有哪些逆天的微生物?

屬性或者能力


沃爾巴克體

【多圖預警,存在令人不適的發病圖片】

作者:花落成蝕

原出處:果殼網

原文鏈接:微生物木馬,控制蚊子的秘密武器?

2014年,廣東省爆發了中國歷史上最嚴重的登革熱疫情,到11月2日為止確診病例43010例,超過歷史病例總和。雖然入冬以來疫情已經趨於穩定,但是明年依然有捲土重來的可能——為此,廣州市準備明年春季在南沙區沙仔島試驗一種新的控制方式:放蚊子。

咦?防控登革熱的唯一方式就是和蚊子死磕,為什麼反而要放蚊子?

這是因為它們不是一般的蚊子,這些「益蚊」身上攜帶著一件秘密武器——名為「沃爾巴克體」(Wolbachia)的微生物。理論上,這些不會盯人的雄蚊和未感染沃爾巴克體的雌蚊交配後,雌蚊不能生育,於是卵細胞會被浪費掉;而等到雌蚊也感染了這種細菌時,它們就能夠正常生存繁衍下去,而且能對登革熱病毒產生一定「免疫力」。如果實驗成功,會比單純消滅蚊子效果還要好,因為外來的蚊子現在就很難擠進來了。

而這個沃爾巴克體,可是一種了不得的微生物。它的演化史可能只有不到一億年,但這小小的一個屬,以蠻橫的傳播方式,至少征服了十分之二的昆蟲,席捲了整個地球,甚至還創造了新的物種——一切都源於它對宿主的操控能力。

沃爾巴克體屬於廣義細菌,是一種立克次氏體,1924年,在尖音庫蚊(Culex pipiens)中首次發現,當時覺得它只不過是又一種寄生生物而已。20多年後,科學家又發現庫蚊屬中常出現種內的生殖不親和現象,明明是同一個種,交配後就是無法產下活的後代。又過了20年,科學家無意中發現,通過使用抗生素殺滅庫蚊體內的沃爾巴克體,可以治癒種內生殖不親和——原來這不起眼的小細菌居然是不育的元兇

沃爾巴克體能通過細胞質來「遺傳」。它們藏身於大個子的卵細胞當中,就像是線粒體等細胞器一樣,被留給了下一代。雄性感染者的精子也被動了手腳。它們若是和同樣被感染了的雌性交配,能夠傳宗接代;但要是和沒有感染的雌性交配,就會出現細胞質不親和,不會開花結果,簡直比大鐵棍子醫院還省事兒。這樣的傳播方式是異常排他的,其結果必然是沃爾巴克體寄主越來越多。有科學家曾在實驗室種群里做過傳播實驗,只要短短的數代,整個種群中感染者的比例就能達到100%。

沃爾巴克體甚至能把自己的DNA片段轉移到無脊椎動物的細胞核里。Nicolle Rager Fuller, National Science Foundation

這樣的情況是如何產生的?有一種解釋是:沃爾巴克體能給寄主的精子上一把連接著炸彈的鎖,同時在卵細胞中留下鑰匙,只有正確的鑰匙才能打開鎖,否則受精過程會毀掉精子和卵子。但這樣的修飾是如何實現的,還有待研究。人們唯一確定的是,出現了細胞質不親和的受精卵,有絲分裂會出現問題(於是,沃爾巴克體成了細胞生物學家的愛物)。

除了造成細胞質不親和之外,沃爾巴克體還有幾種控制宿主生殖的方法。誘導宿主孤雌生殖的能力,在它們當中出現了很多次,其中最好的例子是它們能讓赤眼蜂(Trichogramma)產生可用抗生素「治好」的孤雌生殖能力。它們還能讓雄性雌性化,控制普通鼠婦(Armadillidium vulgare)遺傳上的雄性成為表現型上的雌性。它們甚至是調控某些昆蟲種群內的雌雄比例。這些小混蛋真是把別人的性別玩弄於鼓掌之中。

但是光操縱昆蟲的生殖和性別也太小兒科了,它還能幹出更大的事情,比如尋找木馬,入侵更大的生物

在非洲有一種可怕的疾病叫做河盲症,一直以來被人當做寄生蟲病。病原體盤尾絲蟲會像恐怖片一樣鑽入人類的眼球當中,導致永久失明。疫區內常常會出現小孩領著一群失明成年人行路的情景。為了躲避這種疾病,許多肥沃的土地被拋棄,人們不得不背井離鄉。

