一队地鼠如何在灾难性喷发后用不到一天的挖掘来恢复圣海伦斯山

1980 年 5 月，一场 5.1 级地震伴随着雪崩，华盛顿州一座火山的开关被打开。跟压力突然消除从下面的岩浆中，圣海伦斯山在该州西南部喷出熔岩、灰烬和碎片。它变成了最具破坏性的喷发在美国历史上。然而，并非一切都失去了。

在一片被毁坏的土地上，科学家们想知道如何才能恢复生命，因此他们引入了地鼠在一天内对特定区域进行挖掘。现在，四十多年过去了，这 24 小时的好处仍然可见。

当时，科学家们只打算测试矮胖啮齿动物活动的短期连锁反应，他说迈克尔·艾伦，加州大学河滨分校 （University of California， Riverside） 的生物学家在陈述.“谁能想到你会把一只地鼠扔进去一天，并在 40 年后看到残留效应？”

Allen 等人在 11 月初发表了一篇论文微生物组前沿这表明地鼠在恢复土壤中的真菌和细菌方面发挥了关键作用——地鼠栖息地区的健康状况与地鼠从未去过的地区形成鲜明对比。

1983 年，当艾伦和其他科学家乘坐直升机飞往一个被熔岩摧毁的地区时，他们发现那里只有大约十几种植物幸存下来。即使是鸟类掉落在该地区的种子也在努力生长。在一项实验中，科学家们将当地的地鼠（被称为北方袖珍地鼠）空运到两个封闭的浮石地块，为期一天。

“将它们带到那里就像在短时间内带来一个迷你生态系统，”主要作者说米娅·马尔茨，康涅狄格大学的土壤微生物生态学家新科学家的詹姆斯·丁宁。

科学家们希望地鼠能通过它们的自然挖掘活动和排便来帮助恢复生态系统，这将使土壤施肥和通风，并引入细菌和真菌等微生物。虽然穴居啮齿动物是通常被认为是害虫，“我们认为他们会把旧土壤搬到地表，那将是恢复的地方，”艾伦在声明中解释说。

过去的研究表明这些动物是怎样的生态系统工程师.在2022 年的一项研究，地鼠被描述为做简单的 “耕种”。他们通过隧道翻动土壤，将废物散布在洞穴（一种肥料）中，并收获根部作为食物，展示了他们的生活方式如何促进肥沃的土壤和根系的产生。

“地鼠正在塑造植物，也塑造土壤，”弗朗西斯（杰克）普茨，佛罗里达大学从事 2022 年研究的生物学家告诉国家地理当时的索菲亚·夸利亚 （Sofia Quaglia）。

圣海伦斯山也发生了类似的事情。声明称，在地鼠被引入六年后，它们没有接触的土地基本上仍然是贫瘠的，而 40,000 株植物在地鼠地块中生长和茁壮成长。

生命的秘诀是菌根真菌.这些生物对植物生长至关重要：它们与根系形成共生关系，使它们能够从土壤中获取更多的养分并保护它们免受疾病侵害。地鼠通过挖洞和移动土壤来促进真菌的生长，这将埋藏的真菌孢子带到表面并引入新的微生物。

“除了少数杂草外，大多数植物根系不可能足够有效地自行获得所需的所有营养和水分，”艾伦在声明中说。“真菌将这些东西运送到植物中，并获得它们自身生长所需的碳作为交换。”

尽管地鼠的影响似乎持续了很长时间，但建造肥沃的土壤需要更长的时间。为米兰达·哈特加拿大不列颠哥伦比亚大学（University of British Columbia）的生物学家说，40年是一眨眼的功夫新科学家.

“那些仍然是新鲜的、婴儿、新生的土壤，”她补充道。

该研究还描述了帮助恢复火山上古老森林的其他微生物。森林被灰烬覆盖后，树木的针叶脱落，科学家们担心森林会崩溃。但松树、云杉和花旗松有自己类型的菌根真菌，它们从掉落的针叶中收集营养，帮助促进树木的快速生长。

在山的其他地方，伐木工人在喷发前砍伐了树木，该地区仍然贫瘠。

地鼠们一天的努力突显了生态系统的各个部分是如何相互依存的，尤其是在被自然灾害摧毁的景观中。这些啮齿动物和看不见的菌根真菌之间的团队合作帮助在美国历史上最灾难性的火山喷发后恢复了栖息地。