“小人国”与大世界

2“小人国”与大世界

物种多样性是生物多样性中最基本的问题。微生物的种类仅次于昆虫，是生命世界的第二大类群，但其已知种占估计种的比例却很小。例如，植物的已知种占估计种的78%，动物的已知种占估计种的51%，而微生物的已知种仅占估计种的10%甚至更低。

抗逆能力的多样性与生态环境的多样性。某些微生物特别耐高温、严寒、强酸、强碱、高渗透压，还能耐受高辐射、剧毒、干燥、缺氧……正是这些奇妙生理功能的多样性，致使微生物“无孔不入”地分布于自然界。即使是冰川极地、高山冻原，微生物也扮演着生物因子的主角。

繁殖速度的多样性。有的微生物繁殖速度快得惊人，以至1小时内便可“六世同堂”，但有的又慢得出奇，如地衣，每年只长几毫米，它虽然生长缓慢，但对大气污染极为敏感，已成为衡量大气质量的重要指示生物之一。

营养类型的多样性。人和动物属化能异养型，绿色植物为光能自养型，但微生物，既有化能异养型，又有化能自养型；既有光能自养型，又有光能异养型，同时还有一些中间类型、甲基营养型等。尤其是化能自养型的微生物，能在完全无机和无光的环境中进行生命活动，这是一切其他生物中所没有的生命活动类型。

呼吸类型的多样性。没有呼吸作用就没有生命。氧是生命的“燃料”，一个人5分钟不呼吸就会死亡。微生物的呼吸是多样的，在有氧环境中生长进行有氧呼吸的微生物为好氧微生物；在无氧条件下生长的微生物为厌氧微生物；在有氧与无氧条件下均可生长的微生物为兼性厌氧微生物。

代谢产物的多样性。不同的微生物有着不同的代谢方式、营养要求，它们分解利用不同的物质后均可积累或产生不同的代谢产物。但微生物究竟能产生多少种类代谢产物，至今尚无全面准确的统计。研究表明：1个微球菌细胞可容纳1万个蛋白质分子，1个比微球菌稍大的大肠杆菌细胞，可产生2000～3000种不同的蛋白质。这为开发利用微生物资源提供了更多的机遇和途径。

生态环境的多样性。微生物与生态环境的关系，可概括为互惠与拮抗两大类。互惠关系又包括共栖现象（和平共处，一方受益）、原始合作（和平共处，平等互利）和共生现象（相依为命，结成整体）等；拮抗关系包括敌对、相克，如抗生素、毒素等。土壤真菌包括与植物的根形成的共生体——菌根，是植物与微生物共生中的普遍现象。据统计，地球上有花植物中仅有3%未发现菌根。没有菌根，许多植物就不能发芽，以致不能存活。菌根在自然植被、人工造林等方面具有重要意义，是微生物多样性及其保护研究中必不可少的内容。

遗传基因的多样性。前面所述的微生物的各种奇特生理功能、特性、共性，无疑都是由遗传基因决定的。可以说，一个物种就是一个基因库。由于微生物物种的多样性，必然伴随着遗传基因的多样性。例如某些真菌，一个种的基因便可达1万个。