微生物与环境的关系

在自然界,各种不同类群的微生物能在多种不同的环境中生长繁殖.微生物与微生物之间,微生物与其它生物之间彼此联系,相互影响.通常,这种彼此之间的相互关系可归纳为四大类,即互生、共生、拮抗和寄生.
互生
互生是指两种可以单独生活的生物生活在一起时有利于对方.这是一种可分可合,合比分好的相互关系.例如在土壤中,当分解纤维素的细菌与好氧的自生固氮菌生活在一起时,后者可将固定的有机氮化合物供给前者需要,而纤维素分解菌也可将产生的有机酸作为后者的碳源和能源物质,从而促进各自的增殖和扩展.在植物根部生长的根际微生物与高等植物之间也存在着互生关系.在人体肠道中,正常菌群可以完成多种代谢反应,对人体生长发育有重要意义,而人体的肠道则为微生物提供了良好的生态环境.
共生
共生是指两种生物共居在一起相互分工协作,彼此分离就不能很好地生活.地衣就是微生物间共生的典型例子,它是真菌和蓝细菌或藻类的共生体.在地衣中,藻类和蓝细菌进行光合作用合成有机物,作为真菌生长繁殖所需的碳源,而真菌则起保护光合微生物的作用,在某些情况下,真菌还能向光合微生物提供生长因子和运输无机营养.
根瘤菌与豆科植物共生形成根瘤共生体,是微生物与植物共生的又一典型.由于彼此双赢,所以称为互惠共生.菌固定大气中的氮气,为植物提供氮素养料,而豆科植物根的分泌物能刺激根瘤菌的生长,同时,还为根瘤菌提供保护和稳定的生长条件.许多真菌能在一些植物根上发育,菌丝体包围在根面或侵入根内,形成了两者的共生体,称为菌根.一些植物,例如兰科植物的种子若无菌根菌的共生就无法发育,杜鹃科植物的幼苗若无菌根菌的共生就不能存活.微生物与动物互惠共生的例子也很多,例如,牛、羊、鹿、骆驼等反刍动物,吃的草料为它们胃中的微生物提供了丰富的营养物质,但这些动物本身却不能分解纤维素,食草动物瘤胃中的纤维素分解菌能够将其分解成糖,并被其它菌转化成有机酸,最后经氧化,成为动物的主要能量来源.
拮抗
生物之间并非都是友好相处,也有矛盾和争斗,甚至生死相拼.拮抗关系是指一种微生物在其生命活动中,产生某种代谢产物或改变环境条件,从而抑制其它微生物的生长繁殖,甚至杀死其它微生物的现象.在制造泡菜、青储饲料时,乳酸杆菌产生大量乳酸,导致环境变酸,即pH值的下降,抑制了其它微生物的生长,这属于非特异性的拮抗作用.而可产生抗生素的微生物,则能够抑制甚至杀死其它微生物,例如青霉菌产生的青霉素能抑制一些革兰氏阳性细菌,链霉菌产生的制霉菌素能够抑制酵母菌和霉菌等,这些属于特异性的拮抗关系.
寄生
寄生指的是小型生物生活在较大型的生物体内或体表,从后者获得营养,进行生长、繁殖,并使后者蒙受损害甚至被杀死的现象.例如动、植物体表或体内的病毒,以及一些寄生性细菌、真菌等即是如此.寄生于人和有益动物或者经济作物体表或体内,危害寄主的生长及繁殖,固然是有害的,但如果寄生于有害生物体内,对人类有利,则可加以利用,例如利用昆虫病原微生物防治农业害虫等.