2“小人國”與大世界

物種多樣性是生物多樣性中最基本的問題。微生物的種類僅次于昆蟲，是生命世界的第二大類群，但其已知種占估計(jì)種的比例卻很小。例如，植物的已知種占估計(jì)種的78%，動物的已知種占估計(jì)種的51%，而微生物的已知種僅占估計(jì)種的10%甚至更低。

抗逆能力的多樣性與生態(tài)環(huán)境的多樣性。某些微生物特別耐高溫、嚴(yán)寒、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿、高滲透壓，還能耐受高輻射、劇毒、干燥、缺氧……正是這些奇妙生理功能的多樣性，致使微生物“無孔不入”地分布于自然界。即使是冰川極地、高山凍原，微生物也扮演著生物因子的主角。

繁殖速度的多樣性。有的微生物繁殖速度快得驚人，以至1小時(shí)內(nèi)便可“六世同堂”，但有的又慢得出奇，如地衣，每年只長幾毫米，它雖然生長緩慢，但對大氣污染極為敏感，已成為衡量大氣質(zhì)量的重要指示生物之一。

營養(yǎng)類型的多樣性。人和動物屬化能異養(yǎng)型，綠色植物為光能自養(yǎng)型，但微生物，既有化能異養(yǎng)型，又有化能自養(yǎng)型；既有光能自養(yǎng)型，又有光能異養(yǎng)型，同時(shí)還有一些中間類型、甲基營養(yǎng)型等。尤其是化能自養(yǎng)型的微生物，能在完全無機(jī)和無光的環(huán)境中進(jìn)行生命活動，這是一切其他生物中所沒有的生命活動類型。

呼吸類型的多樣性。沒有呼吸作用就沒有生命。氧是生命的“燃料”，一個(gè)人5分鐘不呼吸就會死亡。微生物的呼吸是多樣的，在有氧環(huán)境中生長進(jìn)行有氧呼吸的微生物為好氧微生物；在無氧條件下生長的微生物為厭氧微生物；在有氧與無氧條件下均可生長的微生物為兼性厭氧微生物。

代謝產(chǎn)物的多樣性。不同的微生物有著不同的代謝方式、營養(yǎng)要求，它們分解利用不同的物質(zhì)后均可積累或產(chǎn)生不同的代謝產(chǎn)物。但微生物究竟能產(chǎn)生多少種類代謝產(chǎn)物，至今尚無全面準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)。研究表明：1個(gè)微球菌細(xì)胞可容納1萬個(gè)蛋白質(zhì)分子，1個(gè)比微球菌稍大的大腸桿菌細(xì)胞，可產(chǎn)生2000～3000種不同的蛋白質(zhì)。這為開發(fā)利用微生物資源提供了更多的機(jī)遇和途徑。

生態(tài)環(huán)境的多樣性。微生物與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，可概括為互惠與拮抗兩大類?；セ蓐P(guān)系又包括共棲現(xiàn)象（和平共處，一方受益）、原始合作（和平共處，平等互利）和共生現(xiàn)象（相依為命，結(jié)成整體）等；拮抗關(guān)系包括敵對、相克，如抗生素、毒素等。土壤真菌包括與植物的根形成的共生體——菌根，是植物與微生物共生中的普遍現(xiàn)象。據(jù)統(tǒng)計(jì)，地球上有花植物中僅有3%未發(fā)現(xiàn)菌根。沒有菌根，許多植物就不能發(fā)芽，以致不能存活。菌根在自然植被、人工造林等方面具有重要意義，是微生物多樣性及其保護(hù)研究中必不可少的內(nèi)容。

遺傳基因的多樣性。前面所述的微生物的各種奇特生理功能、特性、共性，無疑都是由遺傳基因決定的。可以說，一個(gè)物種就是一個(gè)基因庫。由于微生物物種的多樣性，必然伴隨著遺傳基因的多樣性。例如某些真菌，一個(gè)種的基因便可達(dá)1萬個(gè)。