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第63章 绚丽多姿的小生命(一)

第二篇第二十七章绚丽多姿的小生命(一)

 微生物的名字

我们每个人多多少少都能叫出身边的一些动植物的名字,但通常人们只知道动植物的

俗名,却不知道每种动植物都有一个国际学 术界通用的学名。这种给生物命名的方法是由

瑞典植物学家林奈创 立的,称为“二名法”。

我们都知道,生物可以按门、纲、目、科、属、种等进行分类。按照 “二名法”,生

物的名字由生物的属名加上种名组成。当然,作为一个欧洲人,林奈采用的是容易被欧洲

其他国家接受的拉丁文或拉丁化的其他文字。现在,这一命名法已被各国科学家一致接

受,成为国际交流的标准。例如,狼的学名是Canls Iupus,前一单词Canis是属名

,属名是名词,首字母要大写;后一单词lupus是种名,种名是形容词,是用来修饰属

名的,所以小写。家养的狗最初是从狼驯化而来的,和狼是同一家属,因此属名仍是Cani

s,而种名则是familiaris(意为“家养的”)。有时种名后还加上为这种生物起名的

人的姓名,但通常可以省略。

除病毒外,微生物的命名和其他生物一样,也采用“二名法”。例如,啤酒酵母的学名是

Saccharomyces cerevisiae,其中Saccharomyces是属名,代表酵母属,cerevisia

e是种名,意思是啤酒,翻译成中文就叫“啤酒酵母”。又如黑曲霉菌的学名是Aspergi

llus niger,Aspergillus是属名“曲霉”的意思,niger是种名,意思是“黑色的”

,所以翻译成中文就叫“黑曲霉”。

 良莠不齐的细菌

细菌是一类构造简单的单细胞生物,个体极小,必须用显微镜才能够观察得到。它没有成型

的细胞核,只有一些与高等生物细胞核内物质类似的与遗传相关的物质(称为核质),或是分

散在细胞里的原生质中,或是以颗粒状态存在。因此,科学家称它们为“原核生物”。

不同种类的细菌,长相也各有不同。科学家通常根据外形把它们分为3个类群:圆球状

的称为球菌,瘦瘦长长像杆子一样的称为杆菌,细胞略呈弯曲或螺旋状的称为螺旋菌。

如果我们把细菌切开来观察,细菌的最外层是结实的保护层,称为细胞壁。它包裹着整个菌

体使细胞有固定的形状,并且保护细胞免受外界的伤害。不同的细菌细胞壁的化学组成也不

同。细胞壁的里面是一层又薄又柔软,而且富有弹性的半透膜——细胞膜(或称细胞质膜)。

它是细胞内外的“运输中转站”,或者说是食物和废物进出细胞的“门户”,控制着细胞内

外的物质交换。许多细菌的细胞质膜会向内陷进,形成一个或数个较大而不规则的层状、管

状或囊状物,称为中体或间体。在细胞分裂时,细胞中部的细胞膜会向内凹陷形成横隔壁。

细胞膜由脂类、蛋白质和糖类组成。细胞膜的里面就是细菌的主要生命物质——细胞质。细

胞质由一团粘稠的胶状物质组成,内含各种酶系统,是生物化学反应的场所,也是贮藏代谢

产物的“仓库”,其化学成分主要是水、蛋白质、核酸和脂类等。细菌的细胞质内有一个“

核区”,但是这种“核”与真核生物的细胞核不同,没有核膜包围,只是由遗传物质折叠缠

绕而成,称为“拟核”、“核质体”或“原核”,其化学组成主要是脱氧核糖核酸(DNA)

。

有些细菌除了具有一般的细胞结构和细胞质内含物外,还具有一些特殊的结构,如荚膜、芽

孢、鞭毛、绒毛等。

细菌一般通过细胞一分为二的分裂方式繁殖,称为裂殖。这是一种不同于高等的生物有

性生殖的传代方式,称为无性生殖。在特殊情况下,有些细菌也能以较低的频率进行有自身

特色的有性生殖。

细菌家族的成员如果固定在一个地方生长、繁殖,就形成了用肉眼能看到的小群体,叫菌

落。菌落经常有各种绚烂的色彩,如金黄色葡萄球菌的菌落是金黄色的,绿脓杆菌的菌落是

绿色的。细菌的种类繁多,不同种类的细菌形成的菌落的样子也不一样。细菌菌落的形状、

大小、厚薄和颜色等特点,是鉴别各种菌种的重要依据之一。

 战功累累的放线菌

医生常常使用的头孢霉素、螺旋霉素、庆大霉素、链霉素等抗生素为病人

治病,使许多病人转危为安,生产抗生素的主角就是战功赫赫的放线菌。目前已发现的抗生

素有6 000多种,其中4 000多种是由放线菌产生的。

放线菌也是原生生物家族的一员,它们的细胞结构和细菌没有多大区别,也是原核生物。用

革兰氏染色法染色后细胞壁为紫色,所以是革兰氏阳性的原核生物。但是它们的形态比细菌

复杂些,在显微镜下,像一团纠结在一起的缝衣线,我们把这些像缝衣线一样的结构叫做菌

丝。如果把它们培养在固体培养基上,会长出坚硬的菌落,不同种类的放线菌的菌落颜色不

同。如果用放大镜观察这些菌落,你会发现它们的周围好像图画中向四周放射着光芒的太阳

,所以科学家称它们为放线菌。

土壤是放线菌的大本营。在土壤中生活着形形色色的放线菌,如果把一种放线菌培养在

固体培养基上,它们会长出菌丝。伸向培养基内部的菌丝叫基内菌丝,它们像植物的根

一样,具有吸收养分的功能。它们还能产生具有各种颜色的色素,这些色素分泌到培养

基内,把培养基染成各种各样美丽的颜色。长在培养基表面的菌丝,因为暴露在空

气中,叫气生菌丝,当营养充足,温度合适时,有些气生菌丝便会在顶端长出形态多样

的孢子。有的孢子外表光滑,有的带有小刺,所以我们又把这种气生菌丝叫做孢子丝。

孢子丝的形态也多种多样,有直的,有波浪形的,还有卷曲成螺旋状的。成熟的孢

子从孢子丝上脱落下来,在有足够的水分和合适温度的环境下,便会萌发成菌丝,然后

再形成孢子。如此周而复始,不断生存和繁衍。

除了少数放线菌会引起动物、植物和人类疾病外,我们今天认 识的大部分放线菌对人

类都没有害处。应该特别强调的是,放线菌对维护人类健康的贡献比其他微生物都要大。

目前在我们治病用的抗生素中,有70%是用放线菌生产的,此外它们还能生产用于农业

生产的杀虫剂、除草剂等。我们做菜时,要往菜里加味精,制造 味精也是用放线菌。

因为放线菌的结构比细菌复杂,但又还是结构比较简单的原核 生物,所以,放线菌成

了科学家们探索生命奥秘的便利材料。例如, 我们今天还不知道一个受精卵怎样会按照严

格的时间和空间布局,分化成有脑袋、胳膊、躯干的活生生的大狗或小猫,也还不明白为什

么狗的腿断了不可能像皮肤受伤愈合那样再长出一条新腿。如果一开始就用狗或猫来研究

,就无从下手了。现在科学家们正在用放线菌来研究生物器官的分化。