§序
當地球還是一片寂靜的時候，微生物已開始了它們在地球上的新生活。微生物一統天下幾乎數千億年，才陸續出現了植物、動物和人類。
資格最老的微生物躲過了所有的自然大災難，一直無聲無息地度過了漫長的歲月。盡管人們早已利用微生物來釀酒、造醋，但由於它們的""渺小""，在相當長的時間裏，人們一直不知它們""長相""如何。直到300年前，列文虎克製造出第一架放大200倍的顯微鏡，才第一次看到了微生物的本來麵貌。
微生物雖然是生物界的""小字輩""，但不可否認它是一個龐大的客族。它的身材的千差萬別，家庭關係錯綜複雜；它無所不在，無所不吃，無所不能；它給人類作出了不可磨滅的貢獻，也給人們帶來了危害。
在生物的大家庭裏，微生物別具一格，它們似乎很神秘，讓人難以捉摸。
第一章 認識微生物家族
""小字輩""的作用
千萬別小瞧了這個生物界的""小字輩""，它在我們的生活中起著很大的作用。
微生物是自然界中一些人類肉眼所不能直接看見的微小的生物。它的體積微小、結構簡單，必須用普通光學顯微鏡或電子顯微鏡放大數百倍、幾千倍甚至幾萬倍，才能看到。生活在於自然界中的微生物種類多、繁殖快、數量大、分布廣，是整個生物界不可缺少的一個組成部分。
自然界中許多物質的循環是靠著微生物的作用進行的。如存在自然界中的動植物的蛋白質隻有在微生物的作用下，才能轉化為無機含氮化合物--硝酸鹽、亞硝酸鹽或氨等物質，然後被植物吸收利用。空氣中大量的氮氣，也隻有依靠固氮菌的作用後，才能被植物利用，植物才能生長發育。否則，空氣中的氮氣和環境中的有機含氮物質是不能被植物利用的。可見沒有微生物，植物就不能生長，人和動物也就無法生存。
地球上最早的""居民""
假如把地球演化到今天的曆史縮到一天，地球誕生是24小時中的一個點，那麼，地球的首批居民--厭氧性養細菌在早晨7點鍾降生，午後13點左右，出現了好氧性異養細菌，魚和生植物產生於晚上22點，而人類需要在這一天的最後一分鍾才出現。所以我們說微生物是地球上最早的""居民""。
微生物是不分雌雄的，因為它們的繁殖方式與眾不同。以細菌家族的成員來說，它們是靠自身分裂來繁衍後代的。隻要條件適宜，通常20分鍾就能分裂一次，一分為二，二分為四，四分為八......就這樣成倍成倍地分裂下去，因此微生物不必分雌雄。
列文虎克初闖微生物世界
在我國曆史上早就出現的釀酒、製醋的""曲""實質上就是利用微生物，隻是沒有認識到太小的微生物，那時人們對微生物隻得其益不感其恩，受其害不知其惡。什麼時候人們才發現了微生物？是誰第一個看到了微生物呢？
17世紀，列文虎克第一個看到了微生物。
列文虎克是荷蘭一個小鎮上的布商，擅長磨製透鏡，一生中用自己磨製的透鏡裝配了幾十架單式顯微鏡。在檢驗他的顯微鏡時，觀察了一些諸如積水和池塘水中的水滴，結果發現其中有許多遊來遊去的小玩意兒，這使他感到非常驚喜，他寫到：""使我非常驚奇的是，我發現了一滴池塘水中含有很多非常小的微動體，它們的行動非常有趣，這些一個挨著一個的小生命的活動，可以和大氣中大量飛舞的蠓蟲和蒼蠅相媲美。""於是，他就把它們描繪下來。以後，他又繼續不斷地提取不同的水體，如井水、水、汙水，甚至海水進行觀察，陸續發現了許多種不同狀態的微生物。1676年，他寫給英國皇家學會，報告了他的觀察結果，並於次年刊於《皇家學會科學研究會報》上，後來，他又對牙垢、糞便等材料進行觀察，同時把有關報告和圖一並寄給皇家學會，並在1684年發表。當時的繪圖直到現在還保存著，從上麵可以辯論出鏈球菌、杆菌、螺旋菌，另外還有許多原生物和真菌。
