微觀的力量 細菌粉碎分化岩石為土壤

威斯康辛大學麥迪遜分校（University of Wisconsin-Madison）發表的一份研究顯示，岩石看起來如此堅硬，卻被微觀世界中的細菌逐步分解變成土壤。

研究的主要作者地球科學教授羅登（Eric Roden）說：「土壤的照片通常都顯示地下幾公尺深是基岩層，基岩層上面是一層充滿碎石塊的『底土』層，最上面才是孕育植物的土壤層。化學分析揭示土壤和基岩有著密切的聯繫，它們究竟是如何聯繫起來的？」

之前科學家知道植物根部周圍的氧氣和複合物會侵蝕地表的石塊，這份研究進一步證實基岩被細菌分解的過程。

羅登說明，「我們知道化學物質和物理衝擊造成石頭碎裂，但這些過程不足以讓礦物質變成土壤。基岩充分裂開後，微菌就開始起作用了。我們的研究發現，這才是加速石頭分化的生物過程。」

研究人員從波多黎各的盧基洛關鍵區天文台（Luquillo Critical Zone Observatory）地下8公尺深的地方採回基岩樣本，為了加快看到實驗進展，先將他們研碎，與採集當地環境的泥土混合。另一組樣本與沒有微菌的液體混合，作對比實驗。

在室溫、黑暗的環境下擱置兩年半後，研究人員檢查兩組基岩的分化情況，發現有微菌環境的基岩表面改變了很多，另一組石頭幾乎沒有任何變化。

該研究發現，微菌通過氧化反應從基岩中吸取能量，能夠分解石頭的細菌品種很廣泛，「它們就像斑馬和青蛙一樣有完全不同的種類。」

羅登說，了解生命的發展離不開對能量轉移的追蹤，「我們發現細胞與難溶性礦物質（岩石）直接接觸，它們通過轉移礦物質的電子獲得能量，在這一過程中為地球上的生命提供養分。」

這份研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。◇