河盲症疫區內的慘狀。Otis Historical Archives Nat"l Museum of Health Medicine

和很多寄生蟲不一樣,盤尾絲蟲的生活史是個閉環。它們生於人類的身體,成長於中間宿主蚋(Simulium)的體內,最終又回到另一個人類的身體當中。盤尾絲蟲的雌性成體,在人類的體內可以活上15年,一生最多能生產出3000多個幼體。幼體稱作微絲蚴,它們會進入循環系統,過上一、兩年「自由」的生活,期待命運帶來一隻瘋狂吸血的雌蚋,好在後者體內進入生命的下一階段。若這隻雌蚋和體內的寄生蟲運氣足夠好,它們還能再找到一個人類,盤尾絲蟲的幼蟲就有可能進入它們唯一的終末宿主人類的體內,最終成年。

身為寄生蟲已經讓宿主很難受了,但是這還不算什麼。能夠抵達盤尾絲蟲「蟲生」巔峰的個體當然只是少數,剩下的微絲蚴會死在人體中,裂解的身體會釋放出一種有害的物體——這才是最可怕的東西,會導致人體出現嚴重的炎症以及發癢、水腫等皮膚病變。若微絲蚴鑽入人的眼球當中,它們體內的有害物也會導致眼球的病變,長此以往,人就瞎了。

河盲症患者的眼睛。Pak Sang Lee, Community Eye Health Journal

而這個有害物體,就是沃爾巴克體。

自從人類發現了絲蟲體內原來另有元兇,新的戰術——抗生素治療出現了。絲蟲本身不怕抗生素,但沃爾巴克體怕。體內沒有這種細菌的微絲蚴對寄主的毒性低,不再有致盲的能力;人們甚至發現,缺失了沃爾巴克體的盤尾絲蟲甚至生活都不能自理,不再能繁殖和生存。

同樣的事情,也發生在其他幾種絲蟲造成的寄生蟲疾病上。象皮病的病原體血絲蟲體內也有沃爾巴克體,它們與血絲蟲造成的破壞也顯著相關。使用抗生素之後,沃爾巴克體被殺滅,血絲蟲也不能存活。因此,用抗生素對抗象皮病或許也是個辦法。

《貝爾維尤的維納斯》,攝影師Oscar G. Mason最著名的作品之一,拍攝的是一位身患象皮腫的婦女。

看起來,沃爾巴克體似乎是在和這些絲蟲共生,合體成為致命的寄生蟲。它們的關係何以如此恩愛?為何配合起來殘害人類時如此無間?答案不是很清楚。但一些證據顯示,沃爾巴克體與這些絲蟲的演化、新種的產生,有那麼一些關係。或許就是這種關係,讓絲蟲成為了裝載士兵的木馬,攻入了人體這座伊利昂大城。

近二十年來,藉助PCR等迅猛發展的生物化學工具,人類發現到沃爾巴克體的分布遠比之前所想的要廣泛。有統計顯示,不同地區的昆蟲,一般都有16-22%的感染率,陸地等足動物約有35%的感染率,捕食蟎的感染率甚至可達60%——要知道,沃爾巴克體僅僅是一個屬,居然能在節肢動物門、線蟲動物門兩個門、數個綱中造成如此廣泛的感染,這些數字實在是讓人驚奇。

沃爾巴克體擁有強悍的橫向傳播能力,昆蟲間的捕食、寄生、血液接觸等活動,都有可能導致細菌在種間的感染。例如,廣赤眼蜂(T. evanescens)體內含有的沃爾巴克體,同宿主麥蛾重合度就非常高。這樣的橫向傳播,無疑會增加這種細菌傳播的速度和廣度。

但沃爾巴克體真的就一定會對宿主帶來傷害么?

