微生物在生物圈中的作用(微生物也有灭绝危险吗？如何恢复微生物多样性？)

Posted 2023-05-26

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微生物在生物圈中的作用(微生物也有灭绝危险吗？如何恢复微生物多样性？)

央广网北京10月14日消息据中央广播电视总台中国之声《新闻超链接》报道，最近，在云南昆明举行的联合国《生物多样性公约》第十五次缔约方大会（COP15）第一阶段会议备受关注。大会正式通过“昆明宣言”，这是联合国多边环境协定框架下首个体现生态文明理念的政治文件。“宣言”承诺，确保制定、通过和实施一个有效的“2020年后全球生物多样性框架”，扭转当前生物多样性丧失趋势，并确保最迟在2030年使生物多样性走上恢复之路。

生物多样性是一个内容非常广泛的概念，不仅包括动物多样性、植物多样性，还包括微生物多样性。比起更容易让我们关注到的动植物，我们对微生物的了解相对较少。

微生物都包括什么？为什么我们也要关注微生物的多样性？我们需要如何实践微生物多样性的保护工作？

如何定义微生物？微生物有何特点？

微生物并不是严谨的科学概念。在通常意义上，微生物是人类肉眼无法可见，需要借助光学显微镜或是电子显微镜才能观察到的微小生物的总称。就其分类而言，微生物包含细菌、谷菌、病毒、真菌以及一些结构简单的原生生物和纤维藻类。微生物大都无法被肉眼看见，但例如蘑菇此类的大型真菌，其生化特性与酵母这种单细胞真菌非常相似，因此一些大型真菌也被归为微生物。

中国科学院微生物研究所微生物资源前期开发国家重点实验室副研究员张臻峰表示，相对于动植物而言，微生物的特点明显。它们结构简单、体积小，多为单细胞生物，尺寸多在微米级；代谢强、繁殖快，拥有较高的生物化学转化率，如大肠杆菌平均20分钟可以繁殖一代；环境适应力强，在动植物难以生存的一些极端环境中也能找到微生物的踪迹。

微生物对人类有何利弊？为什么要关注微生物的多样性？

微生物对人类助益良多，存在巨大研究价值。

微生物是生物圈中的分解者。微生物可以将其他生物生产的有机物质分解为二氧化碳和水，让有机物质回归自然。因此，它也被广泛应用于工业和农业中。远在传说中的大禹时代，人类就已利用微生物在食品发酵方面的作用来酿酒。伴随着合成生物学技术的发展，目前，微生物在环境治理与保护、生物能源以及医药领域也都发挥着重大作用。

此外，人类与微生物是共生的，在人类的肠道、口腔、皮肤表面都存在着大量的微生物群落，人体微生物的数量甚至多于人体的细胞数量。人体中的微生物对于维持人体健康具有重要意义。例如肠道菌群不仅影响机体的营养代谢，帮助肠道抵御病原菌的侵袭，调节人体的免疫系统的发育，甚至还与人体情绪变化息息相关。

当然，除了对人类有益的微生物外，还存在会致人体疾病的病原微生物。病原微生物也是所有可以侵染人体，并且引起感染甚至传染病的微生物的统称。如今正流行的新冠病毒就属于病原微生物。但张臻峰认为，虽然人类对于病原微生物的首要态度是极力防治，但部分病原微生物同样存在应用价值。例如肉毒杆菌，虽然会毒害人体的神经系统，但其也可以作为治疗药物，应用于治疗斜视、眼睑痉挛、面肌痉挛、颈部肌张力障碍等疾病。

保护微生物的多样性，人类需要如何行动？

实际上，目前尚且未有保护微生物多样性的此类提法，没有相关的报道与研究可以证明人类的行为可以导致微生物的灭绝。但张臻峰也表示，不排除由于特殊环境的变化或消失而引起特殊微生物种群的消失。

人类的某些行为虽不至于使微生物灭绝，但也会影响微生物的多样性和群落结构。如环境污染和抗生素的大量使用，全球变暖所导致的冰川或永冻土层的融化，植树造林、城市建设等环境改造活动，都会在一定程度上影响当地的微生物种群。

在保护生物多样性方面，首先需要保护动植物，维持生态圈平衡，保护动植物多样性的同时也是在保护微生物的多样性。同时，更要大力完善微生物的菌种库与基因库。

虽然在人类是否已发现较多种类微生物的这一问题上尚存争议，但可以确定的是，地球上存在着人类未知的微生物种群，科研工作者需要探索更多的未知微生物。在合成生物学技术日益发展的当下，丰富微生物基因库可以帮助人类即使在某种微生物种群灭绝的情况下，仍可利用技术还原已灭绝的微生物。

微生物体积虽小，但给我们带来了巨大的菌种以及基因的资源。关注微生物多样性，探索未知微生物种群，完善微生物基因数据库对维持生态平衡，造福人类社会具有重大意义。

监制：白中华

记者：富赜

编辑：刘鹤佳潘雨薇