土壤到底有多重要?离开它我们将无法生存(3)

时间:2015-12-15 08:41:26 来源:每日科技网

  藻类可以进行光合作用,从而为地衣提供能量,而真菌可以收集水分,防止地衣脱水。真菌拥有长长的细丝,非常适合从周围环境中收集水分。更加重要的是,地衣中还含有一种能够进行光合作用的细菌,名为蓝藻,这种藻类能够从环境中汲取氮气成分,而当它们死亡时,这些氮元素便被融入了土壤之中,逐渐提升了土壤中养分的蓄积量。

  通过紧密协作,这些不同的细小生命将它们各自的技能结合起来,逐渐适应了这片5亿年前荒芜的大陆。直至今天,地衣仍然是世界上适应能力最强的生命形式之一。

  美国新泽西州罗格斯大学的保罗·法尔科瓦斯基(Paul Falkowski)表示:“地衣能够征服坚硬的岩石。它们还会分泌酸性物质,从而加速岩石的风化过程。”

  这就意味着地衣并不仅仅只是占据了地球早期的土壤,它们正在逐渐改造地球早期土壤。通过加速岩石风化过程,地衣更进一步增加了土壤中营养成分的积累,从而使土壤变得更加肥沃。这就为其他形式的生命向陆地进发铺平了道路。法尔科瓦斯基说:“对于植物最终成功征服地球上的陆地,地衣起到的作用功不可没。”

  对陆地的第二轮“殖民”开始于大约4.4亿年前,早期植物开始大举向陆地蔓延并在这一过程中更显著地改变了土壤的性质。瑞塔莱克说:“它们促成了更明显的土壤结构,它们还将大量的磷和钾等营养物质掺入了土壤之中。这样做的后果是,它们增加了土壤和海洋中营养物质的含量。”

  植物的根系是真菌的安家之所

  植物这种增加土壤肥力的特性背后,一大关键便在于其根部的真菌。这些“菌根”产生于大约5亿年前,甚至比植物最早的根系诞生的时间还要早。

  和地衣内部生活的真菌很像,“菌根”同样是与具有光合作用能力的植物相互合作来实现目标的。并且与地衣中的情况一样,这样一种合作形式会对双方都有益:“菌根”会产生大量长长的须丝,这增加了植物获取营养水分的范围并使其更牢固地扎根于土壤中,并能够从土壤中吸收氮和其他植物生长所需的营养物质。

  菌根的细丝同时也会加速岩石分解,从而释放出更多营养物质,包括磷,钙和铁等等,这些同样都会帮助进一步增加土壤肥力。科学家们相信这种互利共生的关系对于陆地植物的演化过程是至关重要的。15年前发现的距今4.6亿年前的菌根化石则更加支持了这一理论的正确性,因为在4.6亿年前甚至连陆生植物都还没有出现。

投稿:chuanbeiol@163.com
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