答案顯然是否定的。有些時候,這些寄生細菌會表現出活雷鋒的一面,增強宿主的繁殖力——這似乎和人們最早認識的那種沃爾巴克體迥然不同。曾有人拿突眼蠅做了個實驗,若是去除了它們體內的沃爾巴克體,雄性倒不會不舉,但生殖能力會大幅下降。至於雜擬谷盜(Tribolium confusum)就更喜感了。若是攜帶沃爾巴克體的雄性和不攜帶的雄性都和同一個雌性交配,前者的精子在細菌的加持之下會變得異常生猛,幾乎霸佔所有的卵細胞。最為神奇的例子來自於果蠅。生物學家們經常 「玩壞」果蠅,曾有人發現,沃爾巴克體甚至能部分挽回被輻射破壞的繁殖能力

感染了沃爾巴克體的果蠅細胞的共聚焦顯微圖像,圖中紅色的是細胞核,綠色的是沃爾巴克體。scienceblogs.com.br

在這種情況下,我們該說沃爾巴克體是一種寄生菌,還是共生菌呢?這傢伙幫宿主提高生殖力,除了讓自己傳播得更廣,就沒有別的目的了么?

有個例子顯示,至少部分沃爾巴克體,在演化中會變得對宿主更有利。

20世紀80年代中旬,美國人在加州南部的擬果蠅(Drosophila simulans)體內發現了沃爾巴克體,並且確認在北方沒有。短短十年不到,這脈支系向北沖了700多公里,所有這一切,靠的只是自然傳播。伴隨著快速傳播的,是屬性的改變。一開始它們除了會造成細胞質不親和,還會導致雌性的繁殖力下降15-20%。但20年之後,情況反了過來,它們反而能讓宿主多產下10%的卵。

此外,沃爾巴克體會造成新種的產生,它們是推動演化的發動機,擁有強勁的動力。

吉氏金小蜂(Nasonia giraulti)和長角麗金小蜂(N. longicornis)是關係特別近的近親,它們在一起時根本就把持不住,會不由自主的交配。但悲慘的是,子代中的雄性都會死去,永遠不會有喜當爹或是讓別人喜當爹的可能。但是,如果我們(再一次)使出抗生素這個大招,吉氏金小蜂同麗蠅蛹集金小蜂的雜交後代都能夠存活下來。如果這還不能讓你相信沃爾巴克體造成了它們之間的生殖隔離,我們還能讓能互相交配的不帶菌的兩種金小蜂重新感染各自的沃爾巴克體,生殖隔離立馬會上演「王者歸來」。這兩個物種,根本就是因為同一祖先體內出現了不同的沃爾巴克體而產生了生殖隔離,生生的變成了兩個種。

在害蟲防治時,有這樣一種可行的思路:讓精子無活性但還能完成交配的雄性,去禍害野生的雌性,浪費掉珍貴的卵細胞。看起來,常常會對精子動手腳的沃爾巴克體,似乎能這樣利用。但實際上,這種細菌可以做的事兒遠比這要多。

它們很可能擁有成為人類抵禦登革熱、瘧疾等疾病的堅盾與利劍

近五年內,人類發現沃爾巴克體能夠幫助昆蟲抵禦單鏈RNA病毒,它們能夠干擾這些病毒的複製,從而保護宿主。於是,有研究者腦洞大開:登革病毒也是單鏈RNA病毒,沃爾巴克體是否也有效呢?結果還真的給蒙中了。給攜帶了沃爾巴克體的埃及伊蚊餵食富含登革病毒的血液,7天、14天時的陽性比例分別只有5%和8%。而在相同情況下,未攜帶沃爾巴克體的埃及伊蚊7天、14天時的陽性比例高達70%、75%。

更為主動的一個成就,來自於中山大學中山醫學院。那兒的研究人員主動篩選出了合適的菌株,將其注射進傳播瘧疾同時難以感染沃爾巴克體的按蚊卵內,成功讓這些害蟲穩定的帶上了「鐐銬」。這樣處理的按蚊,雖然還是會傳播瘧疾,但是效率大大降低。

除此之外,利用沃爾巴克體的思路還有很多。讓害蟲天敵寄生蜂進行孤雌生殖,繁殖的更快?沒問題。讓沃爾巴克體降低害蟲的壽命和繁殖力?也可以。這些方法,都有人研究,但都離實際運用有那麼一點距離,實驗也需要謹慎為之。不過,這二十年來科學界對這種小小的微生物興趣越來越大。在未來10年內,有關沃爾巴克體利用的研究,或許會越來越多。

沃爾巴克體在科研領域內特別紅,近幾十年內一大批科學家圍繞它做了許多研究,它有成為一種模式生物的趨勢。在美國,有科學家開展了一項名為Wolbachia Project的項目,號召中學生運用學校里可以用到的分子生物學工具幫他們找沃爾巴克體。

只不過,在中文科普領域,它們還欠缺一些關注。很顯然,這些怪異的「惡霸客」傳奇般的特性,配得上為之大書特書。(編輯:Ent)

參考文獻

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轉自:微生物木馬,控制蚊子的秘密武器?

