地球一半以上的物種都生活在地下

研究人員著手計算地球生命有多少棲息在這個星球最不受重視的環境中

Macroscopic view of a springtail, Dicyrtomina minuta, standing on top of snail eggs

蝸牛卵上的Dicyrtomina minuta

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對許多人來說,土壤只是我們腳下的泥土。但新的研究表明,對於地球上超過一半的物種來說,土壤是至關重要的棲息地,而且是一個岌岌可危的棲息地。

“我認為土壤正迎來一個重要時刻,”瑞士聯邦森林、雪和景觀研究所的真菌生態學家馬克·安東尼說。“我們開始意識到,我們在全球範圍內真的把土壤搞砸了。”

安東尼是一項研究的共同作者,該研究於週一發表在《美國國家科學院院刊》上,該研究計算出地球上約有59%的物種依賴土壤來完成其生命週期的一個或多個階段。這個數字與之前對所有動物的總體估計(約四分之一)相比,變化幅度很大。“我確實帶著期望而來,認為這個數字會遠高於大家所說的,因為 25% 感覺很低,”安東尼說。“這感覺就是不對勁。”


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因此,安東尼和他的同事著手整理現有的全球物種豐富度和土壤生物多樣性估計資料,這些資料涉及生命中最主要的群體,包括細菌、真菌、植物昆蟲和哺乳動物。他說,這是一項具有挑戰性的工作,因為科學家們對於其中一些群體仍然有很多需要了解的地方——包括那些生活、築巢或以其他方式密切依賴土壤的成員。

“我一直在等待這樣的研究,”科羅拉多州立大學的土壤生態學家戴安娜·沃爾說,她沒有參與這項研究,但在發表過程中審閱了該研究。

“我認為作者根據我們目前科學的狀況做得很好,”西弗吉尼亞大學研究土壤微生物群落的艾姆伯·莫里西說,她也沒有參與這項新研究。“在土壤生物多樣性方面肯定存在一些盲點,並且有很多關於‘評估多樣性的最佳方法是什麼?’的問題。”

在他們調查的群體中,研究人員發現Enchytraeidae(或稱蚓蚓)對土壤的依賴性最高,為 98.6%。這些動物是蚯蚓的微型近親,一生都可以在土壤中度過。哺乳動物對土壤的依賴性最低,約有 4% 的哺乳動物在其生命週期的一個或多個階段依賴土壤。例如,一些哺乳動物,如草原犬鼠,在地下築巢。其他生命群體,如植物,則介於這些極端之間。雖然許多植物物種從地面生長出來,但像空氣鳳梨這樣的物種生長在樹上,遠離土壤。

在所研究的群體中,約有 59% 的物種需要土壤才能生存。安東尼說,即使對他來說,這個數字也高得驚人。他預計,隨著科學家們更多地瞭解隱藏在地下的物種,確切的數字會發生變化,但他表示,對土壤的依賴程度才是最重要的,因為它顯示了這種環境對地球生命的低估價值。

“我把這在很大程度上看作是一次人口普查,”安東尼說。“希望我們能利用這次調查的結果,將更多的精力投入到土壤的保護和恢復中,因為我們目前真的沒有這樣做。”

Meghan Bartels is a science journalist based in New York City. She joined 大眾科學 in 2023 and is now a senior news reporter there. Previously, she spent more than four years as a writer and editor at Space.com, as well as nearly a year as a science reporter at Newsweek, where she focused on space and Earth science. Her writing has also appeared in Audubon, Nautilus, Astronomy and Smithsonian, among other publications. She attended Georgetown University and earned a master’s degree in journalism at New York University’s Science, Health and Environmental Reporting Program.

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