微生物的生物多樣性

微生物是地球上生物多樣性最為豐富的資源。微生物的種類僅次於昆蟲，是生命世界裏的第二大類群。然而由於微生物的微觀性，以及研究手段的限製，許多微生物的種群還不能分離培養，其已知種占估計種的比例仍很小。從下麵的兩張統計表中可以看出。

 

中國微生物已知物種數與世界已知物種數的比較

類群	中國的物種數	世界的物種數	中國/世界（％）
病毒	400	5000	8.0
細菌	500	4760	10.5
真菌	8000	72000	11.6

 

微生物的已知種數和估計總種數

 

類群	已知種數	估計總種數	已知種百分數（％）
病毒	5000	130000	4
細菌	4760	40000	12
真菌	72000	1500000	5

　　

    微生物是生物中一群重要的分解代謝類群，沒有微生物的活動地球上的生命是不可能存在的。它們是地球上最早出現的生命形式，其生物多樣性在維持生物圈和為人類提供廣泛而大量的未開發資源方麵起著主要的作用。

　　微生物的多樣性包括所有微生物的生命形式、生態係統和生態過程以及有關微生物在遺傳、分類和生態係統水平上的知識概念。

　　物種是生物多樣性的表現形式，與其它生物類群相比，人類對微生物物種多樣性的了解最為貧乏。以原核生物界為例，除少數可以引起人類、家畜和農作物疾病的物種外，對其它物種知之甚少。人們甚至不能對世界上究竟存在多少種原核生物作出大概的估計。真菌是與人類關係比較密切的生物類群，目前已定名的真菌約有8萬種，但據估計地球上真菌的數量約為150萬種，也就是說人們已經知道的真菌僅為估計數的5％。

　　微生物的多樣性除物種多樣性外，還包括生理類群多樣性、生態類型多樣性和遺傳多樣性。

　　微生物的生理代謝類型之多，是動植物所不及的。微生物有著許多獨特的代謝方式，如自養細菌的化能合成作用、厭氧生活、不釋放氧的光合作用、生物固氮作用、對複雜有機物的生物轉化能力、分解氰、酚、多氯聯苯等有毒物質的能力，抵抗熱、冷、酸、堿、高滲、高壓、高輻射劑量等極端環境的能力，以及病毒的以非細胞形態生存的能力等。微生物產生的代謝產物種類多，僅大腸杆菌一種細菌就能產生2000－3000種不同的蛋白質。天然抗生素中，2/3（超過4000種）是由放線菌產生的。微生物所產酶的種類也是極其豐富的，從各種微生物中發現，僅II型限製性內切酶就有1443種。

　　微生物與生物環境間的相互關係也表現出多樣性，主要有互生（和平共處，平等互利或一方受益，如自生固氮菌與纖維分解細菌）、共生（相依為命，結成整體，如真菌與藍細菌共生形成地衣）、寄生（敵對，如各種植物病原菌與宿主植物）、拮抗（相克、敵對，如抗生素產生菌與敏感微生物）和捕食（如原生動物吞食細菌和藻類）等關係。

　　與高等生物相比，微生物的遺傳多樣性表現的更為突出，不同種群間的遺傳物質和基因表達具有很大的差異。全球性的微生物基因組計劃已經展開，截止2000年4月的統計，已有27個原核生物的全基因組序列全部完成發表，另有95個正在進行中；4個真核生物的全基因組序列已完成發表，21個正在進行中。基因組時代的到來，必然將一個嶄新的、全麵的和內在的微生物世界展現在人們麵前。

　　微生物資源的開發，是21世紀生命科學生命力之所在。由於動植物物種消失是可以估計的，這就意味著微生物多樣性的消失現象也在發生，如何利用和保護微生物多樣性已成為亟待解決的問題。近年來，世界各國和國際組織已對此做了許多努力，並提出了一項微生物多樣性行動計劃，隨著這項計劃的逐步實施，人類將從微生物生物多樣性的利用和保護中受益。這項計劃包括：

 

1.   建立推動微生物多樣性研究的國際組織；

2.   召開關於微生物“種”的概念和分類指征研討會；

3.   提出已知種的目錄；

4.   發展微生物分離、培養和保藏的技術；

5.   發展微生物群落取樣的標準；