本文版權屬於果殼網(guokr.com),轉載請註明出處。商業使用請聯繫果殼


------------3月18日更新,重新把答案做個整理補充,順便增加@ichitake 提到的冰封細菌--------------

首先明確一下「微生物」這個名詞的定義和範圍,微生物並不是一個分類學單位而是一個泛稱。維基百科對微生物的定義是:A microorganism is a microscopic living organism, which may be single celled or multicellular. 周德慶版《微生物學教程》對微生物的定義是:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物的總稱。

中科院微生物所官方網站也有相關介紹。

什麼是微生物----中國科學院微生物研究所

微生物的分類----中國科學院微生物研究所

一般國內教科書將微生物劃分為以下8大類:細菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體。

狹義的微生物只包括細菌、病毒等。

而廣義的微生物也包括多細胞生物。

1、Salinella salve

Salinella salve是一種於1892年在阿根廷鹽場發現的後鞭毛生物,由J. Frenzel 引種培養並記錄。Salinella salve介於單細胞和多細胞之間,由單層細胞組成。以軀體橫向的分裂進行無性繁殖。其特徵在於明顯的前部和後部,具有濃密的纖毛,特別是在「口」和「肛門」處。

它謎一樣的特徵使它無法歸類於任何已知物種,科學家不得不把它單列一門:單胚動物門(Monoblastozoa),也稱為胚葉動物門、囊胚樣動物門。Salinella salve也因此有幸獲得了一個物種獨佔一門的「殊榮」。

不過最神奇的還在後面,這種生物只發現了一次,之後的一個多世紀里人們再也沒找到過Salinella salve,甚至連它是否真的存在都開始被懷疑,這個奇特的生物可能永遠都會是一個謎。

2、冰封12萬年的史前細菌

剛才ichitake 補充的格陵蘭超過3000m深度冰蓋下的史前細菌。

2008年科學家在凍結長達12萬年之久的格陵蘭冰層中發現了Chryseobacterium greenlandensis,這些細菌從更新世開始就存在於此,由於處於低溫環境,這種細菌顯然在很長時間裡沒發生任何變化。發現它的科學家無法確定它們的新陳代謝是不是已經停止,或者只是放慢了速度。

賓夕法尼亞州生物化學家詹妮弗·拉夫蘭·克茲說:「這些冰里可能存在一些新陳代謝作用。如果它們正在發生變化,變化速度也將非常緩慢,它們大約需要100或1000年,才會產生一個新品種。」當有人問她,是不是她獲得的樣本沒被分類,是不是這些細菌已經通過假死,倖存了12萬年,拉夫蘭·克茲回答說:「目前我還不清楚。」12萬年可能只是Chryseobacterium greenlandensis生命的一個階段。賓夕法尼亞州的微生物學家吉恩·布倫赫雷說:「冰核下面是冰川與地面摩擦形成的沉積物。目前我們還不清楚這些微生物是不是通過降雪落到這裡,後來被積雪封所在內部,或者它們是起源於永久性凍結帶,而且已經在那裡生活了數百萬年。」

冰封古細菌其實為數不少,很多人對它們的生存能力十分嚮往,不過最近一個俄羅斯人真給自己注射了史前冰封細菌,興許是伏特加喝多了吧。

如何看待「俄羅斯科學家注射史前細菌,有望解開「長生不老」之謎」的新聞? - 醫學3、西伯利亞冰封古病毒

說了冰封古細菌就不能不說冰封古病毒。2014年5月,法國科研團隊在俄羅斯遠東楚科奇自治區的凍土發現了一種3萬年前的史前病毒,將其命名為Pithovirus sibericum,中文譯名為「西伯利亞闊口罐病毒」。這種病毒的體型極為巨大,這直徑超過0.5微米,甚至可在光學顯微鏡下直接觀察到,與其它兩類超大型病毒有很大的不同,是目前人類已知的第三種超大型病毒。

