微生物：海洋中数量最多的生物

科普中国-科学原理一点通 2017-12-18

　　海洋中存在着许多我们可以看得见的生物，比如鱼、虾、贝类、大型藻类等，但是也存在着许多我们不了解的生物。

　　微生物——海洋里数量最多的生物

　　海洋中数量最多的生物，不是可以自由自在游泳的鱼类，也不是随着水流晃动的植物，而是一些我们看不到的微生物。它们的个体非常小，我们用眼睛是很难看到的，必须用显微镜才能观察到它们。1毫升的海水里大概有100万个微生物，其中包括了一些微型藻类、真菌、细菌、古菌、病毒等。

　　微生物中最大的是原生动物，别看它们是有着细胞核的单细胞生物，却和我们人类一样，都属于真核生物。单细胞的藻类都是真核生物，比它们还小的是没有细胞核的原核生物。它们是海洋里的生产者，为鱼类等消费者提供有机质。其中最小的原绿球藻不到1微米，却是世界上最小的自养生物。虽然病毒没有细胞结构，算不算生物都很难说，但它是海洋生态系统的重要组成部分。

　　原绿球藻

　　怎样研究“小得不能再小”的微生物？

　　人们能够研究“小得不能再小”的微生物，还是要归功于显微镜。许多年前，荷兰科学家安东·列文虎克通过自制的显微镜，第一次真正看见并且描述了微生物，从此为人类打开了通向微生物世界的大门。现在，显微镜依然是我们观察微生物的重要工具，并且，经过了科学技术的不断革新，显微技术也有了很大的提升，像透射电子显微技术和表面荧光显微技术，就是今天在海洋生物研究中非常重要的手段。

　　20世纪80年代，人们开始大胆地将流式细胞计数运用到海洋微生物的研究中。这项技术可以在极短的时间内对微生物进行分类整理，使得研究者可以很快地获得研究需要的数据。20世纪90年代以后，人们又将分子生物技术运用到研究之中，DNA、RNA等先进技术，揭示了海洋中微生物类群种族的丰富性。人们对海洋中的微生物有了更进一步的认识。

　　随着医学研究进入分子水平，人们对基因、遗传物质等专业术语也日渐熟悉。人们认识到，是遗传信息决定了生物体具有的生命特征，包括外部形态以及从事的生命活动等等，而生物体的基因组正是这些遗传信息的携带者。阐明生物体基因组携带的遗传信息，有助于揭示生命的起源和奥秘。在分子水平上研究微生物病原体的变异规律、毒力和致病性，对于传统微生物学来说是一场革命。

　　显微镜下的微生物

　　小小的微生物也有大作用

　　海洋里存在着数量巨大的微生物族群，它们在海洋生态环境中发挥着非常重要的作用。那么，这些个头不大的“小家伙”又是怎样发挥作用的呢？

　　海洋中的微型藻类，比如聚球藻、原绿球藻、球石藻等，它们可以通过光合作用，非常高效地产生有机物，提供给食物链上一层的消费者，最终形成丰富的渔业资源。

　　海洋细菌也扮演着非常重要的角色。细菌作为海洋生物群落的一个重要组成部分，可以作为分解者，分解水中大量的有机质，释放矿物质，以满足海洋生物的需要。另一方面，它们也可以吸收有机质，经过食物链实现二次生产。通过自身的代谢，细菌还可以将一部分容易吸收的生物炭，转化为不容易吸收的有机碳。这些有机碳留在了大海中，十分有利于缓解全球变暖的局势。

　　病毒虽然名字难听，但是它却可以通过对宿主——微型生物的裂解，来改变海洋生态系统的物质流和能量流的方向。每当赤潮爆发，病毒就成了消灭赤潮的“最有力武器”。