微生物——海洋里数量最多的生物
海洋中数量最多的生物 , 不是可以自由自在游泳的鱼类 , 也不是随着水流晃动的植物 , 而是一些我们看不到的微生物 。 它们的个体非常小 , 我们用眼睛是很难看到的 , 必须用显微镜才能观察到它们 。 1毫升的海水里大概有100万个微生物 , 其中包括了一些微型藻类、真菌、细菌、古菌、病毒等 。
微生物中最大的是原生动物 , 别看它们是有着细胞核的单细胞生物 , 却和我们人类一样 , 都属于真核生物 。 单细胞的藻类都是真核生物 , 比它们还小的是没有细胞核的原核生物 。 它们是海洋里的生产者 , 为鱼类等消费者提供有机质 。 其中最小的原绿球藻不到1微米 , 却是世界上最小的自养生物 。 虽然病毒没有细胞结构 , 算不算生物都很难说 , 但它是海洋生态系统的重要组成部分 。
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原绿球藻
怎样研究“小得不能再小”的微生物?
人们能够研究“小得不能再小”的微生物 , 还是要归功于显微镜 。 许多年前 , 荷兰科学家安东·列文虎克通过自制的显微镜 , 第一次真正看见并且描述了微生物 , 从此为人类打开了通向微生物世界的大门 。 现在 , 显微镜依然是我们观察微生物的重要工具 , 并且 , 经过了科学技术的不断革新 , 显微技术也有了很大的提升 , 像透射电子显微技术和表面荧光显微技术 , 就是今天在海洋生物研究中非常重要的手段 。
20世纪80年代 , 人们开始大胆地将流式细胞计数运用到海洋微生物的研究中 。 这项技术可以在极短的时间内对微生物进行分类整理 , 使得研究者可以很快地获得研究需要的数据 。 20世纪90年代以后 , 人们又将分子生物技术运用到研究之中 , DNA、RNA等先进技术 , 揭示了海洋中微生物类群种族的丰富性 。 人们对海洋中的微生物有了更进一步的认识 。
随着医学研究进入分子水平 , 人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉 。 人们认识到 , 是遗传信息决定了生物体具有的生命特征 , 包括外部形态以及从事的生命活动等等 , 而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者 。 阐明生物体基因组携带的遗传信息 , 有助于揭示生命的起源和奥秘 。 在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性 , 对于传统微生物学来说是一场革命 。
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显微镜下的微生物
小小的微生物也有大作用
海洋里存在着数量巨大的微生物族群 , 它们在海洋生态环境中发挥着非常重要的作用 。 那么 , 这些个头不大的“小家伙”又是怎样发挥作用的呢?
海洋中的微型藻类 , 比如聚球藻、原绿球藻、球石藻等 , 它们可以通过光合作用 , 非常高效地产生有机物 , 提供给食物链上一层的消费者 , 最终形成丰富的渔业资源 。
海洋细菌也扮演着非常重要的角色 。 细菌作为海洋生物群落的一个重要组成部分 , 可以作为分解者 , 分解水中大量的有机质 , 释放矿物质 , 以满足海洋生物的需要 。 另一方面 , 它们也可以吸收有机质 , 经过食物链实现二次生产 。 通过自身的代谢 , 细菌还可以将一部分容易吸收的生物炭 , 转化为不容易吸收的有机碳 。 这些有机碳留在了大海中 , 十分有利于缓解全球变暖的局势 。
病毒虽然名字难听 , 但是它却可以通过对宿主——微型生物的裂解 , 来改变海洋生态系统的物质流和能量流的方向 。 每当赤潮爆发 , 病毒就成了消灭赤潮的“最有力武器” 。
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