文/郗 旺(植物学博士 科普作家)
图/ 海带豆丁
没有微生物的世界要乱套
文/郗 旺(植物学博士 科普作家)
图/ 海带豆丁
好奇宝宝的问题
细菌容易让我们生病,它们都消失了该多好啊!
好奇鬼:汤苑源(重庆渝中)
家里刚买的猕猴桃,放着忘了吃,长出了许多恐怖的白毛“ 怪物”,可以让它们都消失吗?
好奇鬼:裴一麒(江西九江)
一说到微生物,很多人的第一反应就是“这不是什么好东西”。大家这么想不无道理,因为很多很多不愉快的事情,都是由微生物产生的。比如,好端端的一筐水果,稍不注意就会腐烂变质,长出白白的、毛茸茸的霉菌,让人大倒胃口;很多疾病,也是因微生物在人体内兴风作浪引起的。再加上微生物体型微小,在空气中随处飘荡,人们看不见、摸不着,简直防不胜防……所以呀,很多人恨不得让所有微生物立马从地球上消失,觉得这样就再也不会有发霉、疾病等种种困扰啦!为此,人们还专门发明了各种各样杀灭微生物的方式,来干掉这些惹人讨厌的“害人精”。
不过,微生物真的都是“捣蛋分子”吗?一定要消灭它们人类的生活才会更美好吗?答案是否定的,相反,如果没有微生物,我们的生活一定会陷入僵局,甚至连生存都成问题呢!不信?那现在就来看看,如果没有微生物,生活会变成什么样吧……
知道多一点
微生物并不只是一种生物,它是细菌、病毒、真菌以及原生动物(单细胞动物)等的统称。
人们讨厌微生物的一大理由——它是很多疾病的罪魁祸首。这话不假,因为很多疾病,包括历史上曾经“所向披靡”的重大传染病,几乎都是由微生物引起的。
比如,让人闻风丧胆的中世纪欧洲流行病——黑死病(鼠疫),就是由鼠疫杆菌引起的。19世纪肆虐美国的霍乱,是霍乱弧菌引起的。而20世纪初肆虐欧美的“西班牙流感”,则是流感病毒引起的。这些流行病,都造成了上百万人死亡。不仅是这些大事件,就我们身边的疾病而言,有时候小小的伤口感染化脓,都可能形成巨大的瘢(b ān)痕(疮痕,疤瘌),这大多是由葡萄球菌等细菌引发的……
知道多一点
青霉素是很常用的抗菌药品,可以用来治疗咽炎、扁桃体炎和破伤风等细菌感染引发的炎症。
那么,只要所有微生物消失,人类就不会再受到疾病困扰了吧?
并不是!如果它们都消失了,人类反而会失去对抗疾病的有力助手。比如,人们使用的青霉素、链霉素等抗生素,就是从微生物中提取出来的。这是因为,微生物之间也存在激烈的“竞争”,为了打败“竞争者”,一些微生物就会产生具有杀灭其他微生物的物质。人们就利用微生物的这一特性,提取它们产生的这些物质来为人类服务。
也许你会说,如果微生物们都不在了,也就不存在微生物和微生物之间的“战争”了呀?非也!除了能用来治疗微生物造成的疾病外,很多微生物还能治疗其他的疾病呢!例如糖尿病,是因为人体不能产生足够的胰岛素而引发的。过去用于治疗糖尿病的胰岛素只能从猪的胰脏中提取,效率和产量都很低。现在,人们利用基因工程技术,将能产生胰岛素的基因放在大肠杆菌里,利用大肠杆菌易于繁殖的特性,便能生成大量胰岛素。要是没了大肠杆菌这种微生物,众多的糖尿病患的治疗过程将更坎坷而漫长!
有一些听上去就是反面角色的病毒,也是潜伏着的人类“卧底”,能作为治疗疾病的手段呢!比如,有一类病毒叫作噬菌体,它们不会进攻人体细胞,而是专门攻击细菌,因此被科学家们用作治疗细菌感染的利器。此外,科学家们还利用一些病毒能够识别特定细胞的特性,将一些病毒改造为“微型导弹”,专门攻击特定的细胞(如肿瘤细胞等),来治疗肿瘤、癌症等难以治疗的疾病。
有的可可豆要说了:那我只要不生病,有没有微生物不就和我没关系了吗?况且,没有微生物,美食也不会腐败,这对于吃货来说是大快人心的好事啊!
