微生物的生物多樣性

微生物是地球上生物多樣性最為豐富的資源。微生物的種類(lèi)僅次于昆蟲(chóng)，是生命世界里的第二大類(lèi)群。然而由于微生物的微觀(guān)性，以及研究手段的限制，許多微生物的種群還不能分離培養，其已知種占估計種的比例仍很小。從下面的兩張統計表中可以看出。

 

中國微生物已知物種數與世界已知物種數的比較

類(lèi)群	中國的物種數	世界的物種數	中國/世界（％）
病毒	400	5000	8.0
細菌	500	4760	10.5
真菌	8000	72000	11.6

 

微生物的已知種數和估計總種數

 

類(lèi)群	已知種數	估計總種數	已知種百分數（％）
病毒	5000	130000	4
細菌	4760	40000	12
真菌	72000	1500000	5

　　

    微生物是生物中一群重要的分解代謝類(lèi)群，沒(méi)有微生物的活動(dòng)地球上的生命是不可能存在的。它們是地球上最早出現的生命形式，其生物多樣性在維持生物圈和為人類(lèi)提供廣泛而大量的未開(kāi)發(fā)資源方面起著(zhù)主要的作用。

　　微生物的多樣性包括所有微生物的生命形式、生態(tài)系統和生態(tài)過(guò)程以及有關(guān)微生物在遺傳、分類(lèi)和生態(tài)系統水平上的知識概念。

　　物種是生物多樣性的表現形式，與其它生物類(lèi)群相比，人類(lèi)對微生物物種多樣性的了解最為貧乏。以原核生物界為例，除少數可以引起人類(lèi)、家畜和農作物疾病的物種外，對其它物種知之甚少。人們甚至不能對世界上究竟存在多少種原核生物作出大概的估計。真菌是與人類(lèi)關(guān)系比較密切的生物類(lèi)群，目前已定名的真菌約有8萬(wàn)種，但據估計地球上真菌的數量約為150萬(wàn)種，也就是說(shuō)人們已經(jīng)知道的真菌僅為估計數的5％。

　　微生物的多樣性除物種多樣性外，還包括生理類(lèi)群多樣性、生態(tài)類(lèi)型多樣性和遺傳多樣性。

　　微生物的生理代謝類(lèi)型之多，是動(dòng)植物所不及的。微生物有著(zhù)許多獨特的代謝方式，如自養細菌的化能合成作用、厭氧生活、不釋放氧的光合作用、生物固氮作用、對復雜有機物的生物轉化能力、分解氰、酚、多氯聯(lián)苯等有毒物質(zhì)的能力，抵抗熱、冷、酸、堿、高滲、高壓、高輻射劑量等極端環(huán)境的能力，以及病毒的以非細胞形態(tài)生存的能力等。微生物產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物種類(lèi)多，僅大腸桿菌一種細菌就能產(chǎn)生2000－3000種不同的蛋白質(zhì)。天然抗生素中，2/3（超過(guò)4000種）是由放線(xiàn)菌產(chǎn)生的。微生物所產(chǎn)酶的種類(lèi)也是極其豐富的，從各種微生物中發(fā)現，僅II型限制性?xún)惹忻妇陀?443種。

　　微生物與生物環(huán)境間的相互關(guān)系也表現出多樣性，主要有互生（和平共處，平等互利或一方受益，如自生固氮菌與纖維分解細菌）、共生（相依為命，結成整體，如真菌與藍細菌共生形成地衣）、寄生（敵對，如各種植物病原菌與宿主植物）、拮抗（相克、敵對，如抗生素產(chǎn)生菌與敏感微生物）和捕食（如原生動(dòng)物吞食細菌和藻類(lèi)）等關(guān)系。

　　與高等生物相比，微生物的遺傳多樣性表現的更為突出，不同種群間的遺傳物質(zhì)和基因表達具有很大的差異。全球性的微生物基因組計劃已經(jīng)展開(kāi)，截止2000年4月的統計，已有27個(gè)原核生物的全基因組序列全部完成發(fā)表，另有95個(gè)正在進(jìn)行中；4個(gè)真核生物的全基因組序列已完成發(fā)表，21個(gè)正在進(jìn)行中�；�因組時(shí)代的到來(lái)，必然將一個(gè)嶄新的、全面的和內在的微生物世界展現在人們面前。

　　微生物資源的開(kāi)發(fā)，是21世紀生命科學(xué)生命力之所在。由于動(dòng)植物物種消失是可以估計的，這就意味著(zhù)微生物多樣性的消失現象也在發(fā)生，如何利用和保護微生物多樣性已成為亟待解決的問(wèn)題。近年來(lái)，世界各國和國際組織已對此做了許多努力，并提出了一項微生物多樣性行動(dòng)計劃，隨著(zhù)這項計劃的逐步實(shí)施，人類(lèi)將從微生物生物多樣性的利用和保護中受益。這項計劃包括：

 

1.   建立推動(dòng)微生物多樣性研究的國際組織；

2.   召開(kāi)關(guān)于微生物“種”的概念和分類(lèi)指征研討會(huì )；

3.   提出已知種的目錄；

4.   發(fā)展微生物分離、培養和保藏的技術(shù)；

5.   發(fā)展微生物群落取樣的標準；