隱秘而偉大的“造物主”

張雪

地球歷史奠基者

生命從無到有，變化萬千，構成了五彩斑斕、生機盎然的自然世界。雖然從構造復雜程度上來看，我們人類的身體是遠超過微生物的，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……關于微生物的起源，科學家們眾說紛紜。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)，推動著各種物質之間的化學反應，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計師——它制造了支撐動植物生存基礎的氧氣，培育了細膩柔軟的肥沃土壤，還設計了海洋生態(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，形成了如今龐大、復雜、生機盎然的地球生態(tài)系統(tǒng)。

“小”發(fā)現開啟大世界

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。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系是互利共生、相愛相殺的。

創(chuàng)造自然傳奇

現在，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家對微生物研究的新發(fā)現，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物質繁衍生息。

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，輔以空氣中的氮源，為自己創(chuàng)造了饕餮大餐。地質學家們在勘探鉆井的時候，在1 600米深處的巖芯里也發(fā)現了微生物，這些細菌依靠巖石和水就可以維生……

無處不在的微生物經受住了宇宙大爆炸的考驗，扎根繁衍于地球，經過億萬年流傳，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。可以說，微生物不僅創(chuàng)造了無數個自然傳奇，它本身就是生命的奇跡。

本文中提到的微生物科學知識，是基于中外微生物領域頂尖科學家數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