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人类观察到微生物不到400年的时间但它们已经生活了35亿年了

日期2019/1/6 16:58:24 点击?#38382;?nbsp;490 发布单位天义生物谷  录入李清

我们看不到它们它们?#20174;?#25105;们亲密接触?#20445;?#19968;张流通着的纸币上有30 万 3700 万个微生物, 简直就是一艘航空母舰?#20445;?#25105;们随手抓起一把土壤里面至少有几百种微生物包括大约10亿个细菌12 万个真菌和2.5 万个藻类我们以为刷得洁白的卫生间一定很干净事实上无数的微生物可能正在角落里嘲笑我们

可爱的小动物

1865 年法国一个城市里所有酒厂制造的啤酒都莫名其妙地变得特别酸致使啤酒无法售出于是酒厂老板们请来当时著名的化学家巴斯德帮助解决啤酒发酸的问题

巴斯德把发酸的啤酒和不发酸的啤酒分别放到显微镜下观察经过无数次的比较终于弄清了原因原来是一种叫乳酸杆菌的细菌在作怪是它们使啤酒中的酒精变酸从而使啤酒无法下咽巴斯德指出要想啤酒不发酸只需将其加热到60并保持30 ?#31181;?#24038;右把乳酸杆菌杀死这就是著名的巴斯德消毒法?#34180;?/span>

这是微生物史上的一个著名的故事巴斯德也因其在微生物领域的卓越功勋被誉为细菌?#32933;薄?#19981;过巴斯德并不是第一个发现微生物的人微生物进入人类?#21491;?#26159;在17 世纪中叶荷兰有一个名叫列文虎克的人

他还在当学徒时就产生了一个新奇而大胆的想法如果能制造一种特殊的镜片可以?#33469;?#21040;的东西放大许多倍用它来观察那些微小的物体那该有多好于是他开始了艰苦的磨制显微镜镜片的工作经过艰辛的劳动他终于做成了可以放大近200 倍的世界?#31995;?#19968;台显微镜

列文虎克曾经找到一个从不刷牙的老头从他的牙缝里取下牙垢然后放在显微镜下观察镜?#38450;?#30340;世界让他惊呆了牙垢里?#35895;?#26377;许许多多小生物它们像鱼儿一样来回?#21619;?#20294;是由于当时科学还不发达就连他?#32422;?#20063;不知道发现这些细菌有什?#20174;?#22788;他只是把它们叫做可爱的小动物?#34180;?/span>

微生物的世界

人类在遥远的古代就知道将果实或者粮食按一定工序贮存起来可以变成美味的酒用盐浸制食物可以防?#22434;?#28866;古人也注意到有时健康的人会突然得病死亡与病人接触过的人?#19981;?#26579;病而亡但他们并不知道这是怎么回事直到列文虎克发现显微镜下的小动物?#20445;?#24052;斯德?#32440;?#31034;出它们与人类的关系人类才得以了解到这个微观的世界

现在我们通常所说的微生物?#20445;?#24847;?#26438;?#26377;肉眼看不到但具有生命现象的生物包括细菌病毒真菌和一些原生藻类以及古生菌等

人类观察到微生物还不到400 年的时间但它们在地球上已经生活了许久地球诞生至今已有46 亿年最早的微生物在35 亿年前就已经出现在地球上而人类出现在地球上不过几百万年的历史由于微生物只怕明火?#20445;?#25152;以地球上除活火山口以外都是它们的领地它们生存在人或动植物的体内空气稀薄的高空高压的深海以及极冷极热的环境下就算是在?#35828;?#31449;的废料堆中它们也能生活得怡然自得

微生物的数量极其庞大据估计全球一共有单细胞生物51030 种它们十分渺小一般只有几个微?#29366;?#23567;几十个细菌并排在一起才有一根头发丝那么粗

我们偶尔?#19981;?#22312;面包或者水果上看到一块块的霉斑那是数以百万计的微生物集合成的菌落在显微镜下它们一般?#26159;?#29366;杆状及螺旋状当然还有一些特殊的形态比如SARS病毒就是典型的冠?#24202;?#27602;

在显微镜下它呈放射冠状宛如妖艳的有毒之花还有一些肉眼可见的特殊的微生物我们所食用的蘑?#20581;?#21487;不要以为它们是蔬菜它们是由大型真菌发育而来的我们所看见和食用的肉质是它们的子实体也就是呈伞状的那部分灵芝等珍贵药材也都属真菌类微生物

大凡渺小的生物都有惊人的生命力比如大肠杆菌它们的繁殖力惊人只要条件适宜20 ?#31181;?#23601;能分裂一次一分为二二变为四四分为八如果无限分裂下去一个大肠杆菌在24 小时内产生的后代的总重量相当于4 个地球的重量

不过这种?#22987;?#20309;级数的繁衍常常受环境食物等条件的限制实际上不可能无止境地进?#23567;?/span>

微生物与生命起源

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?#20174;?#29978;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入到细胞中共同进化成了细胞中的?#25215;?#32454;胞器继续发挥这些生理功能

在地球上一些特殊的环?#24120;?#22914;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?#21619;?#30340;死海和各类强酸和强碱性环?#24120;?#26222;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美国地质化学?#20197;?#22312;位于美国爱达荷州地表以下200 米的地热温泉中发现了一种靠氢气和二氧化碳生活的太古生物

