文/郗 旺(植物學(xué)博士 科普作家)
圖/ 海帶豆丁
沒有微生物的世界要亂套
文/郗 旺(植物學(xué)博士 科普作家)
圖/ 海帶豆丁
好奇寶寶的問題
細(xì)菌容易讓我們生病,它們都消失了該多好?。?/p>
好奇鬼:湯苑源(重慶渝中)
家里剛買的獼猴桃,放著忘了吃,長出了許多恐怖的白毛“ 怪物”,可以讓它們都消失嗎?
好奇鬼:裴一麒(江西九江)
一說到微生物,很多人的第一反應(yīng)就是“這不是什么好東西”。大家這么想不無道理,因?yàn)楹芏嗪芏嗖挥淇斓氖虑?,都是由微生物產(chǎn)生的。比如,好端端的一筐水果,稍不注意就會(huì)腐爛變質(zhì),長出白白的、毛茸茸的霉菌,讓人大倒胃口;很多疾病,也是因微生物在人體內(nèi)興風(fēng)作浪引起的。再加上微生物體型微小,在空氣中隨處飄蕩,人們看不見、摸不著,簡直防不勝防……所以呀,很多人恨不得讓所有微生物立馬從地球上消失,覺得這樣就再也不會(huì)有發(fā)霉、疾病等種種困擾啦!為此,人們還專門發(fā)明了各種各樣殺滅微生物的方式,來干掉這些惹人討厭的“害人精”。
不過,微生物真的都是“搗蛋分子”嗎?一定要消滅它們?nèi)祟惖纳畈艜?huì)更美好嗎?答案是否定的,相反,如果沒有微生物,我們的生活一定會(huì)陷入僵局,甚至連生存都成問題呢!不信?那現(xiàn)在就來看看,如果沒有微生物,生活會(huì)變成什么樣吧……
知道多一點(diǎn)
微生物并不只是一種生物,它是細(xì)菌、病毒、真菌以及原生動(dòng)物(單細(xì)胞動(dòng)物)等的統(tǒng)稱。
人們討厭微生物的一大理由——它是很多疾病的罪魁禍?zhǔn)?。這話不假,因?yàn)楹芏嗉膊?,包括歷史上曾經(jīng)“所向披靡”的重大傳染病,幾乎都是由微生物引起的。
比如,讓人聞風(fēng)喪膽的中世紀(jì)歐洲流行病——黑死?。ㄊ笠撸?,就是由鼠疫桿菌引起的。19世紀(jì)肆虐美國的霍亂,是霍亂弧菌引起的。而20世紀(jì)初肆虐歐美的“西班牙流感”,則是流感病毒引起的。這些流行病,都造成了上百萬人死亡。不僅是這些大事件,就我們身邊的疾病而言,有時(shí)候小小的傷口感染化膿,都可能形成巨大的瘢(b ān)痕(瘡痕,疤瘌),這大多是由葡萄球菌等細(xì)菌引發(fā)的……
知道多一點(diǎn)
青霉素是很常用的抗菌藥品,可以用來治療咽炎、扁桃體炎和破傷風(fēng)等細(xì)菌感染引發(fā)的炎癥。
那么,只要所有微生物消失,人類就不會(huì)再受到疾病困擾了吧?
并不是!如果它們都消失了,人類反而會(huì)失去對抗疾病的有力助手。比如,人們使用的青霉素、鏈霉素等抗生素,就是從微生物中提取出來的。這是因?yàn)?,微生物之間也存在激烈的“競爭”,為了打敗“競爭者”,一些微生物就會(huì)產(chǎn)生具有殺滅其他微生物的物質(zhì)。人們就利用微生物的這一特性,提取它們產(chǎn)生的這些物質(zhì)來為人類服務(wù)。
也許你會(huì)說,如果微生物們都不在了,也就不存在微生物和微生物之間的“戰(zhàn)爭”了呀?非也!除了能用來治療微生物造成的疾病外,很多微生物還能治療其他的疾病呢!例如糖尿病,是因?yàn)槿梭w不能產(chǎn)生足夠的胰島素而引發(fā)的。過去用于治療糖尿病的胰島素只能從豬的胰臟中提取,效率和產(chǎn)量都很低?,F(xiàn)在,人們利用基因工程技術(shù),將能產(chǎn)生胰島素的基因放在大腸桿菌里,利用大腸桿菌易于繁殖的特性,便能生成大量胰島素。要是沒了大腸桿菌這種微生物,眾多的糖尿病患的治療過程將更坎坷而漫長!
