庆祝这场春雨的盛会。大雨过后,天空开始放晴,放眼望去,天空澄澈如洗,花草树木经过春雨的洗礼后显得愈发的清新秀丽。此刻,我们除了能够感受到春天的勃勃生机,还能够闻到空气中弥漫着的沁人心脾的泥土芬芳。可是,你知道这种泥土的气味是如何产生的吗?
 
  事实上,这种气味并不是泥土本身带有的味道。众所周知,土壤是地球表面的一层疏松的物质,是地球植物赖以生存的根本。而一个地区土壤的类型依赖于当地的气候和降雨、地形、水在本地区的运动、矿产成分和形成土壤的岩石碎片、栖息在土壤里的动物、生长在这里的植物、附近的人类活动等众多因素。这些不同的因素使得每一种土壤都具有特殊的混合成分。不过大体上来看,土壤主要是由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成。其中,微生物占比较高。据显微镜观测,一克土壤里包含数亿度个微生物,即便是在荒无人烟的沙漠,一克砂土中也有十万多个微生物存在。正是这些不计其数的微生物向空气中释放出来的挥发性有机化合物(VOCs)构成了泥土的气味。
 
  科学研究发现,在土壤中生存的诸如跳虫一类的小型动物能够以土壤当中的放线菌和真菌为食,并且它们的触角能够捕捉到这些微生物释放出来的土臭素和2-甲基异茨醇等挥发性有机化合物分子,进而确定这些微生物的具体位置。
 
  然而,近期发表在《自然-微生物学》上的一项研究表明,虽然释放出气味的放线菌容易使自己的位置暴露,但是它同时也在利用这些跳虫进行繁殖。
 
  在研究过程中,研究人员利用气相色谱分析了一种天蓝色链霉菌产生的挥发性有机化合物。然后,他们观察跳虫对这些挥发性有机化合物的反应状况,发现,不仅是土臭素,合成土臭素的一些中间产物和副产物也能引跳虫触角上的电生理反应。另外,研究人员还发现,天蓝色链霉菌产生的挥发性有机化合物只对跳虫产生生理反应,其他土壤中的小型动物对此则没有明显反应。
 
  了解了链霉释放的挥发性有机化合物对跳虫的独特吸引力,那么聪明的链霉菌又是如何借助于跳虫进行繁殖的呢?据了解,链霉菌在进入繁殖期时会产生大量的子代孢子,这些孢子相当于植物的种子,是放线菌得以无限繁衍生息的根本所在,然而这些孢子不能自己运动。要想不断扩张领地,提高孢子的存活几率,链霉菌唯有借助于外部的力量。
 
  好在大自然的万千生物在千百万年的历史演化当中,早已进化出了各种有利于后代繁衍生息的方法。正如蒲公英的种子借助于风,大豆的种子借助于成熟豆荚的弹跳力,椰子的果实借助于海水的漂浮,众多树木的果实借助于动物皮毛的粘性及粪便一样,链霉菌通过释放挥发性有机化合物吸引跳虫前来把自己吃掉。一方面,当被吸引的跳虫前来觅食链霉菌时,其体表就已经在无意之中帮助了链霉菌孢子的扩散;另一方面,被吃掉的链霉菌其孢子仍然能够在跳虫肠道内存活,然后借助于跳虫粪便最终实现长途“旅行”的目的。当然,链霉菌除了能喂饱跳虫肚子外,其产生的多种抗生素还能够帮助跳虫杀死体内的病原体。因此,对于跳虫来说,链霉菌不失为一种“养生保健”的营养品了。
 
  事实上,在大自然中,类似于跳虫与链霉菌之间的互惠互利的共生关系普遍存在。这些生物彼此之间看似争锋相对、水火不容,实则合作共赢、共同进化,彼此之间的默契相处共同营造出了平衡运转的自然生态系统。

 
 
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