吃土沒有那麼容易，每個蚓有它的脾氣
對於一切陸生生物而言，土壤是載體。
土壤生態系統的健康
與我們人類生存息息相關，多種土壤生物都參與了土壤生態系統的維持，其中長長的蚯蚓正是一名勤勤懇懇的「陸地生態系統工程師
」。生活在土壤中的它們，將腐敗的有機物及植物莖葉碎片連同泥土一起吞下，是名副其實的「吃土達人」
。
圖片來源：pixabay.com
吃土也不容易
蚯蚓通過「吃土」的生存方式改善土壤結構，促進土壤中養分的循環。千百萬年來，地球大陸愈發生機盎然，這離不開蚯蚓的貢獻。然而，
「吃土」也
不是一件簡單的事情
。
蚯蚓被認為是地球上最有價值的動物之一。圖片來源：W
ikipedia
在陸地生態系統中，植物是重要的組成部分，據估計每年全世界土壤中有3.5×10
10
噸的陸地落葉。而植物會產生大量的
多酚類物質
來作為防禦素
，避免其被食草動物吃掉。
植物中的多酚類物質通過結合沉澱可溶性蛋白，可以抑制生物酶的活性，也就是說這些落葉對某些動物來說是有毒的。
圖片來源：pixabay.com
當落葉落入土壤後，這些多酚類物質也就進入了土壤，並且落葉中含有的多酚類物質非常多（可佔到樹葉乾重的1%~25%）。因此，大量多酚類物質對土壤中的微生物及動物產生影響，進一步影響了土壤中養分的循環。蚯蚓可以以落葉碎片為食，那麼它是如何處理這些「有毒」
的
多酚呢？
吃土達人的獨家秘笈
關於蚯蚓與陸地生態系統的研究也越來越多。近來，又有研究發現了蚯蚓是如何智破植物「
防禦素
」，使其能夠在「吃土」的道路上越走越遠的。蚯蚓屬於
環節動物
，具有典型的環節動物特點。蚯蚓體呈圓柱形，具有明顯的分節現象
。蚯蚓含有次生體腔，即在體壁與腸之間存在空腔，體壁上含有粘液細胞，分泌粘液使體表濕潤光滑，結合消化管壁上具有肌肉層，使其能在土壤中順利穿行。在體腔的中央就是蚯蚓的腸道。正是在蚯蚓的腸道內，來自歐洲的科研團隊發現了一種大量存在的
二烷基呋
喃磺酸類物質
並命名為「
蚯
蚓破防禦素
」（drilodefensins）。這種物質似乎是蚯蚓獨有的，在蚯蚓的近親——其他環節動物中還未發現其蹤影。
「蚯蚓破防禦素」在蚯蚓體內的分布，不同顏色代表其在蚯蚓體內的相對含量。圖片來源：Liebeke et al.
有點像洗潔精
該團隊進一步的試驗表明，「蚯蚓破防禦素」能夠起到
表面活性劑
的作用，即能在不影響腸道酶活性的條件下，通過降低植物多酚類化合物之間的表面張力等手段來減少由多酚類物質的毒性。
這和我們生活中常用的洗潔精中作用機制類似。圖片來源：pixabay.com
蚯蚓在多酚含量多的環境中，其腸道內的「蚯蚓破防禦素」分泌量也會增多
。這說明蚯蚓利用「蚯蚓破防禦素」來消除多酚類物質對腸道消化酶的影響，使蚯蚓能夠在多落葉的土壤環境中愉快地 「吃土」。
蚯蚓的獨家神器「蚯蚓破防禦素」的結構式。圖片來源：
Mliebeke
/Wikipedia
在陸地生態系統尤其是森林生態系統中，落葉是有機物進入土壤的一個重要來源。
落葉的分解
是養分回歸土壤的關鍵
，也是全球
生態系統物質循環
的重要環節。蚯蚓攜帶著「蚯蚓破防禦素」這樣的利器，在「吃土」的過程中分解掉進入土壤的落葉，替我們小心翼翼維持生態系統的平衡，維持著這個絢麗多彩、生機盎然的新世界。參考資料
Liebeke, Manuel, et al. "Unique metabolites protect earthworms against plant polyphenols." Nature communications 6 (2015): 7869.
知識點
生物七年級上、八年級上
生物和環境的關係、環節動物
編輯：栗子先生
果殼少年
ID：guokr_junior
果殼為中學生量身打造的知識產品
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