微生物早在32亿年前就存在于地球上了。只是由于它们个头小,直到19世纪中期列文·虎克发明了显微镜以后,微生物世界才向人类展示出它们迷人的无穷奥秘。
说它们个头小,一点都没有夸大其辞。它们小,小到连肉眼都看不见,因为我们肉眼只能看到1/10毫米以上的东西。而几万万个微生物堆在一起,也只有一粒小米粒那么大,可见它们体积之小了。
虽然微生物的体积是如此之小,但还是可以被测量。当然,测量的工具就不能是现在一般家庭或学生使用的普通的尺了。因为这些尺的最小单位是毫米,用毫米作为微生物的长度单位,实在是大材小用。一般来说,测量微生物,我们使用微米(0.001毫米)或者纳米(10-6毫米)。微米到底有多大呢?将1毫米平均分成1000份,其中的一份才是1微米。再将这一丁点儿分成1000份,取其中的一份,才是1纳米。
别看微生物的个头小,本领可不小。它们也有自己的飞机、轮船。空中纷飞的灰尘是它们无拘无束随风游荡的热汽球;丑陋的苍蝇是它们巨大的波音747,光一只苍蝇的脚就能运载好几万个微生物乘客呢!水面上随波逐流的土粒是它们的游艇;漂浮的树叶、小枝是它们的航空母舰。这些逍遥的家伙,寻个机会就搭乘这些飞机、轮船……到处游览世界名胜;美国的自由女神像、法国的凯旋门、日本的富士山。哪儿没留下它们的“倩影”?
小家伙跑到医院里,看见那儿有好多好多被病痛折磨的病人,善良的它们献出自己的劳动产品——抗生素,医生们笑了,病人们康复了,这些逍遥的小家伙们又开始漫游了。
小家伙是个调皮的孩子,它时不时就钻入人体的肠道、血管作起恶来,让人们爱它也不是,恨它也不是;只有动用全身的免疫系统抗击它们。不要小瞧这些体积小的微生物,人“菌”之战到底鹿死谁手还不得而知呢!有许多次,人类在它们强大的攻势面前都不得不缴械投降,或者只有借助于其他的微生物来对付。
小家伙的本事太大了,它能腐朽木材,仅在英国,每年给木材造成的损失就达三、四亿美元!而且,它还能在计算机电子回路的塑料表面繁殖,使整个系统出现故障、造成不可估量的损失!
这么一点点小个头,怎么会有如此高强的本领呢?究其原因,不外乎以下几条:一是吃得多、吸收得多、转化迅速;二是长得快、繁殖快、能吃苦,不论在多么艰难的环境中它都能随机应变,不仅顽强地活下去,还顽强地养儿育女……归根结底一句话:这小家伙是个“鬼精灵”,鬼就鬼在它的这个“小”字上啦!
为什么这样说呢?其实自然界有一个普遍的规律:任何物体被分割得越小,其单位体积中物体所占有的表面积就越大。若以人体的面积与体积的比值作为标准“1”的话,与人体等重的大肠杆菌(微生物中的一种)的面积与体积的比值为人的30万倍!这种小体积、大面积的特点造就了世间微小的“巨人”,它使得这个“迷你”生物更容易与周围环境进行物质交换,更容易与外界进行能量和信息交流,也就使得这个逍遥“小子”能把“秤砣虽小压千斤”这句话诠释得如此生动了。
地球上,出入国家最容易的恐怕就算微生物了,不用办护照、不用买机票,随便寻个人啊、箱子啊,随着它们搭上民航班机就走。要不,干脆腾云驾雾,随着风儿、鸟儿甚至苍蝇,想上哪儿就上哪儿,轻轻松松逛遍美国、加拿大……真是货真价实的“世界公民”!
这个“世界公民”本领可真大,上得了冰山,下得了火海,躲在酒桶里,藏在人的肚肠中,真是无处不在,无时不有。
不用说别的地方,单是看看我们的手掌,可不是危言耸听,上面密密麻麻地布满了好多好多的微生物。就是在人的粪便中,竟然也有1/3都是微生物的菌体。一个成年人,在24小时内排出的微生物就有400万亿之多,真是一个令人瞠目结舌的数字!
