探索高低温微生物生命的奥秘

——高适应性微生物的研究成就

自然界的微生物资源是极其丰富的,但目前对特殊环境条件下的有用微生物类型研究得很少,对它的开发利用还处于萌芽状态,而这些微生物处在特殊的生态环境中有着特殊的生物学意义和经济意义。作为一种“特殊的微生物资源”不论在理论上或实际应用上都需要积极地研究、开发和利用。在人的控制下这类微生物将会为人类创造或提供更多的物质财富。但有好些问题还有待人们去探索:(1)自然界有些什么样的高适应性微生物?(2)有些微生物为什么在不寻常的温度条件下能够生存?(3)为什么这类微生物在极端高温或低温下保持它们的强大生命活力和适应力?

  1. 它们的特殊性质究竟受什么因子所制约?(5)它们在生命演化中占有什么样的地位?(6)它们在生产实践上有何经济意义等等。

为了探索这些奇异生命的奥秘,首先对高适性微生物的概念应有所了解。所谓高适应性微生物指的是在特殊环境——高低温、强酸、强碱、高浓度溶质以及干旱、高压等条件下或只能在这种条件下生存、繁殖的微生物叫做高适应性微生物,其中嗜高温微生物或嗜低温微生物正是本文要探讨的主题。自然界确实有这么一些微生物能在高温(100℃以上)或在低温

(2℃以下)的特殊环境下生存,并保持它的生命活力,人们把这类微生物称为适高温或适低温微生物。它们能够或需要在这种特定环境条件下生存以及进行其代谢活动。人们会想到:这些微生物会有它自己本身独特的适应机构和特殊的代谢功能,它们在特殊环境里表现其分布特性以及自己生命活动的规律性。揭示它们生存的特殊性及其规律性正是生命科学工作者要探索的奥秘。

一般说,在自然环境中不论它处于何种气候条件或何种生态环境必将有各种不同类型的微生物的分布,根据它们对温度反应力的不同,把嗜热微生物分成四大类(表 1)。