Pithovirus sibericum還當過《瘟疫公司》劇情遊戲的主角,1.8時推出的新劇情病毒就是以它為原型的,也許是因為它生存的年代正是史前人類尼安德特人滅絕之時,所以遊戲中被設定成了有把人類變成尼安德特人的特殊能力,真是腦洞大開。

4、尼龍菌

這種奇異的生物只是一種不能分解糖的細菌。 Flavobacterium, Sp. K172 ,也叫 「尼龍菌」。 1975年在一個廢水池中由日本科學家發現。(勤勞的日本科研員, 你說他們怎麼會去廢水池撈東西的? 難道是找忍者神龜?) 它所分泌的酶只可以消化尼龍。而尼龍, 是一種在1935年才出現的人造材料。

也就是說, 這是一種在1935年後才進化出現的微生物!

5、抗輻射奇異球菌

抗輻射奇異球菌(學名為:Dienococcus radiodurans)發現於近50年前,科學家在一個經過輻射殺菌但仍然腐壞的絞肉罐頭中發現了這種細菌。在高劑量的輻射下,這種細菌的基因組會出現分解,但之後又能迅速、準確地組合回去。

D. radiodurans被吉尼斯世界紀錄認定為「世界上最耐受輻射的生命形式」,這種單細胞生物能忍受的輻射量是人類的3000倍。科學家對D. radiodurans很感興趣,這些微生物抵抗輻射的機制或許能為我們抵擋從放療副作用到太陽照射等各種形式的輻射暴露提供啟發。

6、有聽覺的微生物

聽覺的形成對於動物進化而言有著里程碑一樣的重要意義。那麼,作為低等原核生物的細菌呢?2005年,科學家首次發現一種寄生於腸道內的病原體——糞腸球菌(Enterococcus faecalis)具有一套獨特的聲納系統,它能「聽」到其它微生物或細胞的接近,並立即釋放毒素殺死它們。

7、超級細菌

超級細菌,是指那些由於長期被濫用抗生素的病人體內產生的超級抗藥性的細菌,近年來陸續發現的超級細菌(Superbug)有:在美國發現的抗藥性金黃色葡萄球菌(MRSA)可以抵抗最強力的抗生素和藥物,並能夠引起各種感染;在法國發現的耐萬古黴素腸球菌(VRE),因突破了人類當前對付細菌感染的「最後堡壘」——萬古黴素防線而得名。

8、嗜油菌

Alcanivorax borkumensis是一種桿狀細菌,在清理阿拉斯加州和西班牙附近的地中海海域的漏油過程中均扮演了重要角色。(阿拉斯加曾發生「埃克森·瓦爾迪茲」號油輪原油泄漏事故,西班牙附近的地中海海域則發生過「威望」號油輪原油泄漏事故。)雖然一直以來數量不多,但在墨西哥灣發生漏油事故之後,這種細菌卻也一片旺盛。它們能夠分解構成石油的鏈烷,同時也能傳播一種生物分散劑,幫助其他細菌「飽餐」石油中的其他成分。目前,科學家正試圖通過基因改造,讓這種嗜油菌加快吃油步伐,使其成為戰勝漏油的超級細菌。但到目前為止,他們還沒有取得進展。


Ideonella sakaiensis

屬性:可降解PET的細菌(PET聚對苯二甲酸乙二醇酯,運用最廣泛的工程塑料,用於製造塑料瓶及塑料薄膜,目前的主要講解方法是化學講解,且在環境中講解時間是4-16年)

微生物檔案:2016年,日本科學家從250種來自不同污染環境下的PET碎片中分離得到新細菌,將其命名為Ideonella sakaiensis 201-F6。它能夠利用PET作為其主要的能源及碳源。該細菌能在30℃的條件下,在6周的時間裡講解完PET塑料薄膜,並表達兩種酶PETase及MHETase,最終可以將PET講解成兩種對自然環境無害的物質:對苯二甲酸以及乙二醇。

Geogemma barossii Strain 121

屬性:最耐熱微生物。它的名字「121」代表了它能生存的最高溫度為121℃,經得住高壓滅菌鍋。

微生物檔案:該菌分離於太平洋的一處叫Finn的海底黑煙熱液口, 1微米大小,熱網菌屬。高壓滅菌鍋都不能殺死它,它能在121℃的環境繁殖,並且在130℃的條件下處理兩小時後仍能在適宜的環境下生存,是目前耐最高溫的微生物。

