微生物的生態(tài)(編輯修改稿)
2025-01-15 22:45 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 生長有促進作用。種子植物和微生物間的共生關系現(xiàn)像，一般有兩類型： 根瘤 （ root nodule) 和 菌根 （ mycorrhiza）。 （ 1）細菌和植物的共生關系 有的植物（ 豆科植物居多） 的根上，常有各種形狀的瘤狀突起，稱為根瘤。根瘤的產(chǎn)生是由于土壤內(nèi)的一種細菌，即根瘤菌，由根毛侵入根的皮層內(nèi)，一方面根瘤 菌 在皮層細胞內(nèi)迅速分裂繁殖；另一方面，受到根瘤 菌 侵入的皮層細胞，因根瘤的分泌物的刺激也迅速分裂，產(chǎn)生大量新細胞，使皮層部分的體積膨大和凸出，形成根瘤。根瘤最大的特點，就是具有固氮的作用。 根瘤菌的三大特性：感染性 專一性 有效性 （ 2）真菌和植物的共生關系 有些真菌能在一些植物根上發(fā)育，菌絲體包圍在根面（外生菌根）或侵入根內(nèi)或根組織（內(nèi)生菌根），共同發(fā)育，建立共生關系。這種共生體稱為菌根。 植物： 2023多種，包括被子植物、裸子植物和蕨類植物。 真菌：擔子菌、子囊菌和藻狀菌。 （三）微生物與動物間的共生 （ 1）微生物與昆蟲的共生 微生物與昆蟲間的共生關系表現(xiàn)有多種形式并具有較高的特異性。切葉蟻同絲狀真菌的共生是很有趣的。它們將地面的樹葉切碎帶回并混以唾液和糞便等含氮物質，在巢室里專門培養(yǎng)絲狀真菌使其生長。螞蟻則以食取部分菌絲和孢子為營養(yǎng)。一些研究表明切葉蟻同真菌的共生關系具有很高的特異性，它們培育的真菌幾乎是純培養(yǎng)體，為此而特稱為蟻的“真菌園”。真菌與切葉蟻的共生對熱帶雨林地表的落葉轉化為土壤有機質有重要意義。 唾液 纖維質飼料 自然菌源 CO2， CH4， H2 有機酸 大量菌體，固型物 肉、奶 吸收 轉化 糞便 進入瘤胃 微生物大量繁殖 反芻動物與瘤胃微生物 的共生原理 （ 2）瘤胃微生物與反芻動物的共生 牛、羊、鹿等反芻動物的胃結構復雜，包括瘤胃、蜂窩胃、重瓣胃和皺胃四個胃室。反芻動物以草、葉或嫩枝等為食，但它們本身缺乏消化纖維素的酶，而是靠定居在瘤胃中的微生物來分解轉化纖維素等物質再供動物吸收利用。 瘤胃為微生物提供了一個穩(wěn)定的厭氧、中溫（ 3940℃ ）和偏酸性（ｐ ）的良好生態(tài)環(huán)境，在瘤胃中生活有大 量專性厭氧的細菌和以纖毛蟲為主的原生動物。細菌的主要類群有擬桿菌屬、瘤胃球菌屬、 琥珀酸單胞菌屬、產(chǎn)甲烷桿菌屬、丁酸弧菌屬、月形單胞菌屬、琥珀酸弧菌屬、鏈球菌屬和乳桿菌屬等。部分原生動物類群也有分解淀粉和纖維素的能力，但它們主要以細菌為食并將其所含的蛋白質等營養(yǎng)物質轉化貯存起來以進一步被動物所利用。 牛瘤胃的容積可達 100L以上，其中約生長著 100種細菌和原生動物。 三、競爭關系 多種微生物共同生活于一個環(huán)境中時，或因一種微生物優(yōu)先利用有限養(yǎng)料，致使另一種微生物養(yǎng)料缺乏，生長發(fā)育受阻；或因一種微生物生長迅速，占領基質表面和充斥空間，使另一種微生物無處容身而生長受抑。競爭導致優(yōu)勢種 Gause(1934)用綠膿芽孢桿菌喂養(yǎng)雙小核草履蟲和大草履蟲，單獨培養(yǎng)時兩種草履蟲均表現(xiàn) 出Ｓ型的數(shù)量增長曲線，但混合培養(yǎng) 16天后，由于競爭同一食物只有生長較快的雙小核草履蟲生存，而大草履蟲完全被淘汰。Gemerden(1974)在硫化物為限制因子的條件下混合培養(yǎng)酒色紅硫菌(Chromatium vinosum)和韋氏紅硫菌 (Chromatium werissei)，發(fā)現(xiàn)它們之間的競爭能力與光照條件有關，當連續(xù)光照或光照時間大于或等于黑暗時間時，酒色紅硫菌占優(yōu)勢 ；當黑暗時間大于光照時間時，韋氏紅硫菌占優(yōu)勢。許多研究結果表明限制性養(yǎng)料種類、濃度、ｐ H、溫度和氧氣等條件均會影響微生物種群間的競爭能力。 此外，微生物對干旱、高 溫和低溫等極端因子的抗性也對其競爭能力有重要影響。在發(fā)酵工業(yè)上 ,常利用加大接種量來控制少量雜菌的污染 ,也是利用微生物的競爭關系。 四、寄生關系 寄生是一種生物生活在另一種生物表面或體內(nèi)并對后者產(chǎn)生危害的相互關系。在這一關系中前者稱為寄生物，后者稱為寄主。 微生物間的寄生關系有時也會給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來巨大的損失。例如，蘇蕓金芽孢桿菌的生產(chǎn)中，常遇到噬菌體的危害而造成損失。但另一方面人們又能利用它們的寄生關系來殺死有害微生物，防治動植物病害。 五、獵食關系 這是一種微生物直接吞食另一種微生物的關系。 捕食者從被食者獲得營養(yǎng)，在極端情況下，捕食者的吞食可能導致被食者種群的消失，進而也反過來威脅到捕食者本身的生存。但在一般情況下總有部分生活力強的被食者能逃避捕食并能在捕食者因食物減少而消減時重新繁殖起來，從而導致捕食者與被食者種群數(shù)量交替消漲的周期性波動。絕大多數(shù)的原生動物 、粘菌的變形蟲階段和某些粘細菌以捕食為營養(yǎng)方式。 這是一種微生物通過產(chǎn)生某種特殊的代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件來抑制或殺死另一微生物種群的現(xiàn)象?？梢詫⑥卓棺饔脜^(qū)分為特異性和非特異性兩種類型。 1．非特異性拮抗作用 指一種微生物通過自身的代謝活動改變環(huán)境條件 ,非特異性地抑制其他微生物的作用。 其作用方式：①產(chǎn)酸。②產(chǎn)生乙醇。 ③改變氧分壓。 2 是一種微生物在代謝活動中專門產(chǎn)生的一些特殊次生代謝產(chǎn)物能在低濃度下有選擇性地抑制或殺死另一種微生物的作用。 依產(chǎn)物的作用性質可分為兩類：細
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