腐烂局特工：大自然的清洁工

笔杆子（http://rendoc.com）：腐烂局特工：大自然的清洁工

选自Anonymous

文丨Ozone Tsui

想象一个任何东西都不会腐烂的世界……

落叶不再分解，年复一年层层堆积，覆盖森林里的每一寸地面。苔藓，草本，灌木，以及其他底层植物将很快被落叶的海洋淹没。用不了多久，制造这些落叶的树木也被埋葬。原野上尸山血海，种子无处发芽。这样的世界将很快沉寂下来，在自我毁灭中度过短暂的生命周期。

还好我们的大自然有自己的清理团队——腐生生物(saprotrophs)。这一学名由拉丁文“sapro(腐烂，变质)”和“troph(营养)”组成。它们也被称作食腐质者(detritivores)或直白一点，“吃垃圾者”。

这个团队五颜六色的成员听上去就不讨人喜欢：细菌，蘑菇，白蚁，鼻涕虫，小蛆蛆和它们的苍蝇爸妈等等，这还只是团队的冰山一角。但它们却是每个生态系统中不可或缺的组成部分。它们是腐烂，发霉和变质的代理人，它们的工作是回收失去活力的有机质，分解为生命所需的基本材料。

有机分子主要由碳，氧，氢，氮组成，再加上硫和磷等其他重要微量元素。活体细胞将这些元素组装成蛋白质，碳水化合物，核酸(比如DNA)等等复杂分子支持生命活动。当它们死亡时，分解者马上开始工作，将这些复杂分子还原为简单物质，供其它生命所用。

把它想象成一个全球性的回收工程：将构成生命的各种材料分解改造以作他用。想想数以兆亿计的生物个体在小小的地球上彼此竞争这点关键资源，哪怕一点点浪费我们都承受不起。

真菌猛于虎

说回那些不朽的落叶，在我们的世界里它们没能淹没一切统治地球，而是年复一年迅速被各种真菌和小蘑菇消化分解掉。

你也许会问，“蘑菇怎么吃树叶?“

听我解释!他们并不是通常意义上的“吃“东西，而是分解和吸收：

小姑娘在森林里采的“蘑菇“只是这些真菌的”子实体(fruitingbody)“也就是生殖器。而真菌的其他部分就像那个笑话里的传教士一样躺在地下，只不过它由白色的菌丝(hyphae)细密织成，被称作”菌丝体(mycelium)“。菌丝体从地下向上生长，穿过落叶和朽木铺就的地毯。菌丝分泌酸性酶分解破坏死掉的植物组织，并从中吸收供自己生长繁殖的养料。

菌丝体的网络可以扩张到相当恐怖的体积，目前发现最大的菌株是生长于俄勒冈州蓝岭山脉中的蜜环菌(Armallaria solipides)。据信这种菌能够占据大约3.7平方英里(约9.6平方公里，可容纳48个鸟巢——你知道我说的是哪个鸟巢)的土地，寿命达8000年以上。

△菌丝体网络

真菌中的这些品种是仅有的能够拆解木材的分解者。与大部分植物形态相比，树木不仅由于体型庞大很难快速腐败分解，它们的化学组成——特别是一种被称为“木质素“的碳基高分子化合物，使树木拥有较高的刚度和韧性。

当树木在亿万年前出现的时候，尚没有任何食腐质者能够分解木质部和树皮中的木质素，从而导致生长于那个时代的大量林木在世代更迭中直接埋在原处，形成我们今天开采使用的煤炭和化石燃料矿藏。接近针叶期(Coniferous Period，大约3亿年前)末期，一个叫做白腐菌(white rot fungus)的玩家上线了，它拥有能够分解木质素的酶，从而急剧减慢了史前树木制造化石燃料的进程。

今天，除了真菌以外还有许多物种参与进了植物的分解过程：多足类(millipedes)，木虱，和包括蠕虫，蜗牛和白蚁在内的很多无脊椎动物(invertebrates)。无论根系，树叶还是草叶，这些小家伙以一切植物性材料为食。甚至连土都吃!它们的消化系统分解有机质，提炼矿物和营养素，然后排出最高效的化肥来哺育这些植物的子子孙孙。

怎样清理尸体?

显然，植物不是自然界唯一的尸体来源，大大小小形形色色的动物也都有断气的一天。当我们一命呜呼时，一大波食腐质者将赶来清理我们的遗体，它们的主力是细菌，昆虫和昆虫幼虫。

尸身的分解从心脏停止跳动的那一刻就开始了。活体动物细胞消耗氧气排出二氧化碳，而当机体生命结束时，呼吸系统停止工作，氧气的供应和二氧化碳的排出也随即终止。体内酸碱平衡被迅速打破，细胞和组织生产的用于维持生命活动的酶开始溶解它们自身，这一过程称作自溶(autolysis)。

紧接着是腐败(putrefaction)，在内部缺氧环境下，厌氧细菌和其它厌氧微生物开始分解尸体。这些肉眼不可见的小东西随着氧气的耗尽急剧繁殖扩散，将蛋白质，脂肪和碳水化合物分解为甲烷，氨气，硫化氢和其它生化副产物。这些气体产物的堆积造成尸体的膨胀和变色(不要搜索巨人观)，以及令人作呕的尸臭。

食腐昆虫随后赶到，常见的是麻蝇(Sarcophagidae)和丽蝇(Calliphoridae)。这些小小清道夫在尸体的鼻孔，嘴，伤口和每一个空隙里产卵。孵化后的小蛆蛆就在腐败的软组织上大快朵颐，在皮肤下面钻钻钻吃吃吃。

