自谷雨節(jié)氣以來(lái),杭城人民感受到了一場(chǎng)又一場(chǎng)春雨的“熱情”。無(wú)論是路邊的花草樹木還是田間地頭的農(nóng)作物,亦或是聲聲啼叫的鳥兒都在慶祝這場(chǎng)春雨的盛會(huì)。大雨過(guò)后,天空開始放晴,放眼望去,天空澄澈如洗,花草樹木經(jīng)過(guò)春雨的洗禮后顯得愈發(fā)的清新秀麗。此刻,我們除了能夠感受到春天的勃勃生機(jī),還能夠聞到空氣中彌漫著的沁人心脾的泥土芬芳??墒牵阒肋@種泥土的氣味是如何產(chǎn)生的嗎?
事實(shí)上,這種氣味并不是泥土本身帶有的味道。眾所周知,土壤是地球表面的一層疏松的物質(zhì),是地球植物賴以生存的根本。而一個(gè)地區(qū)土壤的類型依賴于當(dāng)?shù)氐臍夂蚝徒涤?、地形、水在本地區(qū)的運(yùn)動(dòng)、礦產(chǎn)成分和形成土壤的巖石碎片、棲息在土壤里的動(dòng)物、生長(zhǎng)在這里的植物、附近的人類活動(dòng)等眾多因素。這些不同的因素使得每一種土壤都具有特殊的混合成分。不過(guò)大體上來(lái)看,土壤主要是由各種顆粒狀礦物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、水分、空氣、微生物等組成。其中,微生物占比較高。據(jù)顯微鏡觀測(cè),一克土壤里包含數(shù)億度個(gè)微生物,即便是在荒無(wú)人煙的沙漠,一克砂土中也有十萬(wàn)多個(gè)微生物存在。正是這些不計(jì)其數(shù)的微生物向空氣中釋放出來(lái)的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)構(gòu)成了泥土的氣味。
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在土壤中生存的諸如跳蟲一類的小型動(dòng)物能夠以土壤當(dāng)中的放線菌和真菌為食,并且它們的觸角能夠捕捉到這些微生物釋放出來(lái)的土臭素和2-甲基異茨醇等揮發(fā)性有機(jī)化合物分子,進(jìn)而確定這些微生物的具體位置。
然而,近期發(fā)表在《自然-微生物學(xué)》上的一項(xiàng)研究表明,雖然釋放出氣味的放線菌容易使自己的位置暴露,但是它同時(shí)也在利用這些跳蟲進(jìn)行繁殖。
在研究過(guò)程中,研究人員利用氣相色譜分析了一種天藍(lán)色鏈霉菌產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物。然后,他們觀察跳蟲對(duì)這些揮發(fā)性有機(jī)化合物的反應(yīng)狀況,發(fā)現(xiàn),不僅是土臭素,合成土臭素的一些中間產(chǎn)物和副產(chǎn)物也能引跳蟲觸角上的電生理反應(yīng)。另外,研究人員還發(fā)現(xiàn),天藍(lán)色鏈霉菌產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物只對(duì)跳蟲產(chǎn)生生理反應(yīng),其他土壤中的小型動(dòng)物對(duì)此則沒(méi)有明顯反應(yīng)。
了解了鏈霉釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)跳蟲的獨(dú)特吸引力,那么聰明的鏈霉菌又是如何借助于跳蟲進(jìn)行繁殖的呢?據(jù)了解,鏈霉菌在進(jìn)入繁殖期時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的子代孢子,這些孢子相當(dāng)于植物的種子,是放線菌得以無(wú)限繁衍生息的根本所在,然而這些孢子不能自己運(yùn)動(dòng)。要想不斷擴(kuò)張領(lǐng)地,提高孢子的存活幾率,鏈霉菌唯有借助于外部的力量。
好在大自然的萬(wàn)千生物在千百萬(wàn)年的歷史演化當(dāng)中,早已進(jìn)化出了各種有利于后代繁衍生息的方法。正如蒲公英的種子借助于風(fēng),大豆的種子借助于成熟豆莢的彈跳力,椰子的果實(shí)借助于海水的漂浮,眾多樹木的果實(shí)借助于動(dòng)物皮毛的粘性及糞便一樣,鏈霉菌通過(guò)釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物吸引跳蟲前來(lái)把自己吃掉。一方面,當(dāng)被吸引的跳蟲前來(lái)覓食鏈霉菌時(shí),其體表就已經(jīng)在無(wú)意之中幫助了鏈霉菌孢子的擴(kuò)散;另一方面,被吃掉的鏈霉菌其孢子仍然能夠在跳蟲腸道內(nèi)存活,然后借助于跳蟲糞便最終實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途“旅行”的目的。當(dāng)然,鏈霉菌除了能喂飽跳蟲肚子外,其產(chǎn)生的多種抗生素還能夠幫助跳蟲殺死體內(nèi)的病原體。因此,對(duì)于跳蟲來(lái)說(shuō),鏈霉菌不失為一種“養(yǎng)生保健”的營(yíng)養(yǎng)品了。
