微生物多样性-不同微生物生长偏好实验显微镜
微生物多样性
生命是非常坚韧顽强的,在各种极端环境中都能发现生命的痕
迹。几乎在任何有液态水存在的地方都可以发现活细胞。适宜这些
生物的生长温度、pH值和湿度随着其种类的不同而变化。
有些细胞能够在一20℃的环境中生长(在不冻结的盐水中),而
有些细胞却能够在120℃的环境中生长(在具有足够的压力而不发生
沸腾的水中)。通常在低温下(低于20℃)生长较好的细胞被称为嗜
冷性微生物;而那些较适生长温度在20~50℃之间的细胞是嗜温性
微生物;在高于50℃下生长较好的微生物是嗜热性微生物。
许多微生物生长的较适pH值偏离中性;有些微生物的较适pH值
低至1或2,而有些可以在pH 9的环境中很好地生长。有些微生物可
以同时在低pH值和高温环境中生长。
虽然大多数微生物都只能在高水活度的环境中生长,但也有一
些微生物能够在几乎没有水分的固体表面或高盐溶液中生长。
有些微生物需要氧气来进行生长和代谢,它们被称为好氧菌。
有些微生物的生长代谢在氧气存在时受到抑制,而只能厌氧生长。
有些微生物能够改变代谢途径,在两种环境中都能生长,它们是兼
性微生物。
微生物通常可以在几乎没有营养的环境中生长。一些蓝细菌(
以前称为蓝绿藻)能够在仅含少量水分和溶解有微量矿物元素的环
境中生长。这些细菌是光合细菌,能够将大气中的二氧化碳转变为
生长所需的有机物。微生物也能够将氮气转变为氨气,用来合成生
命的基本结构单元。这些微生物在对营养匮乏的环境进行改造的过
程中是非常重要的。
极端环境微生物经常给人类提供重要的工具,这些工具被用于
化学品和药物的制造加工过程。它们也是维持自然循环的关键,能
够用于从低级别矿物中回收金属,或者从煤炭或其他燃料中脱硫。
微生物能够进化出几乎在地球上任何环境中进行生存和繁殖的能力
,这一事实是非常有用的。
生物不仅占据着各种不同的栖息地,它们的大小和外形分布也
很广泛。有球形、柱形、椭球形、螺旋形和多形态细胞。根据细菌
的外形有专门的名称进行描述。通常球形或椭球形的细胞被称为CO
CCUS(复数形式为cocci);柱形细胞被称为杆菌或bacillus(复数形
式为bacil—zi);螺旋形细胞被称为spirillum(复数形式为spiril
la)。一些细胞可以随着环境的变化而改变外形。
因此,在大多数极端环境中都能发现微生物,它们已经进化出
了不可思议的一系列外形、大小和代谢能力。这种突出的多样性特
点为工程师提供了大量的潜在工具。我们才刚开始学会怎样去开发
这些工具。