葬甲科的两个亚科(Silphidae和Nicrophorinae)和皮蠹科(Dermestidae)等食腐甲虫也以动物尸体上的皮肉为食。它们的生命周期相对较长，在刑侦中昆虫法医(forensic entomologists)观察它们的生长形态作为判断被害人死亡时间的依据。甚至一些自然历史博物馆会养殖个别品种用于清理动物骨骼标本。

最终，失去活性的皮肤承受不住小蛆蛆们的活动和毒气的积累终于爆裂，尸体内秽逆的恶臭和脓水扑溅一地，在周围汇成浓浓的一滩。更多的昆虫和幼虫被吸引而来，而尸体内部也因尸爆而裸露在空气中，于是好氧细菌和微生物也参与进分解过程中来。最终这些贪婪的食客在这场饕餮盛宴中把除骨骼外的一切吃得渣都不剩。当然作为珍贵的纯天然钙片——骨骼也随后会被大型食腐动物打包带走。而动物液化的器官和组织残余将渗入土壤中。

别忘了，任何东西都不会被浪费。

碳，氮，磷和其它元素又回归大地，滋养植物的生长，牧养各种食草动物，从而填饱食肉动物的肚子。而迟早当它们的生命走到尽头，尸体都将被摆上腐生生物的晚宴餐桌。这些辛劳的清洁工默默无闻地吃出生命之环的平衡。

人在生命之环上的位置

生命的枯朽与生长共存互补，组成完整的生命之环。它们像阴阳一样相互缠绕，共同维持着微妙的平衡：无数动植物摄取基本物质组成自身浩瀚繁杂的绚丽形式;而腐生生物将它们重新拆解还原为简单分子使这一进程能够循环向前。

多亏这些卑微的小生命我们才能坐在这里歌颂自然的简单和自洽之美。然而大自然并不是完美的。自从工业革命以来，人类仿佛成了自然公式中的通配符，毫无约束地向自然界排放废弃物和污染物。其中有机废弃物中的大部分，包括食物残渣，废弃木料和各种纸制品，需要腐生生物数月的时间清理。

原木材料的分解与前文介绍的过程差不多，当然白橡木和杉木等优质木材需要更长的腐朽时间。真正让它们头疼的是高压和化学处理过的木料，不仅防腐防虫，有些甚至防火。当他们被废弃后其中的化学物质往往需要几十年才降到能够启动分解进程的浓度。

更不用说我们制造的那些不可降解的无机物了。

尘归尘，铁归土

首当其冲的是大量提炼使用的金属材料。金属的自然拆解称作锈蚀(corrosion)，是一种化学反应。最常见的是铁合金的锈蚀。含铁的金属材料(比如铁碳合成的钢材)在空气中与氧气和水反应，在氧化作用(oxidation)中氧原子夺走铁原子的电子，生成铁氧化物——薄片状的红褐色铁锈。

铁氧之间的化合反应产生与燃烧几乎等量的热，只是这些热在漫长的时间中缓慢释放才难以察觉。

当然铁不是唯一会锈蚀的金属，银器，铜器和黄铜(一种铜锌合金)的羿色和变暗就是锈蚀的表现。而金和铂等贵金属在常温常压下化学性质极其稳定，极难锈蚀。

还有一些例外：铝在空气中迅速与氧气反应，在表面形成一层薄到肉眼难辨的铝氧化物保护层，阻止铝与氧气接触和进一步反应，使铝也成为了极难锈蚀的金属。这一现象称为钝化(passivation)。镍和铬具备同样的特性，因而在工业生产中常常通过合金(不锈钢)或电镀等处理方法来减缓其它金属材料的锈蚀。处理过的金属在日常生活中几乎青春永驻，就像你家厨房里的不锈钢洗碗池。

但正如国际歌里所唱，没有什么能永垂不朽。时间终将把这些提炼出来的金属变成氧化物，硫化物或其他化合物，恢复到他们贮存在矿藏中的状态。

不朽的天堂(听起来更像地狱)

细菌和真菌对石化产品(如塑料和泡沫聚苯乙烯)几乎束手无策，大多数塑料制品的分子键只能在光化降解(photodegradation)过程中被紫外线破坏，然后层层拆解。

然而我们生产的绝大多数塑料制品最终都去了不见天日的垃圾填埋场，几乎不可能被光化降解掉(这样看来不朽的确实是地狱)。而泡沫塑料即使在阳光下也不会变质，当我们的身体，我们的创作甚至我们的思想都化作尘埃时，泡沫塑料还在地球的每个角落里微笑。

还有一个我们创造的长寿神物就是玻璃了。尽管它会在使用中产生表面裂纹，进而破碎成越来越小的渣滓，它却不会腐烂，降解或是化学分解。最常用的玻璃是由质地坚硬的二氧化硅构成，取材于石英和沙子——遍布海岸和地下矿脉中。康宁玻璃艺术博物馆(Corning Museum of Glass)展出的一块玻璃样品生产于至少4000年前。藏品中还有一种叫做绿玻陨石(moldavite)的玻璃样本，形成于1400万年前陨石撞击产生的高温下。许多类似的样品几乎完好保存至今。玻璃恒久远，一颗永流传。

我们生产使用的种种材料一直以来散布游荡在生物圈中，而它们的影响我们尚不完全了解。但自然最擅长的就是进化，它不断发展出新的机制来调整和保持自身平衡。就像亿万年前小蘑菇学会了吃树，谁知道这次它又会想出什么办法来对付我们呢。

但可以确定的是，我们通过对腐烂及其作用原理的不断研究了解最终将有利于我们再次回归与自然和生命之环的和谐共处。