事實(shí)上,在大自然中,類似于跳蟲與鏈霉菌之間的互惠互利的共生關(guān)系普遍存在。這些生物彼此之間看似爭(zhēng)鋒相對(duì)、水火不容,實(shí)則合作共贏、共同進(jìn)化,彼此之間的默契相處共同營(yíng)造出了平衡運(yùn)轉(zhuǎn)的自然生態(tài)系統(tǒng)。
事實(shí)上,這種氣味并不是泥土本身帶有的味道。眾所周知,土壤是地球表面的一層疏松的物質(zhì),是地球植物賴以生存的根本。而一個(gè)地區(qū)土壤的類型依賴于當(dāng)?shù)氐臍夂蚝徒涤?、地形、水在本地區(qū)的運(yùn)動(dòng)、礦產(chǎn)成分和形成土壤的巖石碎片、棲息在土壤里的動(dòng)物、生長(zhǎng)在這里的植物、附近的人類活動(dòng)等眾多因素。這些不同的因素使得每一種土壤都具有特殊的混合成分。不過(guò)大體上來(lái)看,土壤主要是由各種顆粒狀礦物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)、水分、空氣、微生物等組成。其中,微生物占比較高。據(jù)顯微鏡觀測(cè),一克土壤里包含數(shù)億度個(gè)微生物,即便是在荒無(wú)人煙的沙漠,一克砂土中也有十萬(wàn)多個(gè)微生物存在。正是這些不計(jì)其數(shù)的微生物向空氣中釋放出來(lái)的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)構(gòu)成了泥土的氣味。
科學(xué)研究發(fā)現(xiàn),在土壤中生存的諸如跳蟲一類的小型動(dòng)物能夠以土壤當(dāng)中的放線菌和真菌為食,并且它們的觸角能夠捕捉到這些微生物釋放出來(lái)的土臭素和2-甲基異茨醇等揮發(fā)性有機(jī)化合物分子,進(jìn)而確定這些微生物的具體位置。
然而,近期發(fā)表在《自然-微生物學(xué)》上的一項(xiàng)研究表明,雖然釋放出氣味的放線菌容易使自己的位置暴露,但是它同時(shí)也在利用這些跳蟲進(jìn)行繁殖。
在研究過(guò)程中,研究人員利用氣相色譜分析了一種天藍(lán)色鏈霉菌產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物。然后,他們觀察跳蟲對(duì)這些揮發(fā)性有機(jī)化合物的反應(yīng)狀況,發(fā)現(xiàn),不僅是土臭素,合成土臭素的一些中間產(chǎn)物和副產(chǎn)物也能引跳蟲觸角上的電生理反應(yīng)。另外,研究人員還發(fā)現(xiàn),天藍(lán)色鏈霉菌產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)化合物只對(duì)跳蟲產(chǎn)生生理反應(yīng),其他土壤中的小型動(dòng)物對(duì)此則沒(méi)有明顯反應(yīng)。
了解了鏈霉釋放的揮發(fā)性有機(jī)化合物對(duì)跳蟲的獨(dú)特吸引力,那么聰明的鏈霉菌又是如何借助于跳蟲進(jìn)行繁殖的呢?據(jù)了解,鏈霉菌在進(jìn)入繁殖期時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的子代孢子,這些孢子相當(dāng)于植物的種子,是放線菌得以無(wú)限繁衍生息的根本所在,然而這些孢子不能自己運(yùn)動(dòng)。要想不斷擴(kuò)張領(lǐng)地,提高孢子的存活幾率,鏈霉菌唯有借助于外部的力量。
好在大自然的萬(wàn)千生物在千百萬(wàn)年的歷史演化當(dāng)中,早已進(jìn)化出了各種有利于后代繁衍生息的方法。正如蒲公英的種子借助于風(fēng),大豆的種子借助于成熟豆莢的彈跳力,椰子的果實(shí)借助于海水的漂浮,眾多樹木的果實(shí)借助于動(dòng)物皮毛的粘性及糞便一樣,鏈霉菌通過(guò)釋放揮發(fā)性有機(jī)化合物吸引跳蟲前來(lái)把自己吃掉。一方面,當(dāng)被吸引的跳蟲前來(lái)覓食鏈霉菌時(shí),其體表就已經(jīng)在無(wú)意之中幫助了鏈霉菌孢子的擴(kuò)散;另一方面,被吃掉的鏈霉菌其孢子仍然能夠在跳蟲腸道內(nèi)存活,然后借助于跳蟲糞便最終實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)途“旅行”的目的。當(dāng)然,鏈霉菌除了能喂飽跳蟲肚子外,其產(chǎn)生的多種抗生素還能夠幫助跳蟲殺死體內(nèi)的病原體。因此,對(duì)于跳蟲來(lái)說(shuō),鏈霉菌不失為一種“養(yǎng)生保健”的營(yíng)養(yǎng)品了。
事實(shí)上,在大自然中,類似于跳蟲與鏈霉菌之間的互惠互利的共生關(guān)系普遍存在。這些生物彼此之間看似爭(zhēng)鋒相對(duì)、水火不容,實(shí)則合作共贏、共同進(jìn)化,彼此之間的默契相處共同營(yíng)造出了平衡運(yùn)轉(zhuǎn)的自然生態(tài)系統(tǒng)。