2021年7-8期 地球生命究竟几何

46亿年前刚刚诞生的地球就是一个名副其实的火球，后来它又成为滚烫的超级岩浆锅，到处是蒸汽，到处在沸腾。直到大约30亿年前，地球上才有生物登场亮相——一种被命名为“最后普遍共同祖先”（LUCA）的生物。它形态庞大，达到令人瞠目结舌的地步 ，填充了地球上的所有海洋。随后，它分裂为3个部分，最终诞生了今天地球上所有的生命。

科学家最新的研究成果显示，LUCA是早期生命努力生存的结果。在数百万年的时间里，LUCA试图将海洋转变为全球基因交换工厂。一些试图努力存活下来的细胞在无竞争环境下相互交换有用物质，有效地创造出覆盖全球的巨大生物。

1亿年后，LUCA分裂成3种不同的生命形态：单细胞细菌、原始细菌以及能够演变为动物和植物的更为复杂的真核细胞。因为年代过于久远，所以几乎没有留下任何化石遗迹，任何能追溯到那个年代的基因可能均已发生无法辨认的变异，致使今天的科学家绞尽脑汁，也无法复原这种生物。

如果打破动植物间的界线，那么，你知道地球上最大的生物是什么吗？既不是大海里190吨的蓝鲸，也不是澳洲丛林里95米高的桉树，而是一般人闻所未闻的蜜环菌。1992年，美国生物学家詹姆斯•凯恩在密歇根州北部水晶瀑布附近的一片树林中发现了一株存活了1500多年、质量超过110吨的蜜环菌。它的占地面积达15公顷，相当于21个标准的足球场。这一发现震惊世界！《自然》杂志刊文称，这可能是迄今世界上最大、也是最古老的生命体，堪称当之无愧的世界纪录。

最近，詹姆斯•凯恩率领一个考察组重返密歇根州北部的丛林。他们对该蜜环菌重新做了采样和基因组分析后，修正了先前的数据。结果表明，这是一个存活了2500年之久、重达440吨、相当于3头蓝鲸重量的蜜环菌。

日前，有人在安第斯山脉山脚下发现了一种蝙蝠，长得跟山莓一样大。此外，在新加坡发现有一种蠕虫，只寄居在变色蜥蜴的肺里。这种蝙蝠和蠕虫具有一个共同点，那就是它们都是最新发现的物种。最近，它们得到了正式的命名，分别是多米尼加鼠耳蝠和Rhabdias singaporensis。在这两种生物之后，科学家们当然还会继续发现新的生物物种，并将它们加入到数据库中来。研究者们每年都会发现1.5万个新的物种，而且这一发现速度并没有减缓的迹象。

瑞典科学家林奈于1758年发明的物种分类和命名的方法一直沿用至今。相近的物种组成属，再往上依次是科、目、纲、门、界。在这一生命谱系中，越大的门类就越不容易有新发现。这并不奇怪，因为单一新物种的发现总是比一群全新的门或纲类物种更普遍。从那以后的261年间，约有125万个物种，包括约100万个陆地物种和25万个海洋物种已经被描述和命名，成为生物物种核心数据库中的一员。此外，科学家还发现并描述了约70万个物种，但尚未被正式加入到这个核心数据库。

联合国环境署最新发布的一份报告称，地球上共有870万种生物。这是利用一些研究模型估算出来的数据。这870万种生物，可分为 650万种陆地生物和220万种海洋生物，又可分为780万种动物、30万种植物和60万种真菌。

有相当一部分专家认为，以上的数据过于低估地球生物的种类。日前，美国印第安纳大学的研究人员给出了最新的说法——地球上可能存在着1万亿种不同物种，至少是之前评估数的10万倍。这意味着地球上99.999%的物种尚未被发现。

在解释以上数据的依据时，印第安纳大学教授杰伊•伦农表示，评估地球物种数量对科学家而言是一个巨大的挑战。科学家根据当前的研究数据结合生态模型的最大数据库，即将提供一份严谨的全新地球微生物种类统计报告。过去的估算数据轻视了微生物的数量，只因它们实在太小了，以致于肉眼不可见。这些微生物主要是单细胞有机体、细菌、古细菌和某些真菌。在某些微生物含量异常丰富的原始森林中，1克土壤中就可能含有1万种微生物。印地安纳大学的科研团队从全球3.5万个地点统计到了560万种微生物和非微生物物种，从而利用数学方法推算出了1万亿这个数字。

根据进化论的观点，人们曾经普遍认为，新的物种通常需要突破某种环境的障碍才可能完成演变，比如陆地上的山脉沟壑。而海底地貌要单调许多，因而人们一直将深海视为“生命的禁区”，认为其生物总数不会超过20万种。

从事多年海洋生物研究的莫拉•马乔莱克和伦敦博物馆深海物种专家约翰•兰姆希德，已经用他们的研究成果改写了教科书上早已过时的“地球上80%的生物存在于森林中”的观点。他们认为，深海海底生物物种的数量应该在1000万～1亿种之间，比以往估算的20万种至少要高出几百倍。

为了掌握具有说服力的证据，莫拉•马乔莱克和约翰•兰姆希德采用最原始也是最笨的办法，制作了一种名为“滑撬”的收集器投入海底用于收集生物样本。结果令他们惊喜不已，海底的生物种类竟然如此繁多，在不同的样品采集点所采集到的物种很少出现重叠情况，甚至两个相距较近的采集地点也是如此。在加勒比海，他们的“滑撬”在海底耕耘了500米，就收集到了365个深海物种。

后来，他们将“滑撬”改为“耕箱”，这样便可获取某些钻入海底淤泥中的生物。在3个多月的时间里，他们在世界的不同海域一共收集到了556箱海底生物样本，清晰地确认了 272009只海洋动物，它们分属于1597个物种。更重要的是，在分类过程中，发现新物种的速度非常快。换句话说，海底生物种类如此丰富，每一次取样都能带来新的惊喜，平均每0.09平方米的海泥都含有几种科学家从未见过的新物种。

在谈到研究深海生物的重要性时，约翰•兰姆希德表示，海洋生物学家不应停留在目前这个粗略的数字上，他们必须加倍努力工作。同时，莫拉•马乔莱克也表示，现在海洋生物学家太少了，而要做的工作又太多，依照目前的进度，要想把海洋里所有生物都辨认归类，可能需要几千年的时间。但到那时，可能一多半的海洋生物已经灭绝了。

《科学24小时》7-8月刊现已上市