放线菌:看不见的贡献者

我们走在野外,时常会看到岩石的表面会呈现不同的颜色,有人称那些颜色是“石锈”,难道岩石真的会上锈?有时候还会看到这些颜色成绒毛状或粉末状。特别是在岩石上有死亡的藻类、动物尸体等有机质的地方,干干的,没有水分,但却存在一圈的颜色。还有,我们抓起一把泥土,放在鼻子下闻闻,总有一股子土腥味,这些都是怎么一回事儿呢?其实,都是一种我们肉眼看不到的细小的微生物在捣鬼,它,就是放线菌,是一类主要呈菌丝状生长的细菌。

放线菌以孢子繁殖,是陆生性较强的原核生物。具备细胞壁、细胞膜、细胞质、拟核等基本结构。但它的细胞核无核膜、核仁和真正的染色体,细胞质中也没有线粒体、内质网等细胞器。一般都具有发达的菌丝,菌丝纤细,可分为营养丝、气生菌丝和孢子菌丝。营养菌丝的主要功能是吸收营养物质,那些不同的颜色就是出自营养丝之手。也正是这些不同的颜色,有利于人们将它们分辨出不同的种类。气生菌丝叠生于营养菌丝上,就像是营养菌丝长出的毛。孢子菌丝当然就是能够产生孢子、专门负责繁殖的菌丝了。孢子菌丝可别因为能当妈妈就得意,虽然放线菌主要以孢子繁殖,但也可以通过断裂生殖。

放线菌只有少数是自养型的,也就是不依赖于外来的营养,自己就可以制造出营养物质,供自己生长。但绝大多数的放线菌还是异养型的,也就是完全需要外来的营养物质,它们只是躺在那里利用。土壤中的有机质是非常丰富的,放线菌可不会放弃这么好的吃喝机会。吃喝拉撒,有吃喝了,当然就有拉撒。放线菌拉的,被称为它的代谢产物,正是这些代谢产物让土壤发出一股特有的泥腥味。

说这些东西,看又看不见,好像离我们的生活很远,其实放线菌就天天伴在我们身边,有些放线菌还会让人们得病,伤害我们的肺和骨骼。但多数放线菌却成了我们的朋友,因为它们的代谢产物,很多就是我们所熟知的抗生素。现在医学上所用的抗生素,90%是由放线菌中的链霉菌所产生,相信大家都对链霉素、土霉素不陌生,还有抗肿瘤的博莱霉素、丝裂霉素,抗真菌的制霉菌素,抗结核的卡那霉素,能有效防治水稻纹枯的井冈霉素等,都是链霉菌的次生代谢产物。还有一些种类的放线菌能产生各种酶制剂(蛋白酶、淀粉酶、和纤维素酶等)、维生素(B12)和有机酸等,也逐渐被用于医药和食品生产。有些放线菌还参与到一些植物的生长,已经与这些植物形成了难舍难分的共生关系,甚至是你中有我,我中有你。弗兰克菌属(Frankia)的放线菌就是多种木本植物根瘤中有固氮能力的内共生菌,什么杜鹃花呀、松树呀,都与它们非常亲密。

吃货自然有吃货的本领,放线菌可以分解许多有机物,包括芳香化合物、石蜡、橡胶、纤维素、木质等复杂化合物和一些氰等毒性强的化合物。正好,我们的许多有害的垃圾,就有劳于它们了。因此在垃圾处理和污水处理中,又有了他们活动的舞台。

还想说一个问题,像喀斯特作用这样的大事,它们也照常参与。它们细小的菌丝可以伸入到碳酸盐岩微细的孔隙中,并在那里分泌一些有机酸、碳酸酐酶等,加速了岩石的溶蚀与风化。在岩石的沉积过程中,它们也没有闲着。就因为它们的参与,使喀斯特成矿变得更加复杂。

不要以小而略之,也许越是细微的东西,却越能解决问题。它就在那里不停的努力,你已经习惯了它的存在,忽略了它的功绩。

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