2022年第1期 小蚯蚓大作为

英国博物学家、生物学家、进化论的奠基人查尔斯·达尔文喜欢各种各样的动物，以发表“生物进化论”闻名天下。

查尔斯·罗伯特·达尔文

英国生物学家、进化论的奠基人

他 28 岁时，开始把目光投向毫不起眼的蚯蚓，进行了长达 40 年的研究。查尔斯·达尔文在花园中培育了很多蚯蚓。

通过长期的观察，查尔斯·达尔文为蚯蚓所展现的智慧而震惊。它们习惯于把叶子和其他东西从外面拖到洞穴里，特别是在秋季和初冬季节。这是蚯蚓最强烈的本能之一，为的是觅食或堵塞住洞口。

它们在拖拽叶子时，总是选择最省力的方式，即衔住叶子的尖端前进。查尔斯·达尔文曾从蚯蚓的洞穴中拔出了 227 片枯叶，发现其中有181片叶子是从尖端拖入洞穴的，占80%。剩下的 20片和26片叶子，则分别是从底部和中间被拖入的。

他试着把一些叶子的尖端剪掉，再让蚯蚓去拖拽。结果，它们会先衔住叶柄根部，再把叶子拖进洞里。他随后又用松针及其他叶子进行了各种实验，发现蚯蚓总会“想”到最为省力的方法，将叶子拖进自己的洞穴。

为了进一步加以验证，查尔斯·达尔文做了另一个实验：他将硬纸剪切成与叶子类似的细长三角形，在用镊子夹住最小的那个角时，这张三角形纸片能轻松地被拖进一根细管中，并内卷成规则的锥形。而用镊子夹住纸片的其他位置，就很难将其拖进细管，即便进去了，也会形成不规则的卷曲。接下来，他把这些三角形纸片撒在草坪上， 还给纸片涂上了油以防止被露水分解，等待蚯蚓们“上 钩”。结果它们衔住三角形纸片最小的那个角，把 62% 的三角形纸片拖进洞里，其中剪得较窄的三角形纸片比例最高。

查尔斯·达尔文重复了数百次实验，得出一个惊人的论断：

绝大多数种类的蚯蚓并不仅仅四处游荡，在土壤中觅食，把用过的土壤抛在身后，相反，它们会建造自己的家园。这些半永久性的洞穴存在的时间，通常比它们的一生还长。

查尔斯·达尔文指出，蚯蚓的洞穴不是简单挖掘出 来的，而是建造得相当坚固的垂直隧道，有的甚至超过一米深，并且内衬“水泥”。这种“水泥”是由蚯蚓的分泌物和排泄物压实而成的，形成了一层独特的、厚达一厘米的洞穴衬里，被称为“蚓触圈”。

“蚓触圈”

每一个蚯蚓洞穴开口处的土壤表面都会有一个粪堆，即蚓丘，这既是厨房又是厕所，由凋落物和粪便组成。蚯蚓甚至会挖出用于产卵的旁侧小洞。

许多蚯蚓在夜间出来寻找食物和配偶，但躯体并不会完全离开洞穴，而是经常把尾巴末端留在洞内，一有情况就迅速退回安全的地下。

1881 年，查尔斯·达尔文生前的最后一部著作《腐殖土的形成与蚯蚓的作用》出版发行，当时该书的销量可与《物种起源》相媲美。书中记录了一些对蚯蚓的貌似微不足道的观察，但实际上发现的是一个关乎我们这个世界存亡的重大事实。正如书中写道的那样：“我们很难找到其他的生灵像它们一样，虽看似卑微，却在世界历史的进程中起到了如此重要的作用。”

查尔斯·达尔文认为，地球土壤的形成与蚯蚓的长期劳作有着密不可分的关系。在暗无天日的地下，它们也许是地球历史的重要“见证者”。 地球有今日这种生态环境，蚯蚓可谓功不可没。

蚯蚓虽然不起眼，但是能改变周边环境的物理和化学特性，并以此影响着生态系统功能。它们已经在陆地上存在了数千万年，甚至上亿年，但从解剖学角度看，它们实际上并不适合在陆地上生活。

与大多数陆生动物不同，它们仍然保留着淡水蠕虫祖先的基本生理机能。与淡水生物类似，它们会产生大量稀释的尿液，很容易因干燥而死。假如我们把蚯蚓从土壤里挖出来，那么它们很快就会被阳光晒死。

