土壤裡有什麼動物?也許你能想到蚯蚓、螞蟻、甲蟲、蜈蚣,但是一篇發表在國際頂刊《自然》上的論文告訴你,在你腳下十五釐米深的土壤裡,就有超過100000000000000000000條線蟲(一共20個0,別查了),數量堪比銀河系裡的恆星。
線蟲是什麼蟲?這麼多的線蟲盤踞在我們腳下對我們有什麼影響麼?
你知道的線蟲,幾乎都不是線蟲
線蟲,看到它的名字你是不是本能的想到了誘導螳螂跳水的鐵線蟲?或者想到了讓你鬧肚子的蛔蟲?確實,從身材上看它們都是細長如線的,特別是鐵線蟲名字裡就帶著“線蟲”二字。但在分類學上,它們其實都是屬於線形動物門(Nematomorpha)的動物,而非線蟲動物門(Nematoda)的動物。
是的,線蟲動物門和線形動物門,一字之差,差之千里。

線蟲動物門
圖源:wikipedia
從形態上看,線蟲動物門的動物跟線形動物門的動物長相類似,都是細長如線。但是從長度上來看,線蟲動物門的生物普遍身材極度嬌小,一條普通的線蟲體長只有一兩毫米,顏色介於乳白色到無色透明之間。
如果把一條線蟲放在我們眼前,以我們人類的視力幾乎是看不見的。而線形動物門的動物普遍要大很多,比如動輒就是十幾釐米的鐵線蟲,或者擔擔麵一般粗細的蛔蟲。

此外,線蟲動物門的生物食性、生存環境高度複雜。按照食性劃分,線蟲可以分為食細菌性線蟲、捕食性線蟲、植物寄生性線蟲等好幾大類,可以說從動物、植物到微生物就沒有這個類群不能吃的。
按照生境劃分,它們又可以分土壤線蟲、淡水線蟲、海洋線蟲、寄生線蟲等好幾大類,幾乎也是對地球全域覆蓋。而線形動物門的動物都是過著寄生的生活,生命中必須要有一個階段是呆在別的動物體內的。
正是因為線蟲動物門的動物身材小,所以雖然它們的數量比老闆給你的工作量還多,但你完全感覺不到它們的存在——正如老闆給你的薪水。

但就像這微不足道的薪水養活了你,這些微不足道的線蟲也養活了很多自然界其他生物。前面說過,線蟲動物門的動物幾乎涵蓋了所有的營養型別,覆蓋了幾乎全部的地球表面,加之它們數量極多,所以它們構成了食物網中非常重要的一環,是生態系統中基石般的存在。
除此之外,很多線蟲也實打實地影響了我們人類的生活。下面就是一些知名線蟲。
生命大使——秀麗隱杆線蟲
即使你不是學生物或者醫學的,大概也聽過這種線蟲的名字。秀麗隱杆線蟲的體長只有1毫米,體色透明,發育週期短,繁殖極其容易。更難能可貴的是,它有40%的基因都跟人的基因具有同源性,這讓它幾乎成了一個完美的實驗動物。

功能強大的模式生物:秀麗隱杆線蟲
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自1965年,一個叫佈雷諾(Sydney Brenner)的科學家首次將其應用於實驗後,歷經多半個世紀的探索,現在它已經成為了生物研究、醫學研究中必備的實驗材料。無論是生理生化、疾病探究,到環境監測、宇宙探索,你幾乎都能發現它的身影。
天敵生物——昆蟲病原線蟲
昆蟲病原線蟲是一類以昆蟲為寄主的線蟲,對寄主昆蟲具有致死性。它們平時潛伏在土壤等自然環境裡,遇到昆蟲就從它們的氣孔、肛門,或者體節之間鑽進去。
鑽進去之後,這些線蟲會向昆蟲的體腔內釋放攜帶的共生細菌(昆蟲病原線蟲與它攜帶的細菌其實並不是嚴格意義上的共生關係,用“共生細菌”這個稱呼只是學界的習慣稱呼)。這些共生細菌會引起昆蟲敗血症,進而殺死昆蟲。線蟲再以增殖的細菌和昆蟲組織為食,進而繁殖。

迷你指甲蓋似的昆蟲病原線蟲
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目前,隨著害蟲對傳統殺蟲劑耐藥性的提高以及人們環保意識的增強,生物防治技術已經越來越受到人們的青睞,而靶向性好(即寄主相對少)、效率高的昆蟲病原線蟲有望成為新一代生物防治工具。
比如南開大學的阮維斌教授團隊,就已經開始探索用昆蟲病原線蟲殺滅農業害蟲——韭菜遲眼蕈蚊(幼蟲為韭菜根蛆),為農民增產增收的致富路了。
潛伏殺手——根結線蟲
有讓農民開心的線蟲,就有讓農民不開心的線蟲,比如根結線蟲。平時它潛伏在土壤裡,一旦農民種上農作物,比如各種瓜、蘿蔔、番茄等,它們就會從根部入侵植物,進而與植物搶奪養分、釋放毒素,破口處還可能會讓其他農業有害微生物趁機進入植物,最終導致作物減產絕收。

放大了500倍的根結線蟲
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相比於其他的農業病害,根結線蟲具有隱蔽性強、根除難度大等特點。為了殺滅它,很多農民會使用各種化學藥劑,這些藥劑在短期內有一定作用,但長期使用不但提高了線蟲的耐藥性,還會引起土壤汙染、土壤生物多樣性降低等問題,進而讓農業產量更低。
外來敵人——松材線蟲
還有一類大名鼎鼎的植物病害線蟲——松材線蟲,專門危害松科的植物。前段時間,安徽黃山小小的登上了一下熱搜。起因是有個網友在小紅書上發了個帖子說自己買的木質傢俱被拒運,原因是黃山當地有“禁木令”。



雖然後來當地的林業局解釋了一下這是快遞公司的政策,本意是降低松材線蟲入侵風險,保護黃山松木,特別是迎客松,但很多小夥伴依舊覺得有點小題大做,並紛紛留言:松材線蟲是啥?有必要這麼大陣仗麼?
答案是:有。
雖然快遞公司的做法有點過於死板,但因為松材線蟲的破壞力不容小噓,所以加強警惕是很有必要的。在我們國家,松材線蟲屬於外來入侵生物。

外來入侵生物松材線蟲
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1982年,我國南京首次發現了它的蹤影,據推測應該是跟隨松木製品進入的我國。在自然中,松材線蟲本身的傳播擴散能力極其有限,但它可以利用天牛等媒介生物進行傳播。

媒介昆蟲天牛
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當這些蛀幹害蟲在松樹內化蛹時,松材線蟲就會主動向昆蟲蛹靠近,當蛹變成成蟲時,它們就會趁機鑽進成蟲體內,進而伴隨著成蟲從一棵樹傳播到另一棵樹,過程有點類似人類搭乘公交車旅遊。
松材線蟲引起的松材線蟲病具有潛伏期症狀不明顯、發病後幾乎無藥可救等特點,因此被稱為松樹的“癌症”。每年松材線蟲都給我國林業造成千萬級的損失。而目前,除了對疫木進行機械砍伐、焚燒,還沒有特別有效的防治方法。
總的來說,線蟲是一類體型雖小,但影響頗大的生物。目前學界對它的研究還遠遠不夠,在它們的身上,也許還隱藏著更多能幫助我們更好的認識世界、改變世界的秘密。
撰文 | 單少傑
微信編輯 | 未末