泥土味的“陷阱”

      中伏天的连场大中小雨过后，空气中又弥漫起那种熟悉又清新自然的泥土味。喜欢这种味道，常常赶在没有散尽的雨雾里奔走，就是想在升腾的水气中走近它亲近它。今天翻看《自然·微生物学》得知，这种泥土味的背后却是一场大动干戈的生物演化。

      原来，组成这种气味的分子并非来自泥土本身。雨滴“砸”向土壤时会产生气溶胶（悬浮水滴），土壤虽然可以作为细菌的中间宿主，但是一般认为细菌无法在气溶胶形成过程中存活，因此一直以来人们并不清楚细菌如何能够转移至空气中。土壤中含有大量放线菌、粘细菌、蓝细菌和以及丝状真菌。由这些微生物产生的一些挥发性有机化合物（VOCs），构成了这种味道。其中，最常见的是土臭素（一种天然的萜类化合物）和2-甲基异茨醇。清新的泥土味是土壤中的链霉菌布下的“气味陷阱”？闻味而来的跳虫在食用这些链霉菌的同时，也帮助后者的子代孢子传播。

      正午，又飘来一阵雨声，我凝视着雨水在地面上形成的水坑，看水面上仿佛生成一层薄膜，然后产生微小的气泡。作者说这时一些有机物和泥土颗粒将带入空气。呵，泥土味浓重起来！如此诗意的景象马上要上演一场化学反应？作者解释：对跳虫来说，雨后的气味分子更像是食物的香味，它们被气味吸引、想要寻找食物的跳虫，或是中了一些放线菌的“陷阱”？纷纷上场。

      链霉菌是土壤中最常见的放线菌。几乎所有链霉菌都含有产生土臭素的基因，近一半的链霉菌含有能合成2-甲基异茨醇的基因。链霉菌进入繁殖期时，会产生大量的子代孢子。作者发现，当被土臭素和2-甲基异茨醇吸引的跳虫前来食用这些链霉菌时，便在无意间充当了帮助孢子扩散的媒介。

      除了体表能帮助传播孢子外，跳虫在摄食链霉菌后产生的排泄物，也能促进链霉菌孢子的传播。作者进一步收集了洗去体表附着孢子的跳虫的排泄物发现，70.8％的跳虫粪便颗粒都含有活的链霉菌孢子。再次证实，链霉菌虽然被跳虫摄入，它们的孢子仍能在跳虫的肠道中存活，并进行再次传播。

      有趣的是，即使以链霉菌作为唯一的食物来源，跳虫却不会“中毒”。作者说，跳虫的基因组含有多个解毒机制相关的基因簇，因此它们能暴露在含有各种有毒物质的土壤中，并食用这些产生毒素的链霉菌。而链霉菌产生的多种抗生素，还能帮助跳虫杀死体内的病原体。正是考虑到跳虫和链霉菌在土壤中均具有很高的丰富度，推测这两类生物在很久之前，就形成了这种特殊的“互利”的关系。

      这样看，许多在人类看来很富有诗意很自然的感受，如小鸟的叫声和花蕾的清香，从生物学和演化角度来看，更像是这些生物为了繁殖而产生的各种特征性行为。哈哈，当再一次在空气中闻到泥土味时，蓦地感受的不仅仅是一种清新香，而想到了土壤中的生物演化还有绝佳的繁殖策略。自然界真是奇妙！