微生物的家族成員
微生物無處不在，無處不有，可以想象它是一個多麼龐大的家庭，你了解微生物家庭的成員嗎？
有些微生物是我們用肉眼可以觀察到的，有些則是用肉眼無法看到的。細菌就是一類用肉眼無法看到的微生物。細菌不但體形小，而且結構也非常簡單，通體僅為一個細胞，而且還是沒有成形細胞器的原核細胞。
當你抓一把土聞下就會感到有一種特殊的泥腥氣味，它是由一類比細菌高級一點的原核微生物產生的。它們的整個身體由樹枝狀分枝的細絲體組成，乍看起來似乎很複雜，但實際上也是僅由一個細胞所組成的原核生物，人們把它們叫做放線菌。
在我們的日常生活中，經常會遇到食物及衣物發黴、腐敗的事情，這其實也是微生物在從中搗亂，隻不過它們是一些細絲狀真菌，包括毛黴、根黴、青黴和曲黴等類群，其中毛黴和根黴是具有多核的單細胞絲狀體，而青黴和曲黴是多細胞的絲狀體。
其實酵母菌也是一類真菌，隻不過它們的形態與上述真菌稍有不同而已。它們的通體也隻有一個細胞，但要比細菌大5到30倍。有的種類其個體能互相連接在一起形成假菌絲。
病毒除了包在外圍的蛋白質外殼和中央的核酸外，就再沒有什麼別的東西了，因此，人們往往把病毒稱為無細胞結構的生物。病毒還有一個小弟弟，叫類病毒，它的個頭隻有病毒的1/80，身體結構也比病毒簡單，僅有核酸而無蛋白質外殼，與病毒一樣過著寄生生活。
不知你是否聽說過立克次氏體、支原體和衣原體，它們同樣是微生物大家庭的重要成員。
錯綜複雜的""家庭關係""
人類社會的人際關係是夠複雜的了，可微生物各成員的關係並不亞於人類，錯綜複雜的""微生物關係""更是令人眼花瞭亂。微生物成員間有哪些關係呢？它們在生活中是怎麼相處的呢？
微生物家庭是一個龐大的家族，它們各成員之間的關係也非常的錯綜複雜，有的彼此間互幫互助，相依為命，有的則彼此對立，互相殘殺。概括起來，它們之間的關係可分為互生關係、共生關係、拮抗關係和寄生關係。
在自然界，微生物的互生關係是很普通的，例如，固氮微生物在它的生活過程中是需要大量碳源和能源的，然而，它自己卻不能利用土壤中的纖維素。此時，能分解纖維素的微生物就可把纖維素進行分解，從而為固氮菌提供碳源。纖維素的分解又會導致大量有機酸的形成，酸度的增加反過來抑製了它們自身的生長繁殖。但不必擔心，因為固氮菌可以分解這些有機酸，有機酸正是分解纖維素的微生物為固氮菌提供的食物。它們之間的關係就是一種互相幫助的互生關係。
如果微生物之間相互幫助的關係發展到了相依為命，難以分離的時候，就成為了共生關係。地衣就是在這種有關係下所組成的一類植物。這類植物由真菌和藻類共同組成，真菌可以從它們生長的基質上吸收水和無機鹽供它們共同使用，藻為可利用水和二氧化碳進行光合作用，製造有機養料，既滿足了自己的需要，又滿足了真菌的要求，若把它們彼此分開則兩敗俱傷。
