吃土不那么簡單

雷炳新

在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，土壤既是各種動植物生存的寓所，又是各種動植物改造的對象，各種動植物憑著自己獨特的手段，維持并促進(jìn)著土壤生態(tài)系統(tǒng)的循環(huán)與平衡。而蚯蚓絕對算得上是土壤生態(tài)系統(tǒng)中最獨特的存在，它憑借著非凡的“吃土”本領(lǐng)，改善著土壤結(jié)構(gòu)，堪稱“陸地生態(tài)系統(tǒng)的工程師”。

蚯蚓通過“吃土”的方式能改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤中養(yǎng)分的循環(huán)。千百萬年來，地球大陸愈發(fā)生機盎然，這離不開蚯蚓的貢獻(xiàn)。然而，“吃土”并不是一件簡單的事情，它要求蚯蚓將腐敗的有機物及植物莖葉、碎片連同泥土一起吞下，經(jīng)過自身的處理，吞吐出更具黏性、更肥沃、更松散的泥土。就這一點來說，小小的蚯蚓絕對稱得上是“吃土達(dá)人”。

在土壤生態(tài)系統(tǒng)中，植物是重要的組成部分。據(jù)估計，每年全世界土壤中有3.5×1010噸的陸地落葉。而植物會產(chǎn)生出大量的多酚類物質(zhì)作為防御素，避免其枝葉被食草動物啃食。這些植物中的多酚類物質(zhì)通過結(jié)合沉淀可溶性蛋白，可以抑制生物酶的活性。也就是說，這些落葉對大多數(shù)動物來說是有毒的，是不可食用的。

當(dāng)落葉落入土壤后，這些多酚類物質(zhì)也就進(jìn)入了土壤，并且落葉中含有的多酚類物質(zhì)非常多（可占到樹葉干重的1%～25%）。因此，大量多酚類物質(zhì)會對土壤中的微生物及動物產(chǎn)生影響，并進(jìn)一步影響土壤中養(yǎng)分的循環(huán)。那么，蚯蚓既可以有毒的落葉碎片為食，又可食用沾染了毒素的土壤，它是如何做到的呢？

我們知道，蚯蚓屬于環(huán)節(jié)動物，具有典型的環(huán)節(jié)動物特點。蚯蚓身體呈圓柱形，具有明顯的分節(jié)現(xiàn)象。蚯蚓含有次生體腔，即在體壁與腸道之間存在空腔，體壁上含有黏液細(xì)胞，可以分泌黏液使體表濕潤光滑，結(jié)合消化管壁上的肌肉層，使其能在土壤中順利穿行，而在體腔的中央就是蚯蚓的腸道。正是在蚯蚓的腸道內(nèi)，來自歐洲的科研團隊發(fā)現(xiàn)了一種大量存在的二烷基呋喃磺酸類物質(zhì)，并命名為“蚯蚓破防御素”。這種物質(zhì)似乎是蚯蚓獨有的，在蚯蚓的近親——其他環(huán)節(jié)動物中還未發(fā)現(xiàn)其蹤影。該團隊進(jìn)一步的試驗表明，“蚯蚓破防御素”能夠起到表面活性劑的作用，即能在不影響腸道酶活性的條件下，通過降低植物多酚類化合物之間的表面張力等手段來減少多酚類物質(zhì)的毒性。

更為奇特的是，研究團隊發(fā)現(xiàn)，蚯蚓在多酚類物質(zhì)含量多的環(huán)境中，其腸道內(nèi)的“蚯蚓破防御素”分泌量也會自動增多。這說明蚯蚓利用“蚯蚓破防御素”來消除多酚類物質(zhì)對腸道消化酶的影響，解除植物枝葉上和土壤中的毒素，從而使其能夠在多落葉的土壤環(huán)境中愉快地“吃土”，而又能避免中毒。這一特異本領(lǐng)堪稱蚯蚓家族的獨家秘笈。

在土壤生態(tài)系統(tǒng)，尤其是森林生態(tài)系統(tǒng)中，落葉是有機物進(jìn)入土壤的一個重要來源。落葉的分解是養(yǎng)分回歸土壤的關(guān)鍵，也是全球生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)的重要環(huán)節(jié)。蚯蚓攜帶著“蚯蚓破防御素”這樣的利器，在“吃土”的過程中既能分解掉毒素，又能替我們維持生態(tài)系統(tǒng)的平衡，從而為我們營造出一個絢麗多彩、生機盎然的新世界。