細(xì)菌是地球上最早的“居民”,是構(gòu)成大千世界的重要成員。大約在35~40億年前,地球上就已經(jīng)有了它們的蹤跡,而人類的出現(xiàn)也不過幾百萬年。地球上的空氣、水、土壤以及各種生物體內(nèi)都布滿了細(xì)菌,細(xì)菌幾乎無處不在。


細(xì)菌從何而來?


細(xì)菌最早是荷蘭人安東尼·列文虎克在一個(gè)從未刷過牙的老人的牙垢上發(fā)現(xiàn)的,但那時(shí)的人們認(rèn)為細(xì)菌是自然產(chǎn)生的。后來,法國人巴斯德通過鵝頸燒瓶實(shí)驗(yàn)指出,細(xì)菌是由原來已存在的細(xì)菌產(chǎn)生的,不是自然產(chǎn)生的,并發(fā)明了“巴氏消毒法”,巴斯德因此被后人譽(yù)為“微生物之父”。細(xì)菌的個(gè)體非常小,目前已知最小的細(xì)菌只有0.2微米,因此只有借助顯微鏡把細(xì)菌放大很多倍,我們才能看見它們。最大的細(xì)菌是納米比亞嗜硫珠菌,有0.2~0.6毫米,肉眼可以直接看見。細(xì)菌是所有生物中數(shù)量最多的,無處不在,是影響我們身體健康的一大隱患。

細(xì)菌在自然界中的作用


(1)作為分解者參與物質(zhì)循環(huán)。大多數(shù)的細(xì)菌是生態(tài)系統(tǒng)中的分解者。細(xì)菌能夠把動(dòng)植物遺體分解成二氧化碳、水和無機(jī)鹽,這些物質(zhì)又被植物吸收和利用,進(jìn)而制造有機(jī)物。


(2)引起動(dòng)植物和人患病。細(xì)菌中的一些種類營寄生生活,它們能夠從活的動(dòng)植物體和人體內(nèi)吸收營養(yǎng)物質(zhì),導(dǎo)致動(dòng)植物和人患不同的疾病。如營寄生生活的細(xì)菌可以使人患破傷風(fēng)、扁桃體炎等多種疾病。


(3)與動(dòng)植物共生。細(xì)菌與動(dòng)植物共生的現(xiàn)象很普遍,如羊、牛等食草性動(dòng)物的胃腸內(nèi)生活著一些細(xì)菌,可以幫助動(dòng)物分解草料中的纖維素,而動(dòng)物又可以為這些細(xì)菌提供生存的場所和食物。人體內(nèi)生活著大量的有益菌。例如,大腸桿菌生活在腸道內(nèi),可以為人體制造維生素。如果人體缺乏某種細(xì)菌,或者某種細(xì)菌太多,就會(huì)造成菌群紊亂,人就會(huì)生病。


不管是細(xì)胞數(shù)量,還是擁有的基因數(shù)量,寄生在人體表面和內(nèi)部的細(xì)菌都遠(yuǎn)超人體本身。現(xiàn)在,科學(xué)家正在思考:掌控人體的,到底是我們還是那些共生細(xì)菌?


生物學(xué)家曾認(rèn)為,人體是一座生理之島,完全可以自行調(diào)控身體內(nèi)部的運(yùn)轉(zhuǎn)。我們的身體能分泌消化酶消化食物,合成營養(yǎng)物質(zhì)維護(hù)身體組織和器官;可以感受到自身發(fā)出的信號(hào),比如饑與飽;免疫細(xì)胞能識(shí)別危險(xiǎn)的微生物(病原體),向它們發(fā)起進(jìn)攻,同時(shí)避免傷害到自身組織。


但在過去十多年中,研究人員發(fā)現(xiàn),人體并不是一座自給自足的世外小島。它更像一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng),一個(gè)龐大的社會(huì)。在我們的身體內(nèi),住著數(shù)以萬億計(jì)的細(xì)菌和其他微生物。它們寄生在我們的皮膚、生殖器、口腔,特別是腸道等部位。實(shí)際上,人體細(xì)胞并不是人體內(nèi)數(shù)量最多的細(xì)胞,共生細(xì)菌的數(shù)量是人體細(xì)胞的10倍。由微生物細(xì)胞和它們所包含的基因組成的細(xì)菌群落,不僅不會(huì)危害我們的健康,反而對(duì)人體有益,能幫助身體進(jìn)行消化、生長和防御。


小小的細(xì)菌居然有如此大的影響力。生物學(xué)家已經(jīng)對(duì)人體內(nèi)數(shù)量最多的一些細(xì)菌,進(jìn)行了深入研究。最近,他們又開始研究其他細(xì)菌。這些研究,有助于我們更加了解自己身體的功能。也讓我們更清楚,為什么有些疾病發(fā)病率越來越高,比如肥胖癥和自身免疫性疾病。


提到身體內(nèi)的微生物,人們通常會(huì)想到病菌。事實(shí)上,研究人員也在很長一段時(shí)間,只關(guān)注那些有害病菌,忽視了那些有益的細(xì)菌。美國加州理工學(xué)院的生物學(xué)家薩基斯·K·馬茲曼尼安認(rèn)為,這源于我們的一些錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。“孤芳自賞迷住了我們的眼睛,人類自以為擁有所有保持健康所需的功能,這些有益細(xì)菌雖然不屬于人體,卻相伴我們一生,它們是我們身體內(nèi)不可或缺的一部分。”


人從很小的時(shí)候開始,體內(nèi)就有一個(gè)微生物群落,當(dāng)然,這些細(xì)菌并不是與生俱來的。每個(gè)人都是在與周圍環(huán)境接觸的過程中,漸漸形成自己的共生細(xì)菌群落的。一般說來,子宮內(nèi)沒有細(xì)菌,所以生命之初的胎兒是真正無菌的個(gè)體。但是,當(dāng)新生兒通過產(chǎn)道時(shí),母親體內(nèi)的共生細(xì)菌,就會(huì)轉(zhuǎn)移到嬰兒身上,并開始繁殖。隨著與父母、祖父母、兄弟姐妹、朋友,還有床單、毯子、寵物等的接觸,嬰兒體內(nèi)的細(xì)菌會(huì)變得越來越多,到嬰幼兒晚期,我們體內(nèi)已經(jīng)形成了地球上最復(fù)雜的微生物群落。


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