这个重大发现表明不仅在类似地球生态的其他星球上可能有生命存在在仅有氢气和二氧化碳的星球上也可能有生命的萌芽如果微生物能在这些极端环境下生存那么在火星等星球上就可能有生命存在或者将会有生命诞生甚至有人假设最初的地球生命来自火星因为那些耐极端环境的微生物可能是在火星上进化出来的?#34987;?#26143;受到?#19981;?#26102;被崩裂的石块带到了地球从而才有了今天的地球生命科学家已经开始对西伯利亚永久冻结地带与火星的环境和木星卫星的环境相似和中国的新疆干旱戈壁进行科考希望通过对相似环境的微生物研究来推断地外生命是否存在

微生物与人类生活

你在一天中能遇到多少生物你能回答这个问题吗

我们看不到它们它们?#20174;?#25105;们亲密接触?#20445;?#19968;张流通着的纸币上有30 万 3700万个微生物, 简直就是一艘航空母舰?#20445;?#25105;们随手抓起一把土壤里面至少有几百种微生物包括大约10 亿个细菌12 万个真菌和2.5 万个藻类我们以为刷得洁白的卫生间一定很干净事实上无数的微生物可能正在角落里嘲笑我们当然这些微生物大多是非致病的

还有一个问题这些微生物与我们的生活有着怎样的联系早上你喝了?#26723;?#30340;牛奶不仅有难闻的酸味并?#19968;?#20250;让你拉?#20146;?#20294;如果是可口的酸奶

不仅会让你食欲大增而且营养丰富你在准备佳肴时使用?#20174;?#21644;醋让食物更鲜美还摆上了美酒和别具风味的泡菜你感冒了为了早点好起来你服用了抗生素这些都是各种微生物的产物

人类的日常生活离不开微生物的帮助乳酸菌和酵母发酵工艺被广?#27827;?#29992;于各类饮料

调味品和食品添加剂等生产中利用微生物发酵形成了氨基酸产业和新兴的生物制药工业在废水处理和消除环境污染方面它们也日益受到重视

如上文所说列文虎克在牙垢中观察到了微生物在我们的体内也有一个庞大而且与我们的健康密切相关的微生物世界不要说在我们的皮肤和头发里的微生物部落在我们的内脏中就有近90 万亿个细菌正安营扎寨?#34180;?#25105;们之所以会长龋齿不是真的有蛀虫而是因为口腔中有各种细菌生存它们在分解利用食物中的糖类时产生许多有机酸会腐蚀牙齿留下?#33469;?#30340;小洞和黑斑

人的大肠更是微生物的天堂因为那里有丰富的食物合适的酸碱度和温?#21462;?#36825;些菌?#21644;?#24120;对人体没有危害相反它们还有一个文雅的名字益生菌?#20445;?#24847;指有利于生命这些益生菌?#32487;?#20869;微生物总量的约80它们在自我繁殖生活的同时也为人体做出了许多贡献它们可以提供维生素B1B2B3K叶酸及氨基酸等物质帮助人体?#21040;?#39135;物参与食物的消化和吸收

人体的皮肤和体内都有数量庞大种类繁多的微生物?#28023;?#20294;通常它们和我们的身体相处融洽它们中的绝大多数都是非致病的但是当致病菌进入我们体内或者体内微生物?#20309;?#20081;时我们就有可能因不能抵抗它们而生病

人类与微生物的世纪战争

如果感冒了你怎么办也许你会说?#19968;?#29992;些青霉素你使用了青霉素很快康复了但是下一次你感冒时它还会有用吗

在大多数时间里我们和微生物和平共处但有时这个动态的平衡?#19981;?#31361;然被打?#21860;?#22312;世界上的第一种抗生素青霉素被发?#31181;?#21069;每年有数以百万计的人死于某种在今天可以被轻易治愈的传染病

青霉素的发现归功于一次?#20197;?#30340;过失1928 年亚历山大弗莱明外出度假时把实验室里的培养皿中正生长着细菌这件事忘了3 周后当他回到实验室时发现在一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌他用显微镜观察这团霉菌结果发现其周围的葡萄球菌菌落都被溶解了这意味着霉菌的某种分泌物能?#31181;破?#33796;球菌鉴定表明上述霉菌为青霉菌弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素青霉素的发?#36136;?#20154;类与疾病斗争史上的一座丰碑随着抗生素时代的来临人类的平均寿命增加了15 年

有了各类抗生素许多瘟疫已经被我们消灭我们似乎可以陶醉在这场战斗的胜利中了然而时至今日虽然我们已经有了更多更好的抗生素但越来越多的可怕疾病随之而来人类非但没有将这些微小的生物统统消灭反而使更多更?#35759;?#20184;的致病菌出现原因何在由于滥用抗生素这些微生物因本身的适应和保护机制很快发生了变异具有越来?#35282;?#30340;耐药性人类的免疫能力却越来越低人类与这些致病菌的战斗陷入一个怪圈?#27827;?#26356;强效的抗生素人类取得了短暂的胜利然后致病菌?#26438;?#21464;异并产生抗药性然后再次感染人类

在这场人类与微生物的战斗中人类似乎处于下风科学家分离得到新的抗生素的速度远不及致病菌的变异和适应速?#21462;?#32463;过半个多世纪的使用当初的抗菌功臣青霉素在很多临床使用上已经失效科学?#20197;?#35328;如果人类不跳出使用抗生素这个怪圈即便是普通的感冒很快也将难以治愈这并非危?#36816;?#21548;全球已经发现多例由于抗生素失效导致普通感染死亡的病例在各种抗生素的变相筛选下还会导致普通致病菌进化变异出能抵抗所有抗生素的超级细菌?#20445;?#36825;些具有超强耐药性的怪物在人类自身的?#24052;?#27874;助?#20581;?#19979;对人类展开反击成为人类的噩梦

 
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