慧眼識菌——漫話微生物

它們早在35億年前就已出現在地球上,微小而又神秘,直到1676年荷蘭人列文虎克用自製的顯微鏡觀察到了細菌,從此揭開了一個過去從未有人知曉的微生物世界。

談到微生物,人們馬上聯想到的是細菌、病毒,大家理解的微生物簡單來說就是對細小的人們肉眼看不建的生物的總稱。其實微生物是一個非常龐大的家族,不僅包括看不見的細菌、病毒,還有肉眼可見的藻類和我們餐桌上的各種蘑菇(稱為蕈類),下面我們來簡單了解以下微生物棒打家族的各個成員吧。

微生物的分類

數量驚人的「小個子「

這些「小個子「,必須藉助顯微鏡放大幾倍、幾百倍、上千倍,乃至數萬倍才能看清。個頭比較大的桿菌的寬度是0.5微米, 80個桿菌兄弟「肩並肩」地排列成橫隊,才只有一根頭髮絲的寬度,1500個長度約2微米桿菌頭尾銜接起來僅有一顆芝麻長度。別看它們個頭小,它們的的數量多得驚人,黃豆大小的土壤里中,往往有幾十億個小東西。人體腸道種的軍體總數可達1000000000000000左右,地球上的微生物個體總數,更是多到人們無法計算。

病毒

病毒和亞病毒(類病毒、朊病毒、擬病毒)是一類沒有細胞結構的微生物,大小只有細菌的干分之一,必須用電子顯微鏡才能看見,在一枚縫衣針的針尖上,竟能擺上病毒數十萬個。「懶惰」的病毒必須寄生在人、動植物和細菌細胞內,常引起宿主發病,但在許多情況下,病毒也可與宿主共存而不引起明顯的疾病。我們經常聽說的病毒有狂犬病病毒、艾滋病病毒、乙型肝炎病毒、瘋牛病等。我們時時刻刻和病毒生活在一起,它們在帶來疾病的同時也在協助生命的維繫,病毒在生態系統的平衡中也起著舉足輕重的作用,了幫助人類控制腸道菌群的平衡。

(艾滋病毒(圖片來自網路))

古細菌

古細菌(又可叫做古生菌)是一類很特殊的微生物。最先發現的喜好高溫的古生菌來自美國黃石公園。很多古細菌是生存在極端環境,如極高的溫度(經常100℃以上)、很冷的環境或者高鹽、強酸或強鹼性的水中、沒有氧氣的海底淤泥中,甚至生長在沉積在地下的石油中。很多產甲烷的古細菌生存在動物的消化道中,如反芻動物、白蟻或者人類。古細菌像其它生物一樣構建同樣的結構,但是它們用不同的化合物來構建。古細菌通常對其它生物無害,且未知有致病古菌。

細菌

細菌是大家比較熟悉的名字,傷口化膿,食物變為腐敗都和它們有關,後面我們會系統地對細菌作介紹。

放線菌

放線菌是一種形態介於細菌和真菌之間的單細胞微生物,細胞結構同細菌相似;而放線菌形成分枝的菌絲傘,卻同真菌相似,只是菌絲比真菌細得多。放線菌最喜歡生活在有機質豐富的微鹼性土壤中,泥土所特有的"泥腥味"就是由放線菌產生的。鏈黴素、土霉素、四環素、氯黴素、紅霉素、慶大黴素等抗生素藥物是人類對抗細菌感染的重要武器,這些抗生素藥物都是放線菌為我們製造的。肺結核是由放線菌種的分之桿菌引起的。

放線菌結構

藍細菌

藍細菌是原核微生物種的一種,能夠和植物一樣進行光合作用釋放氧氣。在約30億前,地球由無氧環境轉化為有氧環境,就是因為藍細菌出現併產氧。藍細菌與水體環境質量關係密切,在水體生長旺盛時,能使水色變藍或其他顏色,也就是我們長聽說的「水華」和「赤潮」。

(藍細菌大量繁殖引起「水華」(圖片來自網路))

立克次氏體

立克次氏體是為了紀念因研究斑疹傷寒而染病犧牲的美國病理學副教授立克次(HowardTaylorRicketts,1871–1910)。立克次體是一類介於病毒和細菌之間而又接近細菌的微生物,一般呈球狀或桿狀。不能獨立存貨,多寄生在真核細胞內,宿主一般為虱、蚤等節肢動物,並可傳至人或其他脊椎動物。

衣原體

衣原體是一類介於病毒和立克次體之間的微生物。一般寄生在動物細胞內,它可以不通過動物媒介直接侵入鳥類、哺乳類動物和人類的細胞內,能引發人類、鳥類、家畜類的眼、關節、呼吸系統、神經系統、泌尿生殖系統疾病。衣原體感染引發的一些泌尿生殖系統疾病,能通過性接觸傳播,屬於性病範疇。沙眼衣原體和肺炎衣原體主要在人類之間以呼吸道飛沫、母嬰接觸和性接觸等方式傳播。

支原體

支原體是最小的、能在體外獨立存活的原核生物,結構簡單。肺炎支原體會引起肺炎。泌尿生殖道感染很多與支原體有關,

酵母菌

酵母菌對於很多人來說是個陌生的名字,但我們吃的麵包和饅頭、喝的啤酒都離不開酵母菌的貢獻。我們發麵的時候就是利用酵母在有氧氣的時候把小麥澱粉分解成二氧化碳和水,能讓麵糰產生空隙,更鬆軟。釀酒的時候則是利用酵母在缺少氧氣的時候,把原料里糖分解成二氧化碳和酒精。但酵母菌並不是時時都對人們有利的,白色念珠菌在人類身上主要出現在口腔,腸道,尿道等部位的粘膜上,以及皮膚表面,當免疫力缺陷,過量使用抗生素等,白色念珠菌會入侵患者粘膜系統,引起炎症而發病。

黴菌

在潮濕的天氣里,常常發現糧食、衣服、皮鞋上長了毛毛,這就是黴菌。黴菌在我們的生活中無處不在,它比較青睞於溫暖潮濕的環境,一有合適的環境就會大量的繁殖。黴菌有著極強的繁殖能力,黴菌的孢子(類似植物種子)具有小、輕、干、多,以及形態色澤各異、休眠期長和抗逆性強等特點,每個個體所產生的孢子數,經常是成千上萬的,有時竟達幾百億、幾千億甚至更多。這些特點有助於黴菌在自然界中隨處散播和繁殖。黴菌對我們的生產生活會產生很多不利影響,衣物、食品很容易發霉,而且對我們的健康也會產生嚴重的威脅,黴菌性感染很難治療,而黃曲霉產生的黃曲霉毒素是高毒性和高致癌性毒素。

顯微鏡下的黴菌(圖片來自網路)

長黴菌的水果(圖片來自網路)

蕈菌

如果說到蘑菇,蕈菌這個概念會更好理解一些,出乎你所料,在微生物學裡,那些我們經常想用的美味菇類也屬於微生物的範疇,我們熟悉的木耳、銀耳、香菇、平菇、草菇、金針菇、靈芝等,竟然都屬於微生物。

美麗的菇

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