科学家揭示从热带到两极土壤生物多样性

2011-10-24 07:00 · 李亦奇

在赤道地面能发现的物种要比地球两极更广泛。但是新研究首次显示,这一规律并不适用于生存于地下的线虫、螨虫以及跳虫。

一块石头下的生态系统 (Pic: Sciencephoto)

生活在哥斯达黎加热带森林、肯尼亚干旱草原或者是阿拉斯加州和瑞典的苔原和北部针叶林的土壤中的显微动物具有多样性。该研究结果发表在了美国国家科学院院刊上。科学家们普遍认为,在赤道地面能发现的物种要比地球两极更广泛。但是新研究首次显示,这一规律并不适用于生存于地下的线虫、螨虫以及跳虫。

美国国家科学基金会资助了该团队研究。该团队包括南佛罗里达州大学、科罗拉多州立大学以及英国兰开斯特大学的生态学家们。

“科学家E.O. Wilson指出理解地球生物多样性关键要依赖于对其最小生命形式的探索。”资助了该研究的美国科学基金会环境生物学部门主任马特.凯恩表示。

“对全球动物的研究为这个观点提供了重要肯定,该研究揭示了地下生物多样性的重要意义。”这是首次对全球土壤动物分布进行综合分子分析,其辽阔的生态系统范围囊括热带到两极。土壤样本来自全球11个地点,包括哥斯达黎加热带雨林,肯尼亚干旱草原、新西兰温带森林、阿根廷灌木大草原以及阿拉斯加和瑞典北部针叶林。研究人员通过DNA测试发现,每个地点土壤中的动物都具有多样性,但是每个生态系统都有其自身的土壤中的动物,都是独特的,阐明了“神奇的物种多样性”,而以前从未被发现。

平均来看,研究人员鉴定的土壤动物中有96%仅在单一地点被发现,证明大多数土壤中动物的分布受到限制,或者换句话说它们是某地特有的。这对长期以来所认为的那些更小型动物广泛分布的观点提出了挑战。但是,和大多数地面上生物体不同,没有证据表明纬度会造成土壤中动物多样性有差异。

“螨虫和蛔虫在土壤生态中占优势地位,并促使土壤中营养物质分解和循环。”Garey表示。“这些动物是自然和农田土壤生态系统正常运作的基本因素。”研究人员检验和全球土壤中动物分布相关的因素,比如气候、土壤营养水平以及地面上生物多样性。研究结果显示,那些地面上生物多样性较大的地点,土壤中生物多样性似乎较低。解释地面生物多样性高而地下生物多样性低的主要因素是高水平的土壤无机氮获取以及与其他地点比较ph值较低。一些动物多样性比较大的地点,比如肯尼亚草原,被认为由于土地使用和人口增加处于更高风险中。

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