Picrophilus oshimae

屬性:最耐酸。它的生存環境在pH 0.5左右。

微生物檔案:該菌發現於日本北海道的火山噴氣口,生長溫度在75到85℃。其生長環境到底有多酸呢,氫離子濃度約為胃酸的100倍。

說到耐酸的微生物,有種微生物的名字叫阿瑪尼」,全名為Archaeal Richmond Mine acidophilic
nanoorganisms (ARMAN),其生存環境pH&<1.5

Haloquadratum walsbyi

屬性:以貌取勝,微生物普遍的心態為球形、桿形、弧形,螺旋形,而這種嗜鹽古菌的形態為方形。

微生物檔案:它於1980年首次在紅海附近的一個鹽湖中被發現,並以它的發現者A.E. Walsby命名。該古菌之後在世界各地的許多鹽湖中均被發現。它們通常以10個甚至更多的細胞有序的排列在一起,就像圖中那樣。我們還能看到其細胞中有許多的氣囊。

Herminiimonas
glaciei
UMB49T

屬性:古老,耐高壓

微生物檔案:該菌於2009年發現於格陵蘭距今12萬年,3042米深的冰河時代冰川中。其細胞大小約為0.5–0.9*0.3–0.4 μm體積只有0.043立方微米,只有大腸桿菌的五十分之一。

Thermococcus
gammatolerans

屬性:耐輻射,耐高溫

微生物檔案:該菌於2003年發現於馬斯盆地的一個熱液口,是目前發現的最耐輻射的微生物。由於它擁有強大的DNA重組修復系統因此能耐受30000 Gray的輻射,相比較於人類的致死輻射劑量為4—10 Gray,要知道傳說中的小強(德國蟑螂的半致死劑量才為64 Gray)。

Wallemia
ichthyophaga

屬性:最耐鹽

微生物檔案:它需要生活在濃度至少為1.5 M
NaCl的環境中,並且能在含5M Nacl的環境中生存,接近飽和濃度。圖片中細菌的周圍都是方形的鹽晶。

遍在遠洋桿菌(Pelagibacter ubique

屬性:以多取勝,極小

微生物檔案:它是地球上數量最多的細菌,它到達浮游生物細胞總量的25%,夏天的話能達到50%,也就是海洋中一半的浮游生物都是它,所以叫遍在遠洋……它的長度約為0.37-0.89 μm 直徑只有
0.12-0.20 μm

屬性:最致命微生物

埃博拉病毒(Ebola virus)

詳情見:感染埃博拉(Ebola)病毒會怎麼樣? - 傳染病

馬爾堡病毒(Marburg virus)

拉沙病毒(Lassa fever virus)

納米比亞嗜硫珠菌(Thiomargaritanamibiensis

屬性:大到可以用肉眼看見

微生物檔案:它是由HeidiSchulz在那米比亞海岸的海洋沈澱土中發現呈球狀的細菌,平均大小為0.1~0.3mm,最大的可達到0.75mm。它之所以叫硫珠菌是因為在顯微鏡底下可以觀察到它的細胞中有很多的硫顆粒,在強光的照射下,它會發出珍珠的光澤。

參考文獻:

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草履蟲有7種性別,而且支持同性戀。


菌物界也有比較神奇的微生物存在(不過算不上逆天),

接合菌綱(Zygomycetes)

捕蟲霉目(Zoopagales)。

它們的營養體菌絲(就是它的身體) 會變態形成結構,分別叫: 菌環(constricting ring) 菌網(networks loops)

這些菌絲就像長了手一樣,有木有想起七星魯王宮下面那棵樹?,這個結構是用來捕捉小動物(線蟲)用的。


噬菌體。一類寄生在細菌,真菌放線窗等體內的病毒。


豆科共生的根瘤菌,從糧食的角度來講,這是個增產能力非常逆天的微生物。

。。。假裝有分割。。。

根瘤菌是被研究時間比較長的微生物,很多關於根瘤菌的知識都能查到,大家可以百度試試。

根瘤菌能侵入豆科作物根部,使豆科根部膨脹變形成根瘤菌的房子,然後根瘤菌就愉快的住進去了。但是根瘤菌並不是一個壞房客,它具有逆天的從空氣中直接獲得氮的超能力,真實身份是隱藏在細菌中的增產超人(這名真搓)

