
19世紀80年代,俄國微生物學家謝爾蓋·維諾格拉茨基將池塘水、淤泥和營養物質密封在一個透明的試管中。試管內滋生出種類繁多的池塘細菌,它們依照各自的能量來源(碳、氫、硫或氧)分層排列。維諾格拉茨基意識到,不同物種的細菌循環利用不同的營養物質,最終形成了一個能夠自我維持的生態系統。
紐約美國自然史博物館正在重現這項微生物實驗,展出一根6英尺高的維諾格拉茨基柱,展期至八月。這是名為“你體內的秘密世界”展覽的一部分,該展覽探索了我們體內存在的細菌。就像池塘細菌在維諾格拉茨基柱的不同層中定植一樣,我們腸道中的細菌也在胃和腸道的不同部位定植,幫助我們消化食物。 「人類消化道就像一根巨大的維諾格拉茨基柱,」參與策展的演化生物學家羅伯·德薩爾說。

去不了紐約看展覽?沒關係——在家自己做一個維諾格拉茨基柱就行了。只需幾杯泥土和其他一些簡單的材料,你就能培育出一個鬱鬱蔥蔥的微生物花園。隨著時間的推移,你的柱子會形成不同顏色的層,這些顏色對應著不同的細菌菌落。
工具和材料
- 水桶
- 鏟
- 大攪拌碗
- 攪拌湯匙
- 四分之一頁碎報紙
- 1個蛋黃
- 剪刀
- 1個兩公升裝汽水瓶,瓶口已切掉
- 保鮮膜
- 橡皮筋
指示
- 從池塘或溪流中收集半加侖泥漿,加水攪拌至其稠度像奶昔一樣。
- 將四分之一的泥土與蛋黃和碎報紙混合。用湯匙將混合物舀入瓶中。繼續往瓶子裡加泥土,並定期輕敲瓶身以排出空氣。
- 加入一吋的池塘水,頂部留一些空氣。用保鮮膜和橡皮筋密封瓶子,並將其放在窗戶附近,避免陽光直射。
- 這些分層現象會在兩個月內逐漸形成。底部有深綠色、紫色和黑色的食硫細菌;中間有紅色、橙色、棕色和紫色的食碳細菌;頂部有綠色的光合微生物。
本文最初發表於 2016 年 3 月/4 月的《大眾科學》雜誌,標題為「培養一個繁榮的細菌動物園」。