它们通过在土壤里挖钻孔洞，促进土壤颗粒稳定成团聚体，增加土壤孔隙度，提高降雨期间水渗入土壤的速度，改变了土壤中各组分的比例；加速气体进入或流出土壤，丰富土壤中的营养和微生物群落的多样性。蚯蚓细长的身体成为土壤颗粒的极佳载体，每天摄取超过其自重 30 倍的土壤重量，融合了搬运和转化土壤的能力， 并迅速将大量的枯枝落叶混合到下面的土壤层中，加速有机物分解，从而增加植物养分的释放，使土壤更加适合农业种植。

长期以来，学术界对蚯蚓在生态系统碳循环中的贡献一直众说纷纭。

在全球气候变暖趋势越来越显著的今天，蚯蚓似乎同时扮演着两个截然相反的角色，引发的矛盾令人纠结。

一些科学家指出，蚯蚓刺激二氧化碳排放和提高土壤肥力是同一过程的两个方面。某一特定时间内二氧化碳释放量的增加，并不一定意味着蚯蚓不利于生态系统中二氧化碳的净固存。研究人员将有蚯蚓和无蚯蚓的土壤作了对比，发现蚯蚓并没有让更多的二氧化碳逃逸入大气层，只是起到了加速的作用而已。在经历了最初较快的碳释放阶段后，无蚯蚓的土壤中的有机碳还会慢慢地、不断地逃逸入大气层，但蚯蚓处理过的土壤向大气释放的二氧化碳却越来越少。

蚯蚓每天摄取大量的土壤（包括其中的各种土壤生物），吃下去的土壤有机质在蚯蚓及其肠道微生物的共同作用下，一部分碳和养分可以更方便地被植物吸收利用，另一部分碳和养分则会更紧密地与土壤颗粒结合在一起，被蚯蚓排泄出来后就成为肥力较高且持久的土壤。经过蚯蚓“翻耕”的土壤，不仅有利于植物生长，而且还能将更多的碳固存于土壤中。蚯蚓对二氧化碳的这种固存作用，在有助于增强土壤碳汇能力的同时，更有利于持续地促进植物生长。

除了良好的消化系统，在处理垃圾的过程中，蚯蚓的“运动习惯”也发挥了重要的协同作用。穿梭运动改善了垃圾中的水汽交换和循环，由此可以改善微生物的繁殖环境，有利于垃圾的分解。

据说，正是由于蚯蚓的运动，古埃及的农民才不必亲自翻垦土地，而能抽出时间帮法老建造金字塔。

早在 20 世纪 50 年代末，美国就培育出了专门分解生活垃圾的红色蚯蚓，并在全国推广“后院蚯蚓堆肥法”。

到了20世纪70年代，日本兴建了可以月处理 3000 吨生活垃圾的蚯蚓养殖场。由美国俄亥俄州罗姆工作室设计师约翰·昂特和韩国设计师郑云熙设计的“能量流动厨房”，主要关注厨房中的垃圾、水和能量。其中有一个内置的食物残渣回收盒，其实就是一个使用蚯蚓的处理器，处理对象不仅是厨余垃圾，还有粉碎后的报纸等。

经过大约两周的时间，垃圾便会被蚯蚓分解成营养丰富的肥料，可以用于栽培陶土罐中的植物，或者给花园里的植物施肥。

此外，法国 Faltazi 公司推出的 Ekokook 厨房采用超现代、未来派的生态设计，运用绿色系统改善厨房使用者的健康状况、室内的微气候和微环境。

“牛奶 15000 升，鸡蛋 2500 打，水果蔬菜 300 吨，肉类 120 吨，饮用水 200 万升，饮料 300 万份。”——这是一份刊登在 2000 年某媒体上的悉尼奥运村 30 天的食物消耗清单。计算下来，能容纳上万名运动员的奥运村平均每天要消耗 100 吨食品，同时产生 55 吨垃圾。在 2000年的悉尼奥运会上，160万条蚯蚓在科学处理奥运村厨余垃圾上大显身手。除此以外，悉尼市政府还动用蚯蚓清除全城垃圾，将其转化为高质量的肥料。各奥运场馆建立了半露天的蚯蚓站，让它们分解植物废料、食物残渣和纸张等垃圾。

蚯蚓的作用不仅如此人们从它们的身上提取出的蚯蚓酶，具有极高的药用价值和广阔的临床医学应用前景。蚯蚓酶，又名“蚓激酶”，可以帮助人类治疗心绞痛。在一项临床医学研究中，有 10 名患有心绞痛的患者进行了为期 1 个月的蚯蚓酶治疗，其中 6 人的症状得到了显著的缓解和改善。这种蛋白水解酶还可以通过降低纤维蛋白和阻止血液凝块的形成，预防中风症状。此外，这种酶还能通过抑制糖尿病患者体内的血小板黏附与聚集，达到治疗糖尿病的效果。