我們學過生物的一般都知道,作物增產主要靠氮磷鉀。而空氣中百分之八十都是氮,可惜一般植物沒有直接利用氮的能力,於是我們發明了金坷垃(並不)。於是增產超人根瘤菌登場,利用超能力源源不斷提供氮肥,穩定幫助豆科增產。所以豆科一般不需要施加氮肥,種植前直接加點拌種劑就行了。

(本段複製)根瘤菌接種劑經中國100多萬畝土地豆科作物長達50年的試驗、示範證明,根瘤菌接種劑能大量減少化肥的使用量,改善農產品品質,使農產品達到AA級綠色食品要求;有效提高農作物的產量;無任何不良副作用,不構成重金屬污染;施用成本只有化肥的十分之一,根瘤菌劑還具有培肥地力,改良土壤結構,肥地養地之功能,所以根瘤菌接種技術在豆科作物種植中的作用是其他任何技術措施無法替代的,具有十分重要的地位。

PS,可惜只有豆科能共生根瘤菌,其他作物的根瘤菌共生是一直以來的農業夢想。

再PS,寫的零零碎碎前言不搭後語,望海涵


這種生物只在我記憶特別特別深的地方存在,但我發誓它是真實存在的。

我甚至想不起來它到底是微生物還是小蟲子……

據說它生活在極寒深海的冰層里,沒錯!活在冰里。

而它能在固態的冰里移動!

它能夠象它想移動的方向釋放一種化學物質,使冰層暫時溶解。而當它移動到被融化的這一汪水所佔據的這個空間時,這一汪水會被擠壓到身體後面,然後很快再被凍成冰。

屌炸了!

一生都是以琥珀的形式存在啊!

而且,

一生能遇到同類的幾率理論上大於零,卻無限接近零。遇到異性的幾率就……

我不記得它是靠自身分裂繁殖還是靠嘿咻,如果是靠後者……屌炸了……


能靠吃電生存的微生物真的太牛逼…


單步硝化菌

打破氮循環的認知

如果能篩選出高效優勢菌種,可能會顛覆現有的水處理工藝。

可能比較生僻,我舉一個例子。

植物在土壤里,靠著化肥,水,二氧化碳生長發育,人吃植物生存。

但是居然發現在存在這樣一種人,他們啃著石頭,舔著泥土,沐浴著便便,靠著光照也他媽的生存的活蹦亂跳的。

想想這個畫面感

畫風太美,我不忍想下去了。


參考以下這篇剛剛發表在science的文章,

A bacterium that degrades and assimilates poly(ethylene terephthalate)

日本科學家發現了一種能分解PET塑料的菌,能以塑料作為主要碳源,這個蠻強大的了…

其它,像白腐真菌,能分解木質素這種結構及其複雜的物質~

就這些吧,一時也想不起了…


Dehalococoides,type strain是Dehalococcoides macartyi strain 195,原來叫Dehalococcoides ethenogenes。它是自然界目前發現的唯一一種可以把有毒的含氯化合物TCE轉化為無毒乙烯的微生物。電子受體是含氯化合物,電子供體是氫氣。Dehalococcoides 也可以轉化其他含氯比如PCB但是貌似並不完全。

我覺得這個東西逆天不好養,嚴格厭氧,碳源只用acetate,還必須有足夠的氫氣和維生素B12。溫度高於34度低於28度就不愛長。細胞壁太薄不能放搖床。TCE量加太多它會被毒死,接種也要勤快,最好在指數期接種。在自然界中必須依靠其他細菌給她供應他需要的營養。在實驗室得小心伺候,接種10瓶說不定只能長6瓶,剩下的不知道為什麼就死了。凍在-80C冰箱之後是絕對不會再復活的。我花了太半年才養習慣了。