要不,我们再来学学虎克先生,刮一点齿垢,放在显微镜下观察:哇,真是可怕,一点点齿垢里竟然生活着那么多的微生物,有一些像柔软的杆棒,来来往往,以君主的堂皇气派,列队而行;还有一些螺旋状的,在水里疾转,像战场上奋勇杀敌的勇士……,正是它们中的变形链球菌在我们的牙齿中捣鬼,让我们牙疼难忍!
日常生活中,我们常常将零用钱和手绢混放在一起,这是非常不卫生的习惯,纸币上有很多的细菌和病菌,据测,一张半新的纸币上就沾有30万~40万个细菌呢!
再看看我们身边的水,浊浪涛涛的黄河水、长江水,阳春三月绵绵的雨丝,炎炎夏日的滂沦大雨……哪一处没有微生物的身影。
清水里,氧气充足,虽然没有什么养料,微生物却能延年益寿。
浊水里,有丰富的有机物,微生物能尽情享用,大饱口福。
连绵的细雨,澄清了天空,扫净了大地,然而,那涓涓细流汇成了江河湖海,同时也载着浩浩荡荡的微生物奔向四面八方。
粉妆玉砌的冬雪,纯洁无假,但那些将化未化的冬雪,正是微生物冬眠的地方。
甚至于我们人类离不开的饮用水中都有它们存在。我国规定,饮用水的标准是每毫升水中细菌总数不超过100个,每升水中大肠杆菌的数量不能超过3个。自来水公司输送到千家万户的水是经过了很多道处理工序,最后检验合格才允许输出的。但为什么有时喝了自来水会拉肚子,经检查是水质不符合标准呢?这可不能责怪自来水公司,他们是严格遵守国家规定的,但原因何在呢?我们知道,水是通过管道运输的,高楼层的居民还得利用水箱贮存水,在这一“送”一“贮”的过程中,所谓“二次污染”就发生了。藏在水里的、管道中的、水箱壁上的微生物会很快繁殖起来。这些令人头痛的小家伙,害得我们连澄清透明的自来水都不能喝了。
连澄清透明的水中都包含有如此多的微生物,就不用说平常看起来都脏兮兮的土壤了。土壤本是微生物的家乡,也是微生物的工厂,那里活动着的微生物,据估计,每一克重的土块竟有数亿个!即使在荒无人烟的沙漠,一克砂土中也有十多万个微生物存在,比我们的某些城市所拥有的人口还要多!
有人问,空气中有没有它们?做一个小小的实验就可以说明:将一杯经过高温灭菌的肉汤敞口放在实验室或者家里,没过多久,通过显微镜观察肉汤汁,发现里面有很多快活的微生物,它们是从空气中飞到肉汤里安家落户的小精灵。这些微生物坐在尘埃或者液体飞沫上,凭借风力随着空气的流动就可以漫游3000公里之远,飞上20000米之高,周游列国,浪迹天涯。
什么地方没有它们呢?我们常常听说高温灭菌,沸水消毒,因为微生物怕热。一般来说,到60℃以上,微生物就渐渐没了生气,到100℃的沸点,大部分微生物就没有生还的希望了。但是,这一常识最近却受到了挑战。80年代初,科学家在90℃的高温热水中找到了存活的细菌。那时,人们以为90℃可能就是生命的耐热极限。但十几年前,德国生物学家在意大利的海底火山口周围发现了生存在110℃热水中的“超级嗜热性细菌”。1990年,两名美国科学家在2600米深的海底发现了能喷射出摄氏几百度高温水的涌泉。令人惊奇的是,在如此高温高压的水样里两位科学家竟然发现了一些活的微生物——一种以前无人知晓的细菌!要知道,金属锡在232℃时就会熔化,而这种细菌在232℃居然还能自由自在地生活,看来,微生物真是耐得了高温的“英雄”!
在冰天雪地人迹罕至的南极,那些多砂砾的土壤及结冰的水域,竟然也是细菌的大本营,这些无所畏惧、无处不在的世界公民,连严寒也不害怕!