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微生物的是是非非1（第3页）

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；有的生物种娄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。

单细胞细菌

细菌是大家比较熟悉的名字，因为有很多疾病是它们引起的。但是，细菌也并不都是坏的。大多数细菌是和人类和平共处的，也有许多细菌对人类不仅无害而且有益，能给人类带来很大好处。比如：人们利用它来制作各种抗生素药物，制造食用味精，制作使庄稼增产的细菌肥料，生产沼气，冶炼金属，以及借助它来净化污水等等。

细菌是微生物世界里的一个大家族。但是从其身材来看却又是个细小的类群。我们用肉眼看不见它们，把5000个细菌连接起来也不过只有大米粒那么长。

在显微镜下，我们可以看清楚各种形态各异的细菌：如引起脑膜炎病的脑膜炎双球菌，是两个成双成对地连在一起的球菌；如引起伤口发炎化脓的葡萄球菌，是像葡萄串一样串连在一起的球菌；又如引起人们患猩红热、扁桃腺炎的链球菌，则是像根链子似的联在一起的球菌；还有一种常被人们用来作为药物抗菌试验的试验菌，叫四联球菌或八叠球菌，它们是四个四个或八个八个连在一起的球菌。

像杆子一样的细菌，我们叫作杆菌。同是杆菌，它们的长相也各不相同：有的笔直，有的稍稍带弯；有的瘦长，有的比较短、粗；有的末端呈圆形，有的末端呈方形。结核杆菌和痢疾杆菌就都属于这种类型。

还有的细菌是弯曲的，我们称它为弧菌。弧菌中，菌体转着圈儿长得像螺丝一样的叫螺菌，如使人患霍乱病的霍乱弧菌。

细菌的细胞外面包着一层坚韧而有弹性的细胞壁，细菌就靠它来保护自己的。细胞壁内部还有一层柔韧的薄膜，叫细胞膜，它是食物和废物进出细胞的“门户”。细胞膜里充满了叫做细胞质的黏稠胶液，其中含有各种颗粒和贮藏物质。有的细胞有细胞核，不过细胞核与细胞质分化程度很差，没有核膜，所以人们叫它原核，不是真正的核。

在显微镜下，我们可以看到许多细菌会游动。这是由于许多细菌身上都长有一根甚至几十根柔韧而有弹性的鞭毛，有的长在菌体的一端，有的丛生在两头，还有的周身都有，这些纤细的鞭毛舞动起来时，就会使细菌在**里游动。有的细菌游动得还很快。像霍乱弧菌，就能在短短一秒钟时间里游过相当于它自身长度的25倍的距离。假如人也有它这样的本领的话，一个身高1．8米的游泳运动员，只要两秒多一点的时间，就能游完100米。

有的致病细菌在细胞壁外包有一层叫做荚膜的厚厚的粘质层，这种致病菌在侵人人体后就像有盔甲保护一样，使白血球无法吃掉它，从而使人生病。还有的细菌在菌体的一端或中间生有圆形、椭圆形的芽孢，这种芽孢不但可以进行繁殖，还可以抗御热、干燥、营养缺乏等不利环境的影响，所以对人类很不利。譬如破伤风杆菌的芽孢长在菌体的一端，像根嗣昆，比菌体还大。它脱离菌体以后，在干燥的条件下能存活十几年。又如导致牛羊患炭疽病的杆菌的芽孢，活很长时间以后仍能发芽长成新的孢体，继续侵害牲畜。

细菌主要靠分裂繁殖，也就是说它不断地一分为二，二分为四……所以细菌被分类学家称为裂殖菌类。细菌分裂繁殖的速度很高。例如大肠杆菌在18～20分钟内就分裂一次，如果条件合适，它在一天24小时内就能繁殖七八十代，从一个繁殖成10＋{23}个（即10万亿后面还要加10个零那么多）。

细菌分布极广，几乎分布在地球的各个角落，在空气中、水中、土壤中、生物体的内外和一切物体的表面。这与它们体积微小、易于散布、繁殖迅速、营养类型多、适应能力强密切相关。在寒冷的地方，分布着嗜冷性杆菌；在酷热的场所，多分布嗜热性细菌；在无氧环境下，多分布着厌氧的细菌。

细菌这个不合群的家伙是最小的细胞生物。20世纪50年代以前，人们对它的结构和组成知之甚少，由于电子显微镜的使用和生物技术的发展，人们对细菌的了解才更加深了一步。

真菌家族

真菌在微生物世界中可以称得上是个“巨人”家族。真菌的个头较大，除少数单细胞真菌需要靠显微镜才能看到外，大部分真菌用肉眼就能看得到。这个“巨人”家族里的成员，现在知道的有五万多种，其中的许多成员对我们来说都是很很熟悉的。

例如，在潮湿的大气里，家具、衣服上常常发现长了霉，我们做酱，豆豉用的曲霉菌和毛霉菌，发面、酿制啤酒用的酵母菌等等，都是真菌。就连人们爱吃的蘑菇、木耳，也都是真菌大家族的成员。

这些大大小小的真菌，和前面已经说到的细菌、放线菌又有什么区别呢?它们之间的主要区别就在于：真菌的构造和繁殖的方式比细菌和放线菌要高级和复杂得多。首先，真菌大多不像细菌和放线菌那样只是一个单细胞，而是由多细胞组成的。其次，它们的细胞核分化很明显，而且有核膜，也就是说，它有真正的细胞核。再次，在繁殖方式上，真菌不但能进行分裂繁殖，还能通过有“性别”分化的孢子彼此结合进行有性繁殖。我们日常如果细心观察，就会知道霉菌一生的经历。例如，一块发霉的馒头先是长出了细毛（我们叫它菌丝体），开始是密密麻麻的白丝或灰丝，过几天用放大镜观察，可以看到菌丝顶端慢慢长出了一个小颗粒，再过几天，那些小颗粒又变成了黑色的孢子囊。接着，孢子囊就破裂开来，里面的孢子就向外到处飞散，最后，馒头上就只剩下像黑色粉末样的孢子了。孢子再萌发，就又长出新的菌丝体来。这就是一种叫做黑根霉的生活史。