但是他可以廣泛應用於生物修復,如果用CRI SPR改造一下他讓他沒這麼脆弱就應用範圍可以更廣泛。這個課題就留給後人做吧,反正我寫了proposal 。


黏菌啊 介於動物和真菌之間 可移動,生殖方式超奇特,大部分時間是單細胞生物,寂寞了就聚集在一起成了多細胞生物而且哪裡都有。

以下百度百科

原生質體黏菌

原生質體黏菌的特色是沒有單一細胞,而形成一整團的原生質。其生活史可分為二倍體時期與單倍體時期。

二倍體時期從兩個單倍體細胞經由配子生殖形成合子開始,之後合子進行有絲分裂之後,會形成擁有許多細胞核,但是只有一團原生質的原生質團,稱為變形體(plasmodium)。變形體發展成熟之後,會形成網狀型態,且依照食物、水與氧氣等所需養分改變其表面積。此時也稱為營養時期(feeding stage),吞噬作用為其進食方式。接下來形成孢子囊(sporangium),孢子囊發展成熟後發展成為子實體。之後進行減數分裂,釋放出單倍體孢子。

接下來進入單倍體時期,釋放出來的孢子會經由空氣傳播,而且這些孢子會產生兩種配子,其中一種為變形蟲細胞(amoeboid cell);另一種則是鞭毛細胞(flagellated cell)。這兩種細胞可以互相變換,但是最後都只會與同類細胞結合進行配子生殖(syngamy),產生二倍體的合子。

細胞性黏菌

細胞性黏菌的生活史可分為無性生殖與有性生殖兩種周期,兩者之間可以互換。其中二倍體時期出現在有性生殖周期中。

剛離開孢子的黏菌細胞稱為單一細胞(solitary cell),在單一細胞的階段為營養時期,此時細胞以吞噬細菌的方式生存。當食物耗盡時,許多原本分開生活的單一細胞會聚集在一起,形成一個變形蟲,長相類似蛞蝓,而且可以爬行移動。之後有些細胞進行配子生殖,形成二倍體配子。再經過減數分裂形成新的單倍體變形蟲,重回無性生殖周期。有些細胞則會組成子實體,生產並釋放單倍體孢子。孢子外殼破裂放出單一細胞,完成一次生命周期。

特徵

黏菌在生長期或營養期為裸露的無細胞壁多核的原生質團,稱變形體。其營養構造,運動和攝食方式和原生動物中的變形蟲相似。

但在繁殖期產生具纖維質細胞壁的孢子,有具有真菌性狀。

黏菌是介於動物和真菌之間的生物。大多數為腐生菌。無直接經濟意義,極少數寄生在經濟植物上,危害寄主。

另外

http://m.zhihu.com/question/28814044

總之~~


病毒也是微生物啊。比如:

HIV,寨卡病毒,埃博拉病毒,SARS什麼的……

都猴厲害的!


水熊蟲才是逆天的存在 到現在為止沒有找到什麼方法可以把它殺死 這玩意兒火燒水淹碳烤放太空中去輻射冰凍回來還是好好的~~長相也好蠢


道教論述的三屍蟲,現在的人普遍認為是弓形蟲,其實不是,或者不單單是,一年半前,英國的一個一流大學研發小組在一次對喉嚨微生物的研究發現其中一些藻類微生物能使人的智力水平下降,引起閱讀障礙和注意力與記憶力下降,後面就不在興奮爆料了,現在會來說三屍蟲,道家認為是引起人們各種慾望的根源,提倡不吃肉類將其避之抑之,那麼?問題來了,會不會,有這麼些微生物,或遺傳或後天間接的寄生於人體,使人自尋煩惱甚至腦子難用?然後進而引起諸多隱性的疾病與癥狀。我現在把自己的遺傳精神病治得八九不離十了,整整三年沒吃吃了腦殘的西藥了,上海精神衛生中心的那些個醫生見了我也暗自疑惑,因為吃了西藥你得慢幾拍,而我倆年前都比他們靈啦,啊哈哈。當然,我的結論就是,這種病就是逆天微生物引起的,姓王名寒字爍煊之論述,轉載不通知一下,當你違權哦!


北航的楊軍與中科院的江雷等人於2015年報道的能夠講解利用聚苯乙烯泡沫的黃粉蟲腸道細菌 應該也算。(Environ. Sci. Technol., 2015, 49 (20), pp 12087–12093)Biodegradation and Mineralization of Polystyrene by Plastic-Eating Mealworms: Part 2. Role of Gut Microorganisms


先佔坑。有空來填。我想先說結論,普通的微生物也很逆天。。。。


朊病毒


大概是弓形蟲。大家自行百度


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