土壤能支持植物生長、儲存水分，但它還有更多奧祕。最近，科學家發現鮮少被探索的深層土壤是一種全新微生物的家園，這些細菌以碳、氮為生，清理著從土壤表層沖刷下來的物質。
除了支持植物生長，土壤也協助水分儲存滲透、調節地表水流以減少洪水風險，還培養對生態系統平衡至關重要的微生物群以促進養分循環；更重要的是，土壤也協助儲存碳，減少大氣二氧化碳濃度。
然而我們還未完全理解這片滋養大地的土壤。名為 Critical Zone 的區域自樹梢向下延伸 200 公尺，囊括植物、土壤圈、地下水含水層等，負責調節土壤形成、水循環、養分循環等基本過程，對糧食生產、水質、生態系統健康度至關重要，其中，「深層土壤」至今仍是 Critical Zone 區域常被忽視的生態系統。
近日，密西根州立大學團隊生物學家從美國愛荷華州、中國深 21 公尺的土壤樣本中，都發現一個完全不同且相對豐富的細菌門，稱為 CSP1-3。
研究人員提取這些生活在深層土壤的微生物 DNA，發現 CSP1-3 祖先數百萬年前生活在水中（溫泉和淡水），但演化過程至少經歷一次棲息地重大轉變，如今定居在土壤環境──最初在表層土壤，後來移至深層土壤。
▲ CSP1-3 微生物演化過程的棲息地變化。
多數人認為這些微生物像孢子或處於休眠狀態，然而 DNA 檢查結果表明這些微生物很活躍，它們不只是深層土壤環境的罕見成員，而是佔據主導地位，只是生長緩慢以適應貧瘠的深層土壤環境。
大多數植物根系分布在表層土壤，雨水會迅速穿過此區，而深層土壤體積與面積都大得多，也保留更多水分，生活在此區域的 CSP1-3 微生物便以從表層土壤沖刷下來的碳、氮為生，同時像過濾雜質的清道夫一樣幫助淨化水源。
研究員還不清楚 CSP1-3 微生物代謝污染物的能力，若能順利在實驗室培養確認，這些微小細菌或許可成為解決地球緊迫環境污染問題的大功臣。
新論文發表在《美國國家科學院院刊》。
- MSU scientists discover new microbes in Earth’s deep soil
- Entire world’s water could be purified by new microbes found hiding by US scientists
（圖片來源：密西根州立大學）
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