微生物的生物環(huán)境

在自然界中，微生物極少單獨存在，總是較多種群聚集在一起，當微生物的不同種類(lèi)或微生物與其他生物出現在一個(gè)限定的空間內，它們之間互為環(huán)境，相互影響，既有相互依賴(lài)又有相互排斥，表現出相互間復雜的關(guān)系，但從總的方面來(lái)看，大體上可分為以下 4 種關(guān)系：

一、互生

    所謂互生，是指兩種可以單獨生活的生物，當它們生活在一起時(shí)，通過(guò)各自的代謝活動(dòng)而有利于對方，或偏利于一方的一種生活方式。因此，這是一種“可分可合，合比分好”的相互關(guān)系。例如，在土壤中，纖維素分解菌與好氧性自生固氮菌生活在一起時(shí)，后者可將固定的有機氮化物供前者需要，而前者因分解纖維素而產(chǎn)生的有機酸可作為后者的碳素養料和能源物質(zhì)，兩者相互為對方創(chuàng )造有利的條件，促進(jìn)了各自的生長(cháng)繁殖。

    根際微生物與高等植物之間也存在著(zhù)互生關(guān)系。存在于植物根系周?chē)�的微生物，稱(chēng)為根際微生物。主要以無(wú)芽孢桿菌居多。根際微生物的大量繁殖，會(huì )強烈地影響植物的生長(cháng)發(fā)育。主要為：①改善了植物的營(yíng)養條件；②分泌植物生長(cháng)刺激物質(zhì)；③分泌抗生素，以利于植物避免土居病原菌的侵染；④有時(shí)會(huì )對植物產(chǎn)生有害的影響，如當土壤中碳氮比例較高時(shí)，會(huì )與植物爭奪氮、磷待營(yíng)養；有時(shí)會(huì )分泌一些有毒物質(zhì)抑制植物生長(cháng)等。

    人體腸道正常菌群與宿主間的關(guān)系，主要是互生關(guān)系。人體為腸道微生物提供了良好的生態(tài)環(huán)境，使微生物能在腸道得以生長(cháng)繁殖。而腸道內的正常菌群可以完成多種代謝反應，如多種核苷酶反應，固醇的氧化、酯化、還原、轉化等作用，均對人體生長(cháng)發(fā)育有重要意義。腸道微生物所完成的某些生化過(guò)程是人體本身無(wú)法完成的，如硫胺素、核黃素等維生素的合成。此外，人體腸道中的正常菌群還可抑制或排斥外來(lái)腸道致病菌的侵入。

二、共生

    所謂共生，是指兩種生物共居在一起，相互分工協(xié)作、甚至達到難分難解、合二為一的一種相互關(guān)系。一旦彼此分離兩者就不能很好地生活。地衣是微生物間共生的典型例子，它是真菌和藻類(lèi)的共生體。地衣中的真菌一般都屬于子囊菌，而藻類(lèi)則為綠藻或藍細菌。藻類(lèi)或藍細菌進(jìn)行光合作用，為真菌提供有機營(yíng)養，而真菌則以其產(chǎn)生的有機酸去分解巖石中的某些成分，為藻類(lèi)或藍細菌提供所必需的礦質(zhì)元素。

    根瘤菌與豆科植物共生形成根瘤共生體，這是一種典型的互惠共生關(guān)系。根瘤菌固定大氣中的氮氣，為植物提供氮素養料，而豆科植物根的分泌物能刺激根瘤菌的生長(cháng)，同時(shí)，還為根瘤菌提供保護和穩定的生長(cháng)條件

    有些真菌能在一些植物根上發(fā)育，菌絲體包圍在根面或侵入根內形成了兩者的共生體——菌根。

    菌根分為兩大類(lèi)，外生菌根和內生菌根。外生菌根的真菌在根外形成致密的鞘套，少量菌絲進(jìn)入根皮層細胞的間隙中；內生菌根的菌絲體主要存在于根的皮層中，在根外較少。內生菌根又分為兩種類(lèi)型，一種是由有隔膜真菌形成的菌根，另—種是無(wú)隔膜真菌所形成的茵根．后一種一般稱(chēng)為 VA 菌根，即“泡囊 -- 叢枝菌根” (vesilular-arbuscular mycorrhizae) 。外生菌根主要見(jiàn)廠(chǎng)森林樹(shù)木，內生茵根存在于草、林木和各種作物中。陸地上 97 ％以上的綠色植物具有菌根。

    微生物與動(dòng)物共生的例子也很多，牛、羊、鹿、駱駝和長(cháng)頸鹿等反自動(dòng)物與瘤胃微生物共生就是其中的一個(gè)例子。

三、拮抗

    拮抗關(guān)系是指一種微生物在其生命活動(dòng)過(guò)程中，產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件，從而抑制其他微生物的生長(cháng)繁殖，甚至殺死其他微生物的現象。制其他微生物的生長(cháng)繁殖，甚至殺死其他微生物的現象。根據拮抗作用的選擇性，可將微生物間的拮抗關(guān)系分為非特異性拮抗關(guān)系和特異性的拮抗關(guān)系兩類(lèi)。

    在制造泡菜、青貯飼料過(guò)程中，乳酸桿菌能產(chǎn)生大量乳酸導致環(huán)境的 pH 下降，從而抑制了其他微生物的生長(cháng)發(fā)育，這是一種非特異拮抗關(guān)系，因為這種抑制作用沒(méi)有特定專(zhuān)一性，對不耐酸的細菌均有抑制作用。許多微生物在生命活動(dòng)過(guò)程中，能產(chǎn)生某種抗生素，具有選擇性地抑制或殺死別種微生物的作用，這是一種特異性拮抗關(guān)系。如青霉菌產(chǎn)生的青霉素抑制革蘭氏陽(yáng)性菌，鏈霉菌產(chǎn)生的制霉菌素抑制酵母菌和霉菌等。

四、寄生

    所謂寄生，一般指一種小型生物生活在另一種較大型生物的體內或體表，從中取得營(yíng)養和進(jìn)行生長(cháng)繁殖，同時(shí)使后者蒙受損害甚至被殺死的現象。前者稱(chēng)為寄生物，后者稱(chēng)為寄主。有些寄生物一旦離開(kāi)寄主就不能生長(cháng)繁殖，這類(lèi)寄生物稱(chēng)為專(zhuān)性寄生物。有些寄生物在脫離寄主以后營(yíng)腐生生活，這些寄生物稱(chēng)為兼性寄生物。

    在微生物中，噬菌體寄生于細菌是常見(jiàn)的寄生現象。此外，細菌與真菌，真菌與真菌之間也存在著(zhù)寄生關(guān)系。土壤中存在著(zhù)一些溶原菌細菌，它們侵入真菌體內，生長(cháng)繁殖，最終殺死了寄主真菌，造成真菌菌絲溶解。真菌間的寄生現象比較普遍，如某些木霉寄生于絲核菌的菌絲內。