“变形金刚”
动画片中的变形金刚,本事特别大,可以由机器人变成各种各样的飞机、汽车、武器,能挥洒自如、游刃有余地抵御进攻,反击敌人,保护地球。在现实生活中,微生物也算得上是自然界中的“变形金刚”了。
举个例子说吧。流感病毒早在1931年就从猪身上分离出来,而且被证明是由它引起人类的流行性感冒。迄今为止,人类虽然研究出了几十种流感病毒的疫苗,可是流感仍然蔓延流行。原因是什么呢?原来,由于多肽分子中一个氨基酸突变,流感病毒可在一两年内变成新种,改变原来的抗原性,那么,原来对它有效的疫苗也就失去了作用。流感病毒大约在10年左右发生一次抗原性的大变迁,多肽分子上许多氨基酸都发生突变,致使对先前存在的一切免疫力都表现出抗性。
医院是病人集中的地方,也是微生物聚集的场所。每天,病人通过咳嗽、吐痰、流脓、脱落皮屑、排大小便等方式将病源微生物排出体外,污染医院环境。为了避免病人出现交叉感染,医院采取了各种保洁措施,请专人清扫、抹洗,甚至用紫外线照射,用消毒剂喷洒、熏蒸。但交叉感染仍然时有发生。原因之一,是由于空气中、水龙头、门把手、桌椅、床垫等物品上还残留有病源微生物。另一个原因则是,有不少的病源微生物对各种药品产生了耐药性。这些病源微生物就如同久经沙场的变形金刚,改变自己,以最有效的方式入侵入体。举个例子来说,1943年,青霉素刚刚问世。那时,它对金黄色葡萄球菌作用浓度是0.02微克/毫升。20年后,金黄色葡萄球菌有的菌株的抗药性比原始菌株提高了一万倍(即青霉素的作用浓度可达到200微克/毫升)。40年代初刚开始使用青霉素时,即使是严重感染的病人,只要每天分数次共注射10万单位青霉素即能见效。现在,成人每天需注射100万单位左右,病情严重时,可能会用到数千万甚至上亿单位的青霉素!
微生物的变异不仅会给人类带来危害,也带来了不少益处。
人工诱变创高产
因为许多微生物多才多艺,人们对它们倍加重视。但是,有时它们很娇气,稍有不适便罢工、怠工;有一些生产出来的产品很是珍贵,但产量太低……长期以来,人们想出了各种方法,按照自己的意愿来改造微生物,让它们最大限度地为人类服务。经过长期摸索,人类已经使一些“儿子’可以变得比“老子”有本事,青出于蓝而胜于蓝,并且还能把这种本事传给后代。这种在人为或自然情况下发生的后代与亲代不同并能继续遗传的现象叫做变异,变异后的菌种叫做变种。人类可以利用变种生产产量高、质量好的产品。青霉素刚开始投产的时候,一株菌种只能生产几十个单位的青霉素,而医治一个病人需要十万个单位,这样一个病人就需要几千个菌种!但现在这一问题已经迎刃而解,利用一种青霉素变种就能使每株菌种生产出几万个单位,大大提高了抗菌素的生产水平。
微生物的变异现象为什么这么普遍,微生物为什么有这么强的适应能力呢?
我们可以打一个比方:齐天大圣孙悟空曾被关进太上老君的炼丹炉里,用五味真火整整烧了七七四十九天,待到太上老君得意洋洋地揭开炉盖,火眼金睛孙悟空腾空而起,吓得太上老君落荒而逃。如果孙悟空在炼丹炉里经不住“烤”验,哪能生还呢?更谈不上有火眼金睛的本事了。
微生物变异也有一些类似的道理。在极其漫长的岁月中,大自然经过了翻天覆地的变化;有的生物种类不能适应便从此绝迹,就像恐龙一样,如今只能凭借化石来揣测它们的模样与习性。这些灭顶之灾当然也危及到了微生物,有的种类在劫难逃,就一命呜呼,从此断种绝后,有的种类灵活多变,通过自身的改变来适应自然环境,久经磨难而大难不死。
在物竞天择的残酷条件中,微生物的变异能力可算得上是绝对冠军。因为,微生物个体一般都是单细胞或者接近于单细胞,它们通常都是单倍体,繁殖快,数量多,而且,它们与外界环境接触面积相对要大,即使变异频率十分低(一般为10-5~10-10),也可以在短时间内出现大量变异的后代。
这些随着环境变迁仍顽强地活下来,并在地球上繁衍的微生物,就成了自然界中微小却顶天立地的“变形金刚”了。
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