細菌能餓死嗎?

一瓶水,裡面有細菌和一點營養物質,封閉起來n年後會如何?


謝邀。

首先,微生物也是生物呀,雖然它具有個體小、抗性大、易培養等特點,但是歸根到底它作為一種生命形式,和我們熟悉的高等的動植物也是沒有區別,也同樣需要依賴於能量、物質代謝。一旦有限的底物消耗殆盡,物質能量代謝難以為繼,細菌也一定會「餓死」的。

下面再具體分析一下,小瓶子裡面n年間會發生什麼。因為題主給出的條件如此理想,甚至幾乎與微生物封閉實驗(batch)的條件完全一致,我這裡就直接把教科書中的結論搬過來好啦。

當加入到新環境中,細菌首先要經過一段停滯期(lag phase)的適應過程,隨及將開始幾何級數的指數增長(exponential phase)。然而由於體系的封閉,隨著種群數目的增加,養分減少,營養物比例失調,有毒代謝物產生,培養環境條件逐漸偏離理想情況,細菌的凈生長速度也逐步降到0,群落進入「動態平衡」(stationary phase)。然而這個平衡狀態只是一種「亞穩定」狀態,隨著培養時間的繼續延長,整個群落也會進入衰退期(dead phase)。種群不可逆地發生「負增長」。細菌代謝活性降低,並以內源呼吸為主,細菌衰老並出現自溶,產生或釋放出一些產物,如氨基酸、轉化酶、外肽酶或抗生素等。當然,這個衰退的時間根據細菌種類的不同而異,有的極端微生物可以在很長的時間內保持活性,然而如果時間長度足夠長(如作者假設的n年),小瓶子裡面的細菌還是不能擺脫死亡的命運。

參考文獻:

周德慶. 微生物學教程[M]. 高等教育出版社, 2002.

Madigan M, Martinko J. Brock biology of microorganisms.(11thedn)[M]. 2005.


給樓上補充一個,有的細菌在這種極端環境下會產生特殊結構,形成芽孢還是什麼來著,可以續很久。具體我去翻翻書


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