我国在认识和利用真菌方面有着悠久的历史。根据历史文献记载，早在两千多年以前，蘑菇、木耳等真菌已成为我国人民所喜爱的食品，茯苓、灵芝也早已成为广泛应用的重要的药材。在距今一千三百多年前的唐朝，就有了关于栽培食用菌的记载；而根据日本江户时代的《温故斋王端编》（成书于1790年）的记载，日本的香菇栽培技术就是从中国流传过去的。草菇栽培技术也是早些年经华侨先带到了当时的马来亚，后又在东南亚和北非一带广泛传播开来的。结果，草茹成了热带和亚热带地区备受人们钟爱的蔬菜品种，在国外获得了“中国菇”的美称。这些都是我国人民对食用菌栽培技术所作的巨大贡献。

生物导弹——病毒

病毒，看到它的名字就觉得挺吓人，既是“病”又是“毒”的，肯定是一心一意制造疾病的家伙。

的确，只要有生命的地方，病毒就会进行侵略，它在活细胞中就像一个夺权算位的“假君主”，将宿主的基因赶到一边，随心所欲地掌管了细胞甚至整个宿主有机体的生死大权。

人侵到动物细胞内的叫做动物病毒，它进入细胞是利用细胞的吞噬作用，随后它会潜伏一段时间，待到周围的警戒解除以后，便开始增殖。被病毒浸染的细胞一般不进行再分裂，它们持续地释放出病毒颗粒。动物病毒能引起人和动物的许多疾病，狂犬病就是其中的一种，人被疯狗咬了以后，病毒就会随着疯狗的唾液由伤口侵入人体，它危害人的神经系统，使人患上狂犬病，得病者的死亡率几乎是百分之百。

植物病毒引起植物的病害，例如前面我们曾提到的烟草花叶病毒，它严重影响烟草的产量，烟农对它恨之人骨。然而，花农却对植物病毒感激涕零。荷兰的郁金香是一种美丽的鲜花，但它有一个缺陷：它的花瓣是纯色的，这无疑是绚丽的自然界的缺憾。一天，一位有心的花农发现一朵郁金香的花瓣上竟然出现了彩色的斑纹，如果把这朵花的浆汁涂在另一朵上，那朵花也必然形成杂色花。这一发现使那位花农成为当时唯一一位能种植杂色郁金香的人。但是，不久以后，这一秘密很快被人们发现。以后的研究表明，使纯色郁金香变为争妍斗艳的杂色郁金香的不是别的，正是植物病毒。

所谓“山外青山楼外楼”，细菌是入侵他物的行家高手，却不知螳螂捕蝉，黄雀在后，细菌的背后，立着它的天敌——噬菌体。

噬菌体是1915年被发现的。它们像其他的病毒一样能通过细菌滤器。它们的外形像个蝌蚪，头部为圆形或多角形，后面是管状的尾部，末梢还有6根尾丝。在浸染细菌细胞时，尾丝先抓住细菌的细胞壁，分泌一种酶，把细菌的细胞壁溶解，形成一个洞，然后，尾鞘穿到细胞中，像注射器一样把头部的核酸注入菌体。这些核酸进入细菌的细胞后，俨然变成了细胞中的“国王”。他命令细胞停止原来的物质合成，转而制造噬菌体后代所需要的物质。最后，它还导致细菌的细胞壁破裂，释放出新的噬菌体。从开始入侵到最后宿主细胞“国破家亡”，噬菌体带着“菌子”“菌孙”们开辟新的殖民地，一般只需要20分钟的时间。在一个菌体的细胞内就能复制出约150个噬菌体。通常把这种噬菌体叫做烈性噬菌体，被烈性噬菌体破坏、溶解的微生物叫做敏感菌。

不仅细菌害怕病毒，放线菌、霉菌与其他微生物也是谈“病毒”色变，望“病毒”而逃。

病毒给我们带来了很多危害，单是浸染皮肤而引起的疾病就有水痘、天花、麻疹等；引起神经组织的疾病有狂犬病、脑膜炎和小儿麻痹症；还有最常见的流行性感冒、病毒性肝炎这类引起内部器官病变的疾病；它还能引起农副产品的减产，带来严重的经济损失。

也不是所有的病毒都能引起疾病，对于不造成疾病的病毒又有孤儿病毒之称。有的两种病毒形影不离，常常寄生于一个细胞之中，我们称之为卫星病毒。

同时，病毒的存在也给人类带来了很多益处。在医治烧伤病人的时候，最担心的是烧伤面被绿脓杆菌感染，给治疗造成困难。如果用绿脓杆菌的噬菌体来预防（因为它们能溶解杀死绿脓杆菌），就可以防患于未然。在农田管理中，农民最害怕的是害虫，为了杀灭它们，农民使用了大量的农药，但是大量的农药在杀死害虫的同时，还杀死了大量的益虫，而且农药的性质稳定，不易分解，它们在土壤、水、生物体内积累贮存，并相互转移，形成环境污染。

随着科学技术的发展，近几年来，农药被“生物导弹”所逐渐取代，这些生物导弹就是入侵害虫的细菌、病毒等等。