可微生物是一把双刃剑,如果没有它们,很多美食就要和我们说再见了,这对吃货来说,可不是好消息……
没有微生物的话,首先,舌尖上的滋味就要大打折扣了。为什么呢?因为很多调味品都是微生物的产物,比如味精,它的大名叫作谷氨酸钠。在生产味精时,需要用到一种名为谷氨酸棒状杆菌的细菌,将葡萄糖、蛋白质等物质转化成谷氨酸,然后再合成谷氨酸钠。酱油和醋,则是由曲霉、醋酸杆菌等微生物发酵后生成的。
好好好,知道你会说如果没有味精,海带、香菇里一样有谷氨酸,一样可以提鲜。除了调味品,好多食品也需要微生物的帮助才能产生。酸甜可口的酸奶,是由于乳酸杆菌、嗜热链球菌等微生物的活动,将牛奶中的糖转化为乳酸等酸味物质制成的。像豆腐乳、纳豆这些别具风味的食品,则需要毛霉、枯草芽孢杆菌等微生物参与才能生产。就连我们日常吃的面包、馒头、包子等食品,也必须经酵母菌发酵加工后释放出大量的气体,才有了松软可口的口感。
此外,各种酒、米酒、醪糟等饮料,同样是微生物的活动产生的!在酿造葡萄酒、啤酒的过程中,需要酵母菌将葡萄、大麦等原料里面的糖转化为酒精。而在酿造白酒、米酒、醪糟的过程中,除了酵母菌参与外,还有毛霉等微生物将淀粉分解为容易利用的葡萄糖,进而产生浓浓的酒香。
说出来你也许不信,有的食品本身就是微生物,最典型的就是各种各样的蘑菇啦。尽管有的蘑菇个头不小,但它们也是由许许多多细小的丝状物聚合在一起形成的,这一条条的丝状物就叫菌丝。平时,这些肉眼难以看到的菌丝在土壤或朽木内慢慢蔓延生长。当条件合适的时候,就迅速聚合生长,形成我们看得到的小伞状的蘑菇。好了,既然微生物都不见了,赶紧忘了木耳、香菇、平菇、金针菇等好吃的菇菇们吧!
请翻阅2017年7-8月暑假合刊第54页,带你摸透神秘的蘑菇家族!
如果我既不生病也不贪吃,没有微生物的世界似乎对我而言也没什么不好呀!哼哼,那你就大错特错了。事实上,如果没有微生物,几乎所有的动物(包括你)、植物,都无法生存下去!
先说植物吧。我们都知道,植物吸收水分和矿物质主要是靠根系。但是只凭植物的根,是不行的。在自然界中,几乎所有的植物根系都和微生物——尤其是真菌,形成了极为密切的关系。丝状的真菌会包裹住植物的根尖,形成一种叫作“菌根”的结构。这些丝状的真菌能够帮助植物更好地吸收水分和矿物质,以及抵抗不良环境。
很多兰科植物,如果没有菌根真菌,是不能正常生长发育的。参见2017年9月号第27页吧!
土壤中还有一类神奇的微生物——固氮菌。这种细菌能够将空气中的氮气转化为植物能够吸收的含氮分子,供植物取用。而诸如大豆、绿豆等豆类植物,在它们的根上还会长出一个个小馒头一样的根瘤,让固氮菌居住,以便更好地吸收养分。固氮菌的存在能够增加土壤的肥力,让植物长得更好。
知道多一点
如果胡乱吃抗生素,影响了肠道里的微生物的话,会引发很多的健康问题。
如果你觉得微生物与植物的互帮互助跟你关系不大,那么对于包括人类在内的动物来说,微生物同样有它的作用。比如食草的牛、兔子等动物,它们的胃或者肠道里就有非常庞大的微生物群,用以消化动物本身难以消化的植物成分,将之转化成糖类供动物吸收。
我们人类的肠道内也有大量的微生物——肠道菌群,它们重达好几千克!我们每天排出的便便,就有相当大一部分是由这些细菌及其尸体构成的。这些微生物除了帮助消化食物外,还能合成很多人体必需的维生素类物质,让我们更加健康。
微生物对于地球环境也有很大贡献。地球上的生物在生活的过程中,会产生非常多的废物,例如粪便、尸体、脱落物等等。如果没有微生物分解这些废物,废物就会越来越多,最终让地球生物圈彻底崩溃。正是微生物的存在,将这些废物重新转化为动植物能够吸收利用的物质,才让地球生物圈能够生机勃勃地延续至今。
所以,没了微生物,世界就会乱套。现在,你还觉得微生物都是“坏家伙”,需要把它们清除干净吗?
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