地球生命究竟幾何

船舷

當(dāng)一般人被問及地球生物的物種數(shù)量時(shí)，差不多都會(huì)說，應(yīng)該不少于百八十萬吧。這個(gè)數(shù)字與近200年前科學(xué)家估算的昆蟲種類數(shù)量相當(dāng)，可是還不到真實(shí)數(shù)字的一個(gè)零頭呢。

生物始祖LUCA?

46億年前剛剛誕生的地球就是一個(gè)名副其實(shí)的火球，后來它又成為滾燙的超級(jí)巖漿鍋，到處是蒸汽，到處在沸騰。直到大約30億年前，地球上才有生物登場(chǎng)亮相——一種被命名為“最后普遍共同祖先”（LUCA）的生物。它形態(tài)龐大，達(dá)到令人瞠目結(jié)舌的地步，填充了地球上的所有海洋。隨后，它分裂為3個(gè)部分，最終誕生了今天地球上所有的生命。

科學(xué)家最新的研究成果顯示，LUCA是早期生命努力生存的結(jié)果。在數(shù)百萬年的時(shí)間里，LUCA試圖將海洋轉(zhuǎn)變?yōu)槿蚧蚪粨Q工廠。一些試圖努力存活下來的細(xì)胞在無競(jìng)爭環(huán)境下相互交換有用物質(zhì)，有效地創(chuàng)造出覆蓋全球的巨大生物。

1億年后，LUCA分裂成3種不同的生命形態(tài)：單細(xì)胞細(xì)菌、原始細(xì)菌以及能夠演變?yōu)閯?dòng)物和植物的更為復(fù)雜的真核細(xì)胞。因?yàn)槟甏^于久遠(yuǎn)，所以幾乎沒有留下任何化石遺跡，任何能追溯到那個(gè)年代的基因可能均已發(fā)生無法辨認(rèn)的變異，致使今天的科學(xué)家絞盡腦汁，也無法復(fù)原這種生物。

未知生物不斷涌現(xiàn)

如果打破動(dòng)植物間的界線，那么，你知道地球上最大的生物是什么嗎？既不是大海里190噸的藍(lán)鯨，也不是澳洲叢林里95米高的桉樹，而是一般人聞所未聞的蜜環(huán)菌。1992年，美國生物學(xué)家詹姆斯·凱恩在密歇根州北部水晶瀑布附近的一片樹林中發(fā)現(xiàn)了一株存活了1500多年、質(zhì)量超過110噸的蜜環(huán)菌。它的占地面積達(dá)15公頃，相當(dāng)于21個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的足球場(chǎng)。這一發(fā)現(xiàn)震驚世界！《自然》雜志刊文稱，這可能是迄今世界上最大、也是最古老的生命體，堪稱當(dāng)之無愧的世界紀(jì)錄。

最近，詹姆斯·凱恩率領(lǐng)一個(gè)考察組重返密歇根州北部的叢林。他們對(duì)該蜜環(huán)菌重新做了采樣和基因組分析后，修正了先前的數(shù)據(jù)。結(jié)果表明，這是一個(gè)存活了 2500 年之久、重達(dá) 440 噸、相當(dāng)于3頭藍(lán)鯨重量的蜜環(huán)菌。

日前，有人在安第斯山脈山腳下發(fā)現(xiàn)了一種蝙蝠，長得跟山莓一樣大。此外，在新加坡發(fā)現(xiàn)有一種蠕蟲，只寄居在變色蜥蜴的肺里。這種蝙蝠和蠕蟲具有一個(gè)共同點(diǎn)，那就是它們都是最新發(fā)現(xiàn)的物種。最近，它們得到了正式的命名，分別是多米尼加鼠耳蝠和Rhabdias singaporensis。在這兩種生物之后，科學(xué)家們當(dāng)然還會(huì)繼續(xù)發(fā)現(xiàn)新的生物物種，并將它們加入到數(shù)據(jù)庫中來。研究者們每年都會(huì)發(fā)現(xiàn)1.5萬個(gè)新的物種，而且這一發(fā)現(xiàn)速度并沒有減緩的跡象。

?數(shù)字與爭論?

