船舷
當一般人被問及地球生物的物種數量時,差不多都會說,應該不少于百八十萬吧。這個數字與近200年前科學家估算的昆蟲種類數量相當,可是還不到真實數字的一個零頭呢。
46億年前剛剛誕生的地球就是一個名副其實的火球,后來它又成為滾燙的超級巖漿鍋,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,達到令人瞠目結舌的地步,填充了地球上的所有海洋。隨后,它分裂為3個部分,最終誕生了今天地球上所有的生命。
科學家最新的研究成果顯示,LUCA是早期生命努力生存的結果。在數百萬年的時間里,LUCA試圖將海洋轉變?yōu)槿蚧蚪粨Q工廠。一些試圖努力存活下來的細胞在無競爭環(huán)境下相互交換有用物質,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):單細胞細菌、原始細菌以及能夠演變?yōu)閯游锖椭参锏母鼮閺碗s的真核細胞。因為年代過于久遠,所以幾乎沒有留下任何化石遺跡,任何能追溯到那個年代的基因可能均已發(fā)生無法辨認的變異,致使今天的科學家絞盡腦汁,也無法復原這種生物。
如果打破動植物間的界線,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、質量超過110噸的蜜環(huán)菌。它的占地面積達15公頃,相當于21個標準的足球場。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,堪稱當之無愧的世界紀錄。
最近,詹姆斯·凱恩率領一個考察組重返密歇根州北部的叢林。他們對該蜜環(huán)菌重新做了采樣和基因組分析后,修正了先前的數據。結果表明,這是一個存活了 2500 年之久、重達 440 噸、相當于3頭藍鯨重量的蜜環(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共同點,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,科學家們當然還會繼續(xù)發(fā)現(xiàn)新的生物物種,并將它們加入到數據庫中來。研究者們每年都會發(fā)現(xiàn)1.5萬個新的物種,而且這一發(fā)現(xiàn)速度并沒有減緩的跡象。
瑞典科學家林奈于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,因為單一新物種的發(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125萬個物種,包括約100萬個陸地物種和25萬個海洋物種已經被描述和命名,成為生物物種核心數據庫中的一員。此外,科學家還發(fā)現(xiàn)并描述了約70萬個物種,但尚未被正式加入到這個核心數據庫。
聯(lián)合國環(huán)境署最新發(fā)布的一份報告稱,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據。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780萬種動物、30萬種植物和60萬種真菌。
有相當一部分專家認為,以上的數據過于低估地球生物的種類。日前,美國印第安納大學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,至少是之前評估數的10萬倍。這意味著地球上99.999%的物種尚未被發(fā)現(xiàn)。
在解釋以上數據的依據時,印第安納大學教授杰伊·倫農表示,評估地球物種數量對科學家而言是一個巨大的挑戰(zhàn)。科學家根據當前的研究數據結合生態(tài)模型的最大數據庫,即將提供一份嚴謹的全新地球微生物種類統(tǒng)計報告。過去的估算數據輕視了微生物的數量,只因它們實在太小了,以致于肉眼不可見。這些微生物主要是單細胞有機體、細菌、古細菌和某些真菌。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。印地安納大學的科研團隊從全球3.5萬個地點統(tǒng)計到了560萬種微生物和非微生物物種,從而利用數學方法推算出了1萬億這個數字。
根據進化論的觀點,人們曾經普遍認為,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。而海底地貌要單調許多,因而人們一直將深海視為“生命的禁區(qū)”,認為其生物總數不會超過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,已經用他們的研究成果改寫了教科書上早已過時的“地球上80%的生物存在于森林中”的觀點。他們認為,深海海底生物物種的數量應該在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,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所采集到的物種很少出現(xiàn)重疊情況,甚至兩個相距較近的采集地點也是如此。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個多月的時間里,他們在世界的不同海域一共收集到了556箱海底生物樣本,清晰地確認了272009只海洋動物,它們分屬于1597個物種。更重要的是,在分類過程中,發(fā)現(xiàn)新物種的速度非???。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家從未見過的新物種。
在談到研究深海生物的重要性時,約翰·蘭姆希德表示,海洋生物學家不應停留在目前這個粗略的數字上,他們必須加倍努力工作。同時,莫拉·馬喬萊克也表示,現(xiàn)在海洋生物學家太少了,而要做的工作又太多,依照目前的進度,要想把海洋里所有生物都辨認歸類,可能需要幾千年的時間。但到那時,可能一多半的海洋生物已經滅絕了。