?作者：梁宇，李柏键（中国科学院生态环境研究中心）来源：《知识就是力量》杂志
我是一株沉睡在南极冰川之中的古老细菌。3000万年前，我诞生于远古海洋，跟随着洋流抵达南极洲大陆。后来，为了抵御寒冷的空气，我和我的小伙伴渐渐陷入了沉睡。随着全球气候变暖，冰川消融，沉睡在冰川中的我们逐渐醒来。想当年，我们就是乘着洋流，季风以及生物不断漂泊，而这次苏醒后，我们又将会去到哪里呢？旅程开始，出发！
01
“老地衣”的生存秘密
我们被海浪冲上了一座满是地衣和苔藓覆盖的小岛。之前相传小岛上没有雨水，土地几乎都是永久冰冻的冻土，缺乏养分。为了找到地衣生存的秘密，我们借着风力飞到了一株较为年长的地衣上，向它问起了地衣诞生的故事。
知识链接：地衣诞生记
为了适应这样的环境，地衣的“祖先”，也就是一些藻类和真菌共同进化形成了一种复合体生物。在这个复合体中，藻类进行光合作用，为真菌提供营养；真菌从外界吸收水分和无机盐，并将藻体包被在其中，以避免阳光直射导致藻类细胞干燥死亡。两位先祖互相依存，共同度过了那段艰苦的岁月，才能一直活到今天。
岩石上的地衣和苔藓年长的地衣说道，“我们的出现让这片贫瘠的大地开始有了转机。我们不断分泌的地衣酸腐蚀了我们生长的岩面，让岩石表面逐渐龟裂和破碎，加上风化作用，逐渐在岩石表面形成了土壤层。土壤，为其他高等植物的生长创造了条件。因此，我们常被称为‘植物拓能者’或‘先锋植物’。”地衣自豪地讲起过去的故事，“我还记得我旁边的苔藓兄弟就是在我们诞生后不久出现的，尽管没有分化出根茎叶，但是它和我不一样，它已经是真正的植物了。”这时，老地衣突然对我说：“对啦，我之前在这苔原上见过一些和你们有些像的生物，不知道是不是你们的亲戚，你们快去看看吧。”说着，它指了指身后方。光合色素是在光合作用中参与吸收、传递光能或引起原初光化学反应的色素。主要包括三类：叶绿素(包括细菌叶绿素)、类胡萝卜素和藻胆素。光合细菌中的光合色素是细菌叶绿素顺着老地衣的指引，我们找到了一群正在岩石表面晒太阳的光合细菌。我们问他们哪里有东西可以填饱肚子时，他们却说晒晒太阳就可以了。我们十分疑惑，这时，一个小光合细菌跳出来告诉我们：“我们光合细菌虽然跟你们一样是细菌，但是我们体内可是比你们多一个宝贝——光合色素。有了它我们就可以直接利用太阳的能量合成营养物质了，不像你们四处漂泊觅食，怎么样，我很厉害吧？”我们纷纷点点头。小细菌笑着说：“在苔原碰到‘老乡’太不容易了，我还是把制造光合色素的原理讲给你们吧。”
02
偶遇“牧草之王”
不知道过了多久，岛上突然吹起了季风，我们一路乘着季风深入内陆，抵达了大陆深处的温带草原，慢慢降落在一株草细长的叶片上。这株草察觉到我们的到来，热情地和我们打招呼，并告诉我们这一带的情况。
“这里的气候属于典型的草原气候，因为离海洋远所以不怎么下雨，只有夏天偶尔会下几场雨。因为气候干燥，生长不了高大的树木，只有我们这种不怎么需要水分的草类植物和一些耐旱作物在这里生长。自我介绍一下，我是针茅草，我旁边是苜蓿草。我是多年生的禾草，是典型的草原植物。因为我的根须特别发达，即使是地下深处的水我也可以喝到，所以完全不怕干旱。苜蓿草也是多年生的草本植物，不过它是豆科的牧草，数量多而且各个营养丰富，还能改良土壤，让这里可以生长更多的牧草，所以被人类誉为‘牧草之王’。”
