【一滴水如何追踪土壤生命】 研究土壤微生物时,科学家面临一个棘手难题:一克土壤中生活着数十亿微生物,它们分解有机质、循环养分,是生态系统的隐形引擎。但这些微小生命藏在泥土深处,想知道它们是否正在生长、如何发挥作用,过去几乎只能靠猜。
近日,中国科学院沈阳应用生态研究所王超团队联合国际合作者,找到了一个巧妙的追踪方案——用一滴水给微生物做标记。他们利用的是¹⁸O-H₂O稳定同位素示踪技术。
为什么选水?答案藏在微生物生长的底层逻辑里。微生物每繁殖一次,就必须复制新的DNA,而DNA中的氧元素主要来自周围环境中的水。如果把普通水换成含有¹⁸O的水,微生物新合成的DNA就会留下这种特殊印记。科学家通过检测这些标记,就能知道哪些微生物正在活跃生长,哪些处于休眠状态。相当于给看不见的微观世界装了一台生长记录仪。
进一步研究还排除了干扰因素:微生物吃的食物、空气中的氧气,都不会显著影响¹⁸O-H₂O对生长的记录。这枚“隐形标签”比预想的更可靠,而且不打搅微生物原本的生活状态。
土壤健康的秘密,正在被一滴水悄然揭开。(科学大院)中国科普博览