有一些聽上去就是反面角色的病毒,也是潛伏著的人類“臥底”,能作為治療疾病的手段呢!比如,有一類病毒叫作噬菌體,它們不會(huì)進(jìn)攻人體細(xì)胞,而是專門攻擊細(xì)菌,因此被科學(xué)家們用作治療細(xì)菌感染的利器。此外,科學(xué)家們還利用一些病毒能夠識別特定細(xì)胞的特性,將一些病毒改造為“微型導(dǎo)彈”,專門攻擊特定的細(xì)胞(如腫瘤細(xì)胞等),來治療腫瘤、癌癥等難以治療的疾病。
有的可可豆要說了:那我只要不生病,有沒有微生物不就和我沒關(guān)系了嗎?況且,沒有微生物,美食也不會(huì)腐敗,這對于吃貨來說是大快人心的好事?。?/p>
可微生物是一把雙刃劍,如果沒有它們,很多美食就要和我們說再見了,這對吃貨來說,可不是好消息……
沒有微生物的話,首先,舌尖上的滋味就要大打折扣了。為什么呢?因?yàn)楹芏嗾{(diào)味品都是微生物的產(chǎn)物,比如味精,它的大名叫作谷氨酸鈉。在生產(chǎn)味精時(shí),需要用到一種名為谷氨酸棒狀桿菌的細(xì)菌,將葡萄糖、蛋白質(zhì)等物質(zhì)轉(zhuǎn)化成谷氨酸,然后再合成谷氨酸鈉。醬油和醋,則是由曲霉、醋酸桿菌等微生物發(fā)酵后生成的。
好好好,知道你會(huì)說如果沒有味精,海帶、香菇里一樣有谷氨酸,一樣可以提鮮。除了調(diào)味品,好多食品也需要微生物的幫助才能產(chǎn)生。酸甜可口的酸奶,是由于乳酸桿菌、嗜熱鏈球菌等微生物的活動(dòng),將牛奶中的糖轉(zhuǎn)化為乳酸等酸味物質(zhì)制成的。像豆腐乳、納豆這些別具風(fēng)味的食品,則需要毛霉、枯草芽孢桿菌等微生物參與才能生產(chǎn)。就連我們?nèi)粘3缘拿姘?、饅頭、包子等食品,也必須經(jīng)酵母菌發(fā)酵加工后釋放出大量的氣體,才有了松軟可口的口感。
此外,各種酒、米酒、醪糟等飲料,同樣是微生物的活動(dòng)產(chǎn)生的!在釀造葡萄酒、啤酒的過程中,需要酵母菌將葡萄、大麥等原料里面的糖轉(zhuǎn)化為酒精。而在釀造白酒、米酒、醪糟的過程中,除了酵母菌參與外,還有毛霉等微生物將淀粉分解為容易利用的葡萄糖,進(jìn)而產(chǎn)生濃濃的酒香。
說出來你也許不信,有的食品本身就是微生物,最典型的就是各種各樣的蘑菇啦。盡管有的蘑菇個(gè)頭不小,但它們也是由許許多多細(xì)小的絲狀物聚合在一起形成的,這一條條的絲狀物就叫菌絲。平時(shí),這些肉眼難以看到的菌絲在土壤或朽木內(nèi)慢慢蔓延生長。當(dāng)條件合適的時(shí)候,就迅速聚合生長,形成我們看得到的小傘狀的蘑菇。好了,既然微生物都不見了,趕緊忘了木耳、香菇、平菇、金針菇等好吃的菇菇們吧!
請翻閱2017年7-8月暑假合刊第54頁,帶你摸透神秘的蘑菇家族!
如果我既不生病也不貪吃,沒有微生物的世界似乎對我而言也沒什么不好呀!哼哼,那你就大錯(cuò)特錯(cuò)了。事實(shí)上,如果沒有微生物,幾乎所有的動(dòng)物(包括你)、植物,都無法生存下去!
先說植物吧。我們都知道,植物吸收水分和礦物質(zhì)主要是靠根系。但是只憑植物的根,是不行的。在自然界中,幾乎所有的植物根系都和微生物——尤其是真菌,形成了極為密切的關(guān)系。絲狀的真菌會(huì)包裹住植物的根尖,形成一種叫作“菌根”的結(jié)構(gòu)。這些絲狀的真菌能夠幫助植物更好地吸收水分和礦物質(zhì),以及抵抗不良環(huán)境。
很多蘭科植物,如果沒有菌根真菌,是不能正常生長發(fā)育的。參見2017年9月號第27頁吧!
土壤中還有一類神奇的微生物——固氮菌。這種細(xì)菌能夠?qū)⒖諝庵械牡獨(dú)廪D(zhuǎn)化為植物能夠吸收的含氮分子,供植物取用。而諸如大豆、綠豆等豆類植物,在它們的根上還會(huì)長出一個(gè)個(gè)小饅頭一樣的根瘤,讓固氮菌居住,以便更好地吸收養(yǎng)分。固氮菌的存在能夠增加土壤的肥力,讓植物長得更好。
知道多一點(diǎn)
如果胡亂吃抗生素,影響了腸道里的微生物的話,會(huì)引發(fā)很多的健康問題。
如果你覺得微生物與植物的互幫互助跟你關(guān)系不大,那么對于包括人類在內(nèi)的動(dòng)物來說,微生物同樣有它的作用。比如食草的牛、兔子等動(dòng)物,它們的胃或者腸道里就有非常龐大的微生物群,用以消化動(dòng)物本身難以消化的植物成分,將之轉(zhuǎn)化成糖類供動(dòng)物吸收。
我們?nèi)祟惖哪c道內(nèi)也有大量的微生物——腸道菌群,它們重達(dá)好幾千克!我們每天排出的便便,就有相當(dāng)大一部分是由這些細(xì)菌及其尸體構(gòu)成的。這些微生物除了幫助消化食物外,還能合成很多人體必需的維生素類物質(zhì),讓我們更加健康。
微生物對于地球環(huán)境也有很大貢獻(xiàn)。地球上的生物在生活的過程中,會(huì)產(chǎn)生非常多的廢物,例如糞便、尸體、脫落物等等。如果沒有微生物分解這些廢物,廢物就會(huì)越來越多,最終讓地球生物圈徹底崩潰。正是微生物的存在,將這些廢物重新轉(zhuǎn)化為動(dòng)植物能夠吸收利用的物質(zhì),才讓地球生物圈能夠生機(jī)勃勃地延續(xù)至今。
所以,沒了微生物,世界就會(huì)亂套?,F(xiàn)在,你還覺得微生物都是“壞家伙”,需要把它們清除干凈嗎?
你放心吃喝,
剩下的事丟給我們!
我們是住在你身體里的神秘人數(shù)量遠(yuǎn)超你身上的細(xì)胞
雖小但能掌控你的喜怒哀樂
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