作者:宗华 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/9/21 14:03:20
选择字号:
美国科学家Diana Wall:为土壤“代言”

 

DianaWall在科罗拉多州北部的草原上使用一种取芯工具。

图片来源:BenjaminRasmussenforNature

一个寒冷的春日清晨,DianaWall正在尝试一件通常被用于在高尔夫球场上挖洞的工具,并且难掩内心的兴奋。她的团队总是利用更加费劲的办法采集土壤及其寄居有机体的样本。“这是一根完美的岩芯。”当Wall的学生将一个布满微小蛔虫的样本装入袋子中时,她说道:“你好,线虫!”

Wall是美国科罗拉多州立大学的土壤生态学家和环境科学家。她来到这个位于校园以东约1小时车程的地方,为其最新试验收集数据。Wall和同事正在一片草地上创建一场模拟干旱,采用的方法是将临时遮蔽物覆盖在上面。他们希望,捕食线虫将会死去,或者进入一种假死状态,从而使以植物为食的寄生性线虫主宰生态系统。“植物将如何应对干旱?”Wall怀疑。

几十年来,她一直在询问并回答类似问题。在泥土中隐藏的生物多样性方面,Wall已成为最有名气和最直言不讳的专家之一。她研究了全球几乎每个角落的土壤及其“居民”,并且对南极有着特殊的偏好——自1989年起,几乎每年都会到访南极。正是在那里,Wall和同事作出了一项里程碑式的发现,证实作为地球上最干旱的地区之一,南极土壤并非像很多人认为的那样是一片不毛之地,而是很多动物生命的家园。

以同样的锐意进取精神挑战正统说法,还帮助Wall在一个女性曾经极为罕见的领域不断前行。“很多时候,我感觉自己撞到了玻璃天花板,并且非常沮丧。”她说,“而如今,我欣喜地看到南极和其他研究领域出现了如此多的女性。”

执迷生物学

今年72岁的Wall看上去精力无限。高大而瘦削的她讲话很快,并且在描述土壤中从线虫到大量微生物的众多有机物时会加快语速。Wall强调的是细菌和其他微生物如何提供被人类认为理所当然的服务:过滤水、稳定土壤、改善空气质量,以及实现使作物得以生长的营养物质的再循环利用。

Wall认为,身为生物学老师的母亲激发了她一生执迷于生物学。Wall在肯塔基州列克星顿长大,并在位于其家乡的肯塔基大学获得植物病理学博士学位。1972年,她前往美国西海岸从事线虫学博士后研究。

起初,加州让Wall深受震撼。“对我来说,真是大开眼界,因为我从未跨过密西西比河。”最终,Wall喜欢上那里,并且在未来20年的大部分时间里,加州大学河滨分校成为她的家。

Wall获得了一系列资助,从而使她的研究能持续开展下去。她深信,土壤微生物比大多数研究人员意识到的更加重要。“起初,我只是相信它们与众不同,并且等着被证明自己是错的。”

走进南极

Wall最初关注的是沙漠和干旱农田中的线虫,并且在南加州、新墨西哥州和密歇根州开展了大量研究。到上世纪80年代,她开始寻求理解物种对生态系统影响的方法。“如果你想阐明一种植物性寄生虫如何影响根部或者捕食者,怎能将土壤中除寄生虫以外的一切东西排除掉?”

Wall尝试用化学物质杀死物种,但这也伤害到她想要研究的东西。随后,一位同事建议Wall到一些没有植物、食物网相对简单的地方开展研究。“我想了很多地方。”Wall介绍说,“最终,我们选择了南极。”

她和来自新罕布什尔州达特茅斯学院的同事RossVirginia决定在靠近美国麦克默多研究站的一系列无冰盆地——麦克默多干谷收集样本。这些山谷没有降雪或降水,因此湿度非常低,以至于研究人员发现了几千年前进入此地的海豹的干尸。此前,研究人员在夏季有水流过的冰水河附近发现了线虫和其他生命,但专家认为,占据山谷大部分区域的干旱土壤是贫瘠的。

当Wall和Virginia最初一次到访干谷时,在直升机返回接他们前,其仅有6个小时采集样本。他们在约65%的样本中发现了线虫。“我简直不敢相信。”Wall说。最终,他们证实生命能在最不宜居的地下环境中茁壮成长,从而表明大多数生态系统此前遭到忽视。

Wall在每个野外考察季都会返回干谷,除了1992年。那一年,她没有获得为科考行程提供的资助。为表彰这项长期开展的研究,美国地质调查局将那里的山谷以Wall和Virginia命名。

他们在南极的研究同Wall此前作出的关于线虫如何应对美国西南部极端干旱状况的发现相一致。在奇瓦瓦沙漠,Wall和同事证实,这些蠕虫依靠低湿休眠:它们会排出体内的大部分水分,并且暂停新陈代谢活动。Wall介绍说,线虫最终看上去像圆形干麦片——麦圈。

当她前往南极时,Wall和同事发现,干谷的线虫利用相同机制应对那里的干旱状况。

土壤“大使”

今年8月,作为一项预防土壤腐蚀、提升土壤健康的全国性努力的一部分,Wall在白宫同其他专家以及政策制定者探讨了土壤问题。这一最新场景展示了过去15年间她开始越来越多地承担起一种角色——将土壤健康带到全球舞台。

随着Wall的研究事业蓬勃发展,她承担起更多的领导职位。1993年,Wall成为美国生物科学研究所所长,并在1999年成为美国生态学会主席。到那时,管理这些机构的经历使其更具雄心壮志。“我过于关注南极研究。”Wall说,“我认为自己应当做更多事情。”

于是,她开始参与并主导一些在范围上更加全球化的努力,比如从2001年起担任“国际生物多样性观察年”的主席。该计划资助的是在全球突出生物多样性重要性的研究项目。2011年,Wall共同发起成立了“全球土壤生物多样性倡议”机构。展望未来,Wall想把关于土壤健康和生物多样性的数据同应对大规模环境挑战的全球政策融合起来。而目前,她正和同事探讨在美国启动一项大型试验,以阐明土壤、生物多样性和健康之间的关系。“环境和物种保护是非常过时的想法,土壤保护也是如此。不过,直到今天,这两个概念才被放到一起讨论。”Wall表示。

在为土壤“代言”的同时,Wall还是科学界女性的一面“旗帜”。当她刚开始从事研究时,其所在领域并没有太多女性典范。在Wall头几次到访南极时,她穿着男性的长款内衣和靴子,并且在缺少马桶的军用飞机上忍受了8个小时的飞行。

上世纪80年代末,Wall在申请加州大学河滨分校的终身职位时最初遭到拒绝。而Wall和其他人都认为,这一决定同她的性别有关。科罗拉多州立大学北美氮研究中心主任JillBaron表示,Wall从那次被拒中恢复过来的方式正是其性格的象征。“她进入这个如恒星般闪耀的领域。”Baron说,“并且一直在努力确保该领域的其他年轻女性不会再次经历那种事情。”(宗华编译)

更多阅读

《自然》网站相关阅读(英文)

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

目前已有0条评论
相关新闻 相关论文

图片新闻
土壤决定狒狒肠道结构 日本发起“登月”计划
海洋漂浮物可“监听”地震 蛟龙号深海载人潜水器“升级换代”后亮相
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