儘管地球陸地表面積比海洋表面積少兩倍多，但是陸地所承載的生命要遠比海洋承載的生命多。在支撐生命發展的過程中，土壤一直都在扮演著默默奉獻的角色。從古至今，人類所吃的每一種食物都與土壤相關，瓜果蔬菜是從土壤裡長出來的，雞鴨豬牛羊則是吃植物長大的，由此可見土壤養育了人類。
地表的土壤是如何形成的？
作為太陽系中四大巖質星球之一，地球表面有七成左右的面積都被海洋給覆蓋了，僅剩下三成左右的面積提供給陸地生命生存。但對於人類來說，這三成面積已經非常寬廣了，單單用腳是無法丈量的。同時如此廣闊的面積引起了科學家們的思考，如此多的土壤是怎麼形成的？是伴隨著地球的形成而出現的嗎？
行星科學家並不這麼認為，通過對地外巖質星球的研究，他們認為巖質星球形成之初地表幾乎都被巖層所覆蓋，也就是說土壤後期演化出現的。那麼土壤是如何形成的呢？關於這個問題，目前科學界有這麼一種說法，土壤是巖石通過風化作用形成的，尤其是生物風化。
然而要考究巖石的風化過程是一項十分艱難的任務，因為在自然狀態下巖石的風化作用一般持續幾十年、幾百年甚至上千年的時間，這通常不是一代科學家付出努力的研究就能得到結果的。但根據環球科學網6月19日的新聞，在大約兩年半前國外就已經有一支科研團隊從事這方面的研究，他們有何發現呢？
國外科學家參與巖石風化研究，他們發現了什麼？
為了研究巖石的生物風化效應，美國賓夕法尼亞州立大學、威斯康辛大學也布里斯托大學的科學家組成了合作研究團隊，並決定在兩年半內探索巖石的生物風化作用。
一般情況下，自然界的生物風化作用發生得非常緩慢，一個科學家一生或許都無法等到巖石在生物風化作用下變成土壤，因此該研究團隊提出了尋找存在特殊情況的巖石。無獨有偶，他們在伊卡科斯流域找到了一種石英巖的基巖，根據研究資料記載這種基巖的風化速度算是最快的，幾年時間就會出現明顯現象，因此石英基巖被認為是實驗的理想對象。
除此之外，研究人員還發現石英基巖是石英巖和土壤的過渡帶，他們還在基巖上層的土壤中探測到了豐富的ATP。ATP是細胞進行呼吸作用產生的一種能量，這說明該土壤中存在著明顯的生命活動。
如果存在生物風化效應，那麼微生物從哪來的電子？
基巖上層存在豐富的生命活動，而基巖又位於石英巖和土壤之間，這是否意味著微生物的生命活動在不斷地將基巖轉化成土壤呢？研究人員順水推舟地得到了這樣的假設，但他們很快又想到了另外一個問題，微生物從哪裡得到的電子？
原來生命活動的進行實質上就是捕捉外界物質的電子，以人類攝入食物為例，從微觀的角度來看就是捕獲有機物中的電子，然後將電子用於細胞呼吸，最後細胞呼吸產生能量。然而巖石中並不存在有機物，微生物如何獲得電子以發生生物風化效應呢？微生物中的化能自養菌就能在純無機條件下做到這一點。
何為化能自養菌？
根據細菌獲取能量的方式，生物學家將細菌分為異養菌和自養菌。異養菌，顧名思義就是需要外界能量和有機營養物質來維持生命活動的細菌。而自養菌的生命活動不需要陽光和有機物，單純靠某一種或多種無機物就足以生存，比如亞硝酸細菌、鐵細菌等。
此前就已經有研究指出，在巖石的生物風化中，可能有某些化能自養菌在發揮關鍵作用。它們以巖石中的無機物為食物原料，通過長期的生命活動來將巖石形式的無機物轉化為土壤的無機物，為地球的眾多土壤元素循環中扮演了重要的角色。
通過對照實驗，研究人員得到了重大發現
確定了實驗對象之後，該研究團隊很快展開了對照實驗。在實驗中研究人員分別設置了對照組和實驗組，兩組中都放置了滅菌的石英基巖，其中實驗組中還額外加入了從基巖上層土壤中提取出來的微生物。組別設置完畢後，實驗人員所需要做的就是耐心等待。
實驗如期進行了兩年半，到了第30個月的時候實驗人員取出實驗組和對照組進行觀察。從外觀上來看，實驗組的基巖表面坑坑窪窪，一副被強酸腐蝕過的模樣，而對照組的表面幾乎沒有變化。緊接著實驗人員又用檢測儀器對兩組基巖進行檢測，結果發現實驗組中存在明顯的ATP。
由於實驗組中除了基巖之外沒有其他無機物質，因此研究人員得出結論，加入的微生物以基巖為食，以其無機物為原料進行了生命活動，從而產生大量ATP。那麼可以確定其中的微生物是什麼種類嗎？研究人員表示最終的微生物檢測中並未出現真菌，而大多數是化能自養菌，也就是說化能自養菌「吃」石頭的事情被證實了。
最後
在自然界中，巖石風化確實是一種變化極慢的現象，以至於人類起初認為只有自然因素參與了風化作用。而此次研究表明了生物因素也參與了巖石的風化，而且生物還能夠以巖石的無機物為食來維持生命活動。更重要的是，該研究證明了微生物的存在使得巖石的風化速度加快了，同時也將巖石轉化為土壤。
在過去，人們普遍認為土壤的價值比巖石還要高，因為土壤能發展出人類維持生命活動所需要的食物。而如今，人們恐怕要對石頭改觀了，石頭是在土壤背後默默付出的存在。