2018-04-18 喜马拉雅FM
在我们的日常生活中,有的事物用肉眼看得见摸得着,有的肉眼看不见也摸不着。就比如我们说的微生物。如果你总是会留意周围的微生物,在别人的眼里,恐怕就不是一个好习惯。
著名的的法国化学家、细菌学家巴斯德就有这个习惯,他甚至经常用放大镜仔细观察每一盘端到他面前的菜肴。
我估计跟他一起就餐不会是很愉快的经历,请他吃饭的人也不会多。但是,微生物的世界真的很值得人类留意,今天就跟着我一起去看看这个令人惊叹的小世界。
事实上,你根本没必要去刻意回避微生物,因为它们始终围绕着你,而且数量多到你根本无法想象。如果你是一个健康的人,与大多数人一样讲卫生,那么大约会有一万亿个细菌在你的皮肤上进食,平均每平方厘米上有几千万个。
它们在那里每天要吃掉的皮屑是 10 亿片,还要再加上从你的每个毛孔和组织中渗出来的美味油脂,增强体质的矿物质,你是它们享用不尽的自助餐,还给它们提供了一个暖融融又不停移动的场所。
以上这些还只是寄生在你皮肤上的细菌。
此外,还有超过万亿计的其他细菌隐藏在你的肠道和鼻腔中,粘在你的头发和眼睫毛上。它们在你的眼睛表面游泳,在你的牙釉质上钻孔。
单单在你的消化系统中,就有超过 400 种类型10 - 100万亿个微生物,到底是多少,不同的资料给出的数据差别较大,总之也是以万亿计。有的分解糖,有的处理淀粉,有的向其他细菌发起进攻。
但也有数量极为巨大的细菌还没发现有什么功用,例如肠内螺旋体,它们似乎只是因为喜欢和你在一起。
每个人的身体大约是由1亿亿个细胞组成,但却寄生了10亿亿个细菌的细胞。因此,可以说,细菌是我们身体的很大一部分。当然,如果从细菌的角度来看,我们只是它们很小的一部分。
因为我们体型庞大,头脑聪明,还会使用抗生素和杀菌剂,所以我们很容易误以为已经把细菌逼到了生存的边缘,你是不是也这么认为呢?
别天真了,细菌确实不会建造城市,也不会过有意思的社交生活,但我敢说,它可以生活到太阳爆炸的那一天。这是它们的行星,略带一些夸张地说,我们之所以在这里,是因为它们允许我们存在。
千万别忘了,没有我们的几十亿年中,细菌活得好好的。但如果没有了它们,我们连一天也活不了。
它们处理我们产生的垃圾,使它们重新变得有用。没有它们的辛勤咀嚼,什么也不会腐烂。细菌净化污水,保持土壤的肥沃。细菌在肠道中为我们合成维生素,把我们吃下去的东西转换成有用的糖和多糖,它们还与入侵我们身体的细菌作战。
细菌把空气中的氮转化成核苷酸和氨基酸。这是一项令人满意的伟大功绩,我们的生存完全依赖于此。马克里斯和萨根说过,如果让现代工业来做同样的事情,比如制造化肥,工厂必须把原材料加热到500℃,再施加 300 个大气压强。
而细菌不慌不忙,几乎可以在任何自然条件下,日夜无休地做着同样的事情。感谢上帝,如果不是这些细菌转化着氮,没有任何大型动物能存活。尤为重要的是,正是微生物不断地为我们提供可呼吸的空气,并保持大气稳定。
地球上的氧气主要有两个来源,一个陆地植物的光合作用,另一个就是海洋中微生物的光合作用。但是,区别在于,陆地植物是白天光和作用释放出氧气,但是晚上通过呼吸作用要把氧气吃回来一部分,两相抵消,净释放出的氧气就剩下的不多了。
而包括现代蓝菌,也被称为蓝绿藻在内的海洋微生物则不同,他们白天勤勤恳恳地释放氧气,这些氧气以小气泡的方式进入大气,但是到了晚上,他们吃不回来了,海水里面溶解的氧气是很有限的。
所以供我们呼吸的绝大多数氧气都是这些微生物制造的,我们真的应该感谢它们。海藻以及其他一些海水中的微小生物每年就是以冒小气泡的方式制造了1500亿立方千米的氧气。
它们中最疯狂的,竟能在10分钟之内产生下一代。比如,有一种叫产气夹膜梭菌的,这是一种会引起坏疽的讨厌生物,它9分钟就可繁殖出下代,而且马不停蹄地继续分裂。
按这样的速率繁殖,从数学上来说,一个细菌2天后它们的数量可以超过宇宙中质子的数量。按照比利时生化学家,诺贝尔奖得主德迪夫的说法,“只要营养充足,一个细菌细胞可以在一天之内产生 280 万亿个个体。”
平均而言,而人体细胞在相同的时间内仅能分裂一次。
在任何你吐出、滴下或泼出的东西上,细菌都能生长和繁殖。只要给它们一点儿水汽,比如你用一块湿抹布擦了一下柜子,它们就会在上面滋生,就像是凭空而来。
它们什么都吃,不论是木头、墙纸上的胶水还是干漆中的金属颗粒。澳大利亚的科学家发现了一种叫饮固硫杆菌的细菌,它们竟然可以生活在足以融化金属的浓硫酸中,实际上,离了硫酸它们反倒活不了。
还有一种叫嗜放射微球菌的细菌,可以舒舒服服地生活在核废料桶中,拼命地吃着里面的钚和其他一些物质。
有一些细菌分解化学物质,但据我们所知,它们从中得不到一点儿好处。
生存能力最强的可能是一种叫链球菌的细菌。它躲在密封的照相机镜头中,在月球上待了两年之后,又恢复了生机。把当时发现它的人吓了一大跳,还以为是月球上发现了生命。
总而言之,几乎没有什么环境是细菌不能生存的。环境好的时候,它们如一个单细胞的个体一样生存,很像是变形虫。
一旦环境变糟,它们就会向中心聚集,奇迹般地变成了一条蛞蝓。
这条蛞蝓一点也不好看,移动的距离也很有限,通常只是从一片叶子的背面运动到了正面,使得自己处于一个更加暴露的位置中。但是在过去的几百万年中,这恐怕是宇宙中最绝妙的一种把戏。
宇宙自然生命简史:45令人惊叹的微生物为什么是微生物创造了世界?