为什么微生物是生命演化中的真正主人公

为什么微生物是生命演化中的真正主人公

许汉奎

人们常有一种误解，以为只有肉眼看得到的动物和植物，特别是人类，才是地球和生命历史中的主人公。然而，这种看法却是大错特错的。

生命诞生于大约38亿年前，在生命历史的最初30亿年中，地球上的生命体绝大多数是小小的微体生物。目前，科学家通过某种核糖核酸的序列将地球上的生物分成古细菌、细菌和真核生物三大类。在地球的漫长岁月里，前85％的时间只存在由古细菌和细菌组成的原核生物，它们分布在各种环境里。已知的动植物只是真核生物中的一部分，在演化过程中所占据的时间也只是很少的一部分，所占据的环境也只是很小的一部分。相比之下，微生物所能生存的环境范围要大得多。科学家在数千米深的海底的岩石中发现有微生物在极端严酷的条件下生存，且数量极多，据估计，其生物量相当于全球地表生物总量的1/10。

许多人认为，包括人类在内的真核生物，其细胞是由原始真核细胞吞入细菌共生演化而来的。除此之外，包括人体在内的多细胞生物体也是一个小小世界，细菌等微生物都是重要的有机组成部分。成年人体内共有细胞约100万亿个，细菌数量则是细胞的10倍，初步测算人体内大约有500种细菌，超过1000万亿个，而这些细菌大多集中在人的消化道中。从细菌多样性程度来说，肠道内的细菌种类数量可与热带雨林的物种数量相比较。单从数量上来说，哺乳动物结肠内的细菌群落密度堪称地球之最。对于大型食草动物而言，如果没有细菌的帮忙，它们根本无法消化食物中的半纤维素、纤维素。别看牛、羊、马吃起草来津津有味，它们根本不能依靠自身的消化酶完全消化纤维食物，只能通过共生的微生物起作用，使得食物中的半纤维素和纤维素在消化道中发酵分解，最后得到利用。

根据生物学家的估计，地球上微生物个体总量约为1030，其中大部分是细菌。微生物是改造地球的主力军，它们的生态过程影响着化学元素周期表里几乎所有的元素。微生物又是影响生命演化历程的重要角色，它们在地球上默默无闻地“耕耘”了近40亿年，从某种意义上来说，它们才是地球真正的主人公。