瑞典科學(xué)家林奈于1758年發(fā)明的物種分類和命名的方法一直沿用至今。相近的物種組成屬，再往上依次是科、目、綱、門、界。在這一生命譜系中，越大的門類就越不容易有新發(fā)現(xiàn)。這并不奇怪，因?yàn)閱我恍挛锓N的發(fā)現(xiàn)總是比一群全新的門或綱類物種更普遍。從那以后的261年間，約有125萬個(gè)物種，包括約100萬個(gè)陸地物種和25萬個(gè)海洋物種已經(jīng)被描述和命名，成為生物物種核心數(shù)據(jù)庫中的一員。此外，科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)并描述了約70萬個(gè)物種，但尚未被正式加入到這個(gè)核心數(shù)據(jù)庫。

聯(lián)合國環(huán)境署最新發(fā)布的一份報(bào)告稱，地球上共有870萬種生物。這是利用一些研究模型估算出來的數(shù)據(jù)。這870萬種生物，可分為650萬種陸地生物和220萬種海洋生物，又可分為780萬種動(dòng)物、30萬種植物和60萬種真菌。

有相當(dāng)一部分專家認(rèn)為，以上的數(shù)據(jù)過于低估地球生物的種類。日前，美國印第安納大學(xué)的研究人員給出了最新的說法——地球上可能存在著1萬億種不同物種，至少是之前評(píng)估數(shù)的10萬倍。這意味著地球上99.999%的物種尚未被發(fā)現(xiàn)。

在解釋以上數(shù)據(jù)的依據(jù)時(shí)，印第安納大學(xué)教授杰伊·倫農(nóng)表示，評(píng)估地球物種數(shù)量對(duì)科學(xué)家而言是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)。科學(xué)家根據(jù)當(dāng)前的研究數(shù)據(jù)結(jié)合生態(tài)模型的最大數(shù)據(jù)庫，即將提供一份嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜碌厍蛭⑸锓N類統(tǒng)計(jì)報(bào)告。過去的估算數(shù)據(jù)輕視了微生物的數(shù)量，只因它們實(shí)在太小了，以致于肉眼不可見。這些微生物主要是單細(xì)胞有機(jī)體、細(xì)菌、古細(xì)菌和某些真菌。在某些微生物含量異常豐富的原始森林中，1克土壤中就可能含有1萬種微生物。印地安納大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)從全球3.5萬個(gè)地點(diǎn)統(tǒng)計(jì)到了560萬種微生物和非微生物物種，從而利用數(shù)學(xué)方法推算出了1萬億這個(gè)數(shù)字。

深海生物被低估

根據(jù)進(jìn)化論的觀點(diǎn)，人們?cè)?jīng)普遍認(rèn)為，新的物種通常需要突破某種環(huán)境的障礙才可能完成演變，比如陸地上的山脈溝壑。而海底地貌要單調(diào)許多，因而人們一直將深海視為“生命的禁區(qū)”，認(rèn)為其生物總數(shù)不會(huì)超過20萬種。

從事多年海洋生物研究的莫拉·馬喬萊克和倫敦博物館深海物種專家約翰·蘭姆希德，已經(jīng)用他們的研究成果改寫了教科書上早已過時(shí)的“地球上80%的生物存在于森林中”的觀點(diǎn)。他們認(rèn)為，深海海底生物物種的數(shù)量應(yīng)該在1000萬～1億種之間，比以往估算的20萬種至少要高出幾百倍。

為了掌握具有說服力的證據(jù)，莫拉·馬喬萊克和約翰·蘭姆希德采用最原始也是最笨的辦法，制作了一種名為“滑撬”的收集器投入海底用于收集生物樣本。結(jié)果令他們驚喜不已，海底的生物種類竟然如此繁多，在不同的樣品采集點(diǎn)所采集到的物種很少出現(xiàn)重疊情況，甚至兩個(gè)相距較近的采集地點(diǎn)也是如此。在加勒比海，他們的“滑撬”在海底耕耘了500米，就收集到了365個(gè)深海物種。

后來，他們將“滑撬”改為“耕箱”，這樣便可獲取某些鉆入海底淤泥中的生物。在3個(gè)多月的時(shí)間里，他們?cè)谑澜绲牟煌Ｓ蛞还彩占搅?56箱海底生物樣本，清晰地確認(rèn)了272009只海洋動(dòng)物，它們分屬于1597個(gè)物種。更重要的是，在分類過程中，發(fā)現(xiàn)新物種的速度非常快。換句話說，海底生物種類如此豐富，每一次取樣都能帶來新的驚喜，平均每0.09平方米的海泥都含有幾種科學(xué)家從未見過的新物種。

在談到研究深海生物的重要性時(shí)，約翰·蘭姆希德表示，海洋生物學(xué)家不應(yīng)停留在目前這個(gè)粗略的數(shù)字上，他們必須加倍努力工作。同時(shí)，莫拉·馬喬萊克也表示，現(xiàn)在海洋生物學(xué)家太少了，而要做的工作又太多，依照目前的進(jìn)度，要想把海洋里所有生物都辨認(rèn)歸類，可能需要幾千年的時(shí)間。但到那時(shí)，可能一多半的海洋生物已經(jīng)滅絕了。