“小人國”里冠軍多
1“小人國”里冠軍多
微生物個體最小,表面積最大。微生物的測量單位僅為微米(10-6米),以至用納米(10-9米),如大腸桿菌平均長約2微米,寬約0.5微米,其個體雖小,表面積卻很大。
微生物形態(tài)類型最少,結(jié)構(gòu)最簡單。微生物的個體一般由單細胞、簡單多細胞以及無細胞結(jié)構(gòu)的生物大分子組成,因此形態(tài)類型最少。如細菌約有3萬種,其基本形態(tài)卻只有3種:球狀、桿狀和螺旋狀。我們知道,構(gòu)成人體的基本單位是細胞。人體有多少個細胞呢?大約有6億個,而且每天約有5000萬個細胞死去,同時又有5000萬個細胞誕生。它們組成了人體的五臟六腑,形成了各種組織器官系統(tǒng)。微生物呢?它所具有的,僅僅是細胞本身的結(jié)構(gòu),極少以至沒有組織、器官、系統(tǒng)。
微生物數(shù)量最大,種類最多。據(jù)有關(guān)資料報道,微生物種類僅次于昆蟲,是生命世界的第二大類群;而已知的微生物約10萬種,可能還不足自然界里實際存在的微生物數(shù)量的1/10。
微生物分布最廣,繁殖最快。微生物無處不在,四海為家,并以驚人的速度“生兒育女”。如在適宜條件下,大腸桿菌12.5~20分鐘便可繁殖1代。有的細菌一晝夜可繁殖72代,其子代數(shù)目高達4.7×1022個(重約4722噸),它比高等動、植物的繁殖速度快千萬倍。
微生物運動最快。大多數(shù)能運動的細菌都長有一至數(shù)根鞭毛,作為自己的運動器官。當(dāng)今百米賽跑的世界紀錄為9.8秒,速度相當(dāng)于每秒跑10.2米,這個距離僅為運動員自身長度的6倍左右,而逗號弧菌能以200微米/秒的速度運動,相當(dāng)于自身長度的40倍;陀螺菌的鞭毛每秒可以旋轉(zhuǎn)40圈,并且可帶動菌體旋轉(zhuǎn)14圈。大多數(shù)微生物都能在常溫常壓下培養(yǎng),它們吸收多種物質(zhì)作為營養(yǎng)。這些物質(zhì)包括農(nóng)副產(chǎn)品、簡單的有機物或無機物,甚至一些工廠的廢渣。
微生物食性最廣,食量驚人。凡是動植物能利用的營養(yǎng),微生物都能利用;大量的動植物不能利用的物質(zhì),微生物照樣可以視為美味佳肴。如纖維素、角蛋白、幾丁質(zhì)、碳氫化合物,還有致盲溶劑甲醇、劇毒物質(zhì)氰化物、引起礦井爆炸的甲烷等,微生物全能利用,而且食量大得驚人。大腸桿菌每小時可以消耗相當(dāng)于自身重量2000倍的糖。
微生物代謝活力強,抗逆能力強。主要表現(xiàn)為吸收多、轉(zhuǎn)化快。從單位重量看,微生物的代謝強度比高等動植物大幾千倍乃至幾萬倍。大腸桿菌活躍生長時,每小時可以分解相當(dāng)于自身重量1000~10000倍的乳糖,并轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì),而人體則需要40年之久。有人認為,微生物很可能成為人類多快好省地獲得各種產(chǎn)品的“活的化工廠”。有些微生物極度耐高溫,有些則特別抗寒,在90℃的溫泉和105℃的恒化器中可以找到微生物,個別高溫菌,在特殊條件下,300℃時還能生長。在-60℃環(huán)境中可以分離到嗜冷細菌。有的微生物耐高壓,在1400個大氣壓下仍能正常生長。有的微生物嗜鹽,能生活在鹽濃度達23%~25%的環(huán)境中。有的微生物嗜酸或嗜堿,在pH值為0.5的條件下可以生長,pH值為13時仍能生存。
微生物容易變異。由于個體微小,大多為單細胞,微生物與外界接觸充分,反應(yīng)敏感。當(dāng)環(huán)境條件劇烈變化時,多數(shù)個體死亡,極少數(shù)變異,變異后的性狀通過細胞分裂短時間就能夠在后代中表現(xiàn)出來。利用這一特性,人們常常進行誘變育種,以提高產(chǎn)品產(chǎn)量,改善產(chǎn)品質(zhì)量或者獲得新物種。
微生物休眠期最長。據(jù)報道,有人曾昏睡37年零111天。如果真有其事,也只是一種病態(tài)??墒俏⑸飬s能形成某種特殊的休眠結(jié)構(gòu),在不良條件下很快進入休眠狀態(tài),以度過險惡環(huán)境。如炭疽病的病原體——炭疽芽孢桿菌的芽孢,在自然條件下可存活10~24年。根據(jù)微生物這一特性,人們常通過干燥、低溫、缺氧、避光、營養(yǎng)缺乏或加入某種保護劑等措施,促使微生物長期休眠以保存菌種。
微生物“出生”最早,“相識”最晚。地球誕生至今已有46億多年,細菌35億年前就已出現(xiàn)在地球上,而人類出現(xiàn)在地球上卻只有幾百萬年的歷史,人類認識微生物更是只有短短的幾百年。世界上第一個看見細菌的人,是荷蘭學(xué)者呂文虎克,他于1676年用放大160~200倍的自制顯微鏡觀察到細菌,這為證明微生物的存在提供了直接的證據(jù)。
此外,微生物在自然分布、營養(yǎng)類型、抗輻射、耐缺氧、耐毒物等方面,都穩(wěn)坐生物界“冠軍”的寶座。
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