针茅草是多年生禾草，是典型的草原植物针茅草顿了顿，又说道：“对了，我好像在哪里见过你们，好像是在豆科植物的根部，对，你们是不是也叫根瘤菌？你们和豆科植物的根共生，形成一个个肿瘤状的组织，也就是根瘤。然后把大气中的氮气转化为氮肥给我们植物，同时我们植物也会通过根部输送一些养分给你们，形成了奇妙的共生关系。我的兄弟苜蓿好像就和你们挺熟的，我也想和它一样长得壮壮实实的，你要不要在我这儿定居下来？”
植物根系上的根瘤我连忙解释说我们不是根瘤菌。但听了它的介绍，我对这群叫根瘤菌的小伙伴还是挺感兴趣的。于是我们顺着苜蓿的根部，来到地下见到了根瘤菌的小伙伴。我的细菌小伙伴通过和土壤里的根瘤菌进行质粒转移和基因交流，获得了固氮的能力，在这里定居下来。我仍旧坚持着想要四处游历的想法。不过为了度过这里寒冷干燥的冬天，这里的固氮菌形成了圆形的休眠体——孢囊，不抗热但抗干旱，而我们因为漂泊的需要进化出了更为强大的休眠体——芽孢。对高温、紫外线、干燥、电离辐射和很多有毒的化学物质都有很强的抗性。
03
暗藏生存智慧的热带雨林
冬季过去了，我们纷纷从芽孢里苏醒过来，沿着初春消融的河流离开草原，进入一片茂盛的热带雨林。
满眼绿色的热带雨林处处隐藏着生存智慧由于雨林中雨水冲刷，导致雨林表层土的养分大量随着降水被冲刷到河流里，这里生活着非常多以枯木和落叶为食物的腐生真菌。看来我们要以这些富含木质素和纤维素的植物尸体为食饱饱地美餐一顿了。热带雨林里生活着大量的藤蔓植物，它们攀援在大树的树干上，直达天际，有的甚至已经把其中的大树活活困死。我们顺着风落到一株藤蔓植物的叶子上，问它为什么它们的家族在热带雨林里这么兴盛。它告诉我们：“热带雨林植物众多，为了生存下去就必须争夺阳光，用最高效的手段生长到光照充足的上层。比如有的大树就长得十分高大。我们一族尽管没有大树那般粗壮的根系和枝干，但我们依附于大树的树干，快速向上攀援，抵达上层后便开始横向扩张，几乎占据了雨林的上层，所以很快就在热带雨林中占据了生存的优势。而那些没能获得阳光的植物，要么只能减少自己养分消耗，变得低矮稀疏，要么只能逐渐死亡。没办法，生存的竞争就是这样的残酷。”
白蚁肠道里寄生着降解木质素的微生物，帮助它把树干中的木质素转化为养分这时，我看到一个个白色的小虫子在树干里爬来爬去，好像在啃食树干。藤蔓告诉我们，它们叫白蚁，已经存在于地球2亿年了。它们以树干为食，这并不是所有虫子都能做到的。因为白蚁的肠道里面寄生着大量可以降解木质素的微生物，帮助白蚁把树干中的木质素转化为可以利用的养分。我的一些小伙伴出于好奇，通过与热带雨林中白蚁肠道里共生的微生物进行基因交流和进化，获得了降解木质素的能力，所以它们决定不再漂泊定居于此。而我想要去到更多地方，认识更多朋友，见证这颗星球在我诞生3000万年后的模样。一路走来，我看到了丰富多彩的自然景观和动植物，甚至和我一样的微生物。地球上因为光照、温度的不同，加之洋流、季风和降水的影响，形成了各种各样的区域环境。而生物们为了适应这复杂多变的自然环境，也进化出了自己的生存之道，在地球这颗蓝色星球上奏响伟大的生命之歌。（责任编辑/ 陈天昊美术编辑/ 李子夜）
