張雪

地球歷史奠基者

生命從無到有，變化萬千，構(gòu)成了五彩斑斕、生機盎然的自然世界。雖然從構(gòu)造復(fù)雜程度上來看，我們?nèi)祟惖纳眢w是遠超過微生物的，但如果以地球的時間尺度來丈量，微生物的出現(xiàn)比人類早很多。在地球46億年的悠久歷史中，微生物至少存在了35億年。

有人認為第一個微生物來自浩渺宇宙中飄落的星辰，也有人認為它們出現(xiàn)于幽深暗藍的大西洋底部，來自那億萬年沉積的黏土中或者神秘的深海溫泉……關(guān)于微生物的起源，科學(xué)家們眾說紛紜。不過有一點是可以肯定的，那就是微生物改變了我們的地球。

創(chuàng)造大師顯驚奇

在歷史長河中，廣袤的大地、澄澈的天空、深邃的海洋……地球上每個角落都有微生物的蹤跡。這些看似渺小的微生物逐步改變了地球的外部生態(tài)，推動著各種物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)，為地球早期多細胞生命的演化創(chuàng)造了必要的條件。

微生物就像一位鬼斧神工且孜孜不倦的設(shè)計師——它制造了支撐動植物生存基礎(chǔ)的氧氣，培育了細膩柔軟的肥沃土壤，還設(shè)計了海洋生態(tài)系統(tǒng)賴以維系的食物鏈。就這樣，在微生物的作用下，不同的生命形式不斷涌現(xiàn)，形成了如今龐大、復(fù)雜、生機盎然的地球生態(tài)系統(tǒng)。

“小”發(fā)現(xiàn)開啟大世界

既然微生物這般重要，那你見過微生物嗎？

絕大多數(shù)的微生物都非常微小，肉眼難見，100萬個微生物也不過針眼大小。真正看見和描述微生物的第一位科學(xué)家是荷蘭人列文虎克。1674年，他用自制的顯微鏡把物品放大了50～300倍，清楚地看見了細菌和原生動物，首次為世界揭示了一個嶄新的微生物世界。

目前地球上已知最小的微生物是支原體，大小只有100納米，它可以獨立生存，也很喜歡寄生在其他生物體內(nèi)。支原體是一類介于病毒和細菌之間的單細胞微生物，其中，最有名、最危險的要屬肺炎支原體，它能引起哺乳動物身體的嚴重病變，特別是牛的呼吸器官會受到致命影響。因為這些危險分子的存在，微生物與我們地球生物圈的關(guān)系是互利共生、相愛相殺的。

創(chuàng)造自然傳奇

現(xiàn)在，環(huán)顧周圍，微生物仍然是我們這個世界的主宰。無論是海洋、森林、草原等自然生態(tài)系統(tǒng)里，還是城市、鄉(xiāng)村、礦區(qū)甚至宇宙飛船等人工生態(tài)系統(tǒng)里，微生物無處不在，各顯神通。除此之外，一般生物無法生存的臭氧層、巖石圈，乃至溫度低于冰點的極地和溫度極高的干旱沙漠等極端環(huán)境中，都能看見微生物的身影。

馬丁·布萊澤教授是人類微生物群系研究的權(quán)威之一，其在著作《消失的微生物》一書中，提出了許多當代科學(xué)家對微生物研究的新發(fā)現(xiàn)，比如很多海洋微生物都是所謂的“極端微生物”。在黑暗缺氧的海底世界，許多微生物正是靠著熱泉中的化學(xué)物質(zhì)繁衍生息。

大氣圈不是微生物生長繁殖的良好場所，但空氣中懸浮著的細小塵埃和水滴都能作為微生物的藏身之處。大氣中的微生物主要有球菌、芽孢桿菌和霉菌的孢子等。大量的微生物隨風(fēng)飄向高空，滯留在天上，在它們的幫助下，白茫茫的卷積云形成了，促進了降雪。它們可以改變氣候，影響天氣，還促進了空氣中污染物的分解和營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán)。

土壤是微生物的大本營。它們可以促進土壤中的有機物質(zhì)分解和氧化。在它們的作用下，地球土壤變得適宜動植物們棲居。腐生真菌分解死尸殘骸產(chǎn)生二氧化碳和水，被植物重新利用，使能量回歸生態(tài)圈，這對其他生物來講至關(guān)重要。

在英國石油漏油事故造成墨西哥灣深海原油泄漏之后，微生物為人類的錯誤做出了最大限度的補救，它們消化了許多污染物，還利用石油里的營養(yǎng)物質(zhì)，輔以空氣中的氮源，為自己創(chuàng)造了饕餮大餐。地質(zhì)學(xué)家們在勘探鉆井的時候，在1 600米深處的巖芯里也發(fā)現(xiàn)了微生物，這些細菌依靠巖石和水就可以維生……

無處不在的微生物經(jīng)受住了宇宙大爆炸的考驗，扎根繁衍于地球，經(jīng)過億萬年流傳，創(chuàng)造出美好的地球生態(tài)環(huán)境。在沸騰的海底熱泉里，在北冰洋厚厚的冰層下，在美國俄克拉何馬州的颶風(fēng)中，在南非埃姆博能金礦里……無論是哪種極端條件，微生物都能生存?？梢哉f，微生物不僅創(chuàng)造了無數(shù)個自然傳奇，它本身就是生命的奇跡。

本文中提到的微生物科學(xué)知識，是基于中外微生物領(lǐng)域頂尖科學(xué)家數(shù)百年里大量的考察研究出來的勞動成果。在浩渺的歷史長河中，有這么一群偉大的科學(xué)家，不斷地探索著微生物這個神奇的世界，讓我們了解了這些渺小而偉大的生物。

作者單位：北京市北海公園管理處