章節1
“變形金剛”
動畫片中的變形金剛,本事特別大,可以由機器人變成各種各樣的飛機、汽車、武器,能揮灑自如、遊刃有餘地抵禦進攻,反擊敵人,保護地球。在現實生活中,微生物也算得上是自然界中的“變形金剛”了。
舉個例子說吧。流感病毒早在1931年就從豬身上分離出來,而且被證明是由它引起人類的流行性感冒。迄今為止,人類雖然研究出了幾十種流感病毒的疫苗,可是流感仍然蔓延流行。原因是什麼呢?原來,由於多肽分子中一個氨基酸突變,流感病毒可在一兩年內變成新種,改變原來的抗原性,那麼,原來對它有效的疫苗也就失去了作用。流感病毒大約在10年左右發生一次抗原性的大變遷,多肽分子上許多氨基酸都發生突變,致使對先前存在的一切免疫力都表現出抗性。
醫院是病人集中的地方,也是微生物聚集的場所。每天,病人通過咳嗽、吐痰、流膿、脫落皮屑、排大小便等方式將病源微生物排出體外,汙染醫院環境。為了避免病人出現交叉感染,醫院采取了各種保潔措施,請專人清掃、抹洗,甚至用紫外線照射,用消毒劑噴灑、熏蒸。但交叉感染仍然時有發生。原因之一,是由於空氣中、水龍頭、門把手、桌椅、床墊等物品上還殘留有病源微生物。另一個原因則是,有不少的病源微生物對各種藥品產生了耐藥性。這些病源微生物就如同久經沙場的變形金剛,改變自己,以最有效的方式入侵入體。舉個例子來說,1943年,青黴素剛剛問世。那時,它對金黃色葡萄球菌作用濃度是002微克/毫升。20年後,金黃色葡萄球菌有的菌株的抗藥性比原始菌株提高了一萬倍(即青黴素的作用濃度可達到200微克/毫升)。40年代初剛開始使用青黴素時,即使是嚴重感染的病人,隻要每天分數次共注射10萬單位青黴素即能見效。現在,成人每天需注射100萬單位左右,病情嚴重時,可能會用到數千萬甚至上億單位的青黴素!
微生物的變異不僅會給人類帶來危害,也帶來了不少益處。
因為許多微生物多才多藝,人們對它們倍加重視。但是,有時它們很嬌氣,稍有不適便罷工、怠工;有一些生產出來的產品很是珍貴,但產量太低……長期以來,人們想出了各種方法,按照自己的意願來改造微生物,讓它們最大限度地為人類服務。經過長期摸索,人類已經使一些“兒子’可以變得比“老子”有本事,青出於藍而勝於藍,並且還能把這種本事傳給後代。這種在人為或自然情況下發生的後代與親代不同並能繼續遺傳的現象叫做變異,變異後的菌種叫做變種。人類可以利用變種生產產量高、質量好的產品。青黴素剛開始投產的時候,一株菌種隻能生產幾十個單位的青黴素,而醫治一個病人需要十萬個單位,這樣一個病人就需要幾千個菌種!但現在這一問題已經迎刃而解,利用一種青黴素變種就能使每株菌種生產出幾萬個單位,大大提高了抗菌素的生產水平。
微生物的變異現象為什麼這麼普遍,微生物為什麼有這麼強的適應能力呢?
我們可以打一個比方:齊天大聖孫悟空曾被關進太上老君的煉丹爐裏,用五味真火整整燒了七七四十九天,待到太上老君得意洋洋地揭開爐蓋,火眼金睛孫悟空騰空而起,嚇得太上老君落荒而逃。如果孫悟空在煉丹爐裏經不住“烤”驗,哪能生還呢?更談不上有火眼金睛的本事了。
微生物變異也有一些類似的道理。在極其漫長的歲月中,大自然經過了翻天覆地的變化;有的生物種類不能適應便從此絕跡,就像恐龍一樣,如今隻能憑借化石來揣測它們的模樣與習性。這些滅頂之災當然也危及到了微生物,有的種類在劫難逃,就一命嗚呼,從此斷種絕後,有的種類靈活多變,通過自身的改變來適應自然環境,久經磨難而大難不死。
在物競天擇的殘酷條件中,微生物的變異能力可算得上是絕對冠軍。因為,微生物個體一般都是單細胞或者接近於單細胞,它們通常都是單倍體,繁殖快,數量多,而且,它們與外界環境接觸麵積相對要大,即使變異頻率十分低(一般為10-5~10-10),也可以在短時間內出現大量變異的後代。
這些隨著環境變遷仍頑強地活下來,並在地球上繁衍的微生物,就成了自然界中微小卻頂天立地的“變形金剛”了。微生物的分類
地球幾經滄桑演變,地球上的生命也繁榮發展起來。現在地球上生活著200多萬種生物,它們形形色色,絢麗多姿,裝點著我們的環境。