放大后的微观世界（完全典藏版）/探索生物密码

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奇妙的微生物 微生物是世界上最大的族群，它们分布广泛，种 类繁多。虽然我们不能凭借肉眼发现它们，但是这并 不妨碍它们存在于我们的世界中，它们小得只能用显 微镜发现它们。它们存在于人和动物的皮肤上．口腔 里，甚至肠胃道里。 人和动物都生活在微生物的包裹之中。它们可以 分为细菌、真菌、病毒等种类。其中，在微生物中， 细菌的数量是最多的，它们以其庞大的家族稳居微生 物中一哥地位。 病毒，是人和动物致病的罪魁祸首，世界有了它 们的存在，便多了几分危险。 真菌，人类用于发酵的酵母和霉菌也属于真菌家 族。 原生动物，它们是微生物界中体型最“庞大”的 一族了，它们通常寄生在人和动物的体内，过着懒惰 的寄生生活。 什么是微生物 微生物是指大量的、极其多样的、要借助显微镜 才能看见的微小生物类群的总称。因此，微生物通常 包括病毒、亚病毒（类病毒、拟病毒、朊病毒），具 原核细胞结构的真细菌、古生菌以及具真核细胞结构 的真菌（酵母、真菌等）、原生动物和单细胞藻类。 一般来说微生物可以认为是相当简单的生物，大 多数的细菌、原生动物、某些藻类和真菌是单细胞的 微生物。病毒甚至没有完整的细胞结构，只有蛋白质 外壳包围着遗传物质，且不能独立存活。 微生物在地球上已经存在几十亿年了，科学家有 理由相信，它们可能和生命起源有关，对它们进行研 究也许能带来有关地外生命的启示。在地球生命起源 的时候，从有生命现象的单细胞生物到多细胞生物， 微生物可能参与了其中复杂的生物化学反应，甚至本 身就进化成为多细胞生物的一部分，例如植物细胞中 的用于光合作用的叶绿体，在形态和光合作用的机能 方面，都与光合自养的细菌和单细胞藻类相似。科学 家推断，在漫长的进化中，这些古老的细菌和藻类被 较大的生物体所捕获，融人到细胞中，共同进化成了 细胞中的某些细胞器，继续发挥这些生理功能。 微生物种类繁多。迄今为止，我们所知道的微生 物约有10万种，有人估计目前已知的种数只占地球上 实际存在的微生物总数的20％．微牛物很可能是地球 上物种最多的一类。微生物资源是极其丰富的，但在 人类生产和生活中仅开发利用了已发现微生物种数的1 ％。 在地球上一些特殊的环境，如水压高达1140个大 气压的太平洋海底、炎热的赤道海域、寒冷的南极冰 川、高盐度的死海和各类强酸和强碱性环境，普通生 物是难以生存的，而微生物却能繁衍下去。科学家相 信，生命有可能就是从这些极端环境中诞生的。 知识点 光合作用 光合作用是绿色植物和藻类利用叶绿素等光合色 素和某些细菌（如带紫膜的嗜盐古茵）利用其细胞本 身，在可见光的照射下，将二氧化碳和水（细菌为硫 化氢和水）转化为有机物，并释放出氧气（细菌释放 氢气）的生化过程。植物之所以被称为食物链的生产 者，是因为它们能够通过光合作用利用无机物生产有 机物并且贮存能量。通过食用，食物链的消费者可以 吸收到植物及细菌所贮存的能量，效率为10％～20％ 左右。对于生物界的几乎所有生物来说，这个过程是 它们赖以生存的关键。而地球上的碳氧循环，光合作 用是必不可少的。 延伸阅读 目前世界上已知最大的微生物：一种生长于红海 水域中的热带鱼的小肠管道中的微生物，这是当时世 界上所发现最大的微生物。它外形酷似雪茄烟，长约 200～500微米，最长可达600微米，体积约为大肠杆 菌的100万倍，这种微生物并不需由显微镜观察便可 直接由肉眼察觉到它的存在。目前最大的微生物则是 1997年在纳米比亚海岸海洋沉淀物中所发现的呈球状 的细菌，直径约100—750微米。这比之前所提的微生 物大上100倍。 目前世界上已知最小的微生物：支原体，过去也 译成“霉形体”，它是一类介于细菌和病毒之间的单 细胞微生物。地球上已知的能独立生活的最小微生物 ，大小约为100纳米。支原体一般都是寄生生物，其 中最有名的当属帏炎支原体（M．Pneumonia），它能 引起哺乳动物特别是牛的呼吸器官发生严重病变。 微生物的基本概况 微生物的特点 （1）微生物通常个体微小，结构简单。在形态 上，个体微小，肉眼看不见，需用显微镜观察，细胞 大小以微米或纳米计量。 （2）一般的微生物繁殖的快，生长的也快，在 实验室培养条件下细菌可在几十分钟至几小时内繁殖 一代。 （3）分布广泛。有高等生物的地方均有微生物 生活，动植物不能生活的极端环境也有微生物存在。 （4）数量多。在局部环境中数量众多，如每克 土壤含微生物几千万至几亿个。 （5）易变异。相对于高等生物而言，较容易发 生变异。P1－4