微生物之間，不僅僅有互助關係，而且有時還相互對立，相互殘殺，這就是微生物間的拮抗關係。例如，在泡製酸菜的過程中，乳酸杆菌分解蔬菜中的糖類物質，產生大量乳酸，造成了一個酸性的世界，而這正是腐敗菌所懼怕的。其實，在許多微生物的代謝過程中都能產生抑製或殺死其他微生物的物質，我們經常使用的抗生素，就是這樣一類物質。在自然界，微生物產生抗生素來抑製周圍其他微生物活動的現象，是它們在種間競爭中保存自己的一種防衛機製。
微生物間的相互對抗還有另外一種形式，那就是寄生。例如，有一類病毒叫噬菌體，它們就是一類專門寄生於細菌體內的病毒。有時細菌與細菌之間也有類似的寄生關係，如有一種叫蛭弧菌的細菌就能寄生在沙門氏菌、假單胞杆菌、大腸杆菌等細菌的體內，最後要導致這些寄主細菌死亡。看來，微生物之間的相互關係的確錯綜複雜。
""迷""人的微生物身材
如果有機會在顯微鏡下看微生物，一定要注意它們的身材，那五花八門，多姿多態的身材，別提多""迷""人了。為什麼說微生物身材迷人呢？
就以細菌家族的""大個子""杆菌來說，讓3000個杆菌頭尾相接""躺""成一列，也隻有一粒米那麼大；讓70個杆菌""肩並肩""排成一行，剛抵得上一根頭發絲那麼寬；相當於全地球總人口數（50多億）那麼多的細菌加在一起，才有一粒芝麻的重量。所以說微生物實在小得驚人。有沒有看得見的微生物？有。微生物也有看得見的。比如食用的蘑菇、藥用的靈芝、馬勃等都是微生物。生物學家曾在捷克發現一種巨蕈，屬於真菌族微生物範疇，你猜它有多大？直麼4米多，重達100多公斤！它不僅是微生物大家族中的""巨人""，而且在整個生物世界裏也不算""小個子""了。
微生物""食譜""大全
人、動物、植物都喜歡豐富且美味的營養食物，微生物家庭的""食譜""不比任何其他各類生物的少，它們個個都是美食家。你知道它們的嗜好是什麼嗎？
任何生物的生存與繁衍都離不開營養，微生物也不例外，而且它們的""食譜""比任何其他各類生物都要豐富。但在不同的微生物之間，口味卻千差萬別。有些顯然是雜食性的，它們可以利用不同的物質作為食物；有些則需要某些特定物質來維持生活；有些可利用化學成分比較簡單的無機物質；有些則需要食用現成的有機物。例如，酵母菌最喜歡食用麥芽糖和葡萄糖，個別的偏食者則喜歡吃石油；化能自養微生物喜歡吃銨鹽、亞硝酸鹽、硫化物；光合微生物靠吃二氧化碳來過日子；還有一些特殊的家夥，它們能利用一些其他生物不能利用的有毒物質，如酚、一氧化碳等物質。
微生物可根據自己口味的不同采取相應的生活方式。那些專門吃二氧化碳的微生物可以把二氧化碳轉變成有機物供機體使用，我們把這樣的微生物叫自養微生物。而另一類微生物卻隻能利用現成的有機物，我們把它們稱為異養微生物。異養微生物是以寄生或腐生的方式來生活的，也就是說，它們要麼生活在活的生物體內，要麼蠶食已經死去的動植物屍體。還有一部分異養微生物既可以寄生，又可以腐生，叫兼性寄生或兼性腐生。
微生物和其他生物一樣都需要呼吸。照理說，呼吸是需要氧氣的，但有些微生物視氧氣為毒氣，隻要一有氧氣就必死無疑；有些微生物在有氧氣的情況下並不死亡，但它們的呼吸作用也不需要氧氣，這兩類微生物統統被稱為厭氧微生物。相反，有些微生物則必須在有氧氣時才能生活，需要進行有氧呼吸，因此被稱為好氧微生物。還有一類微生物既能進行有氧，又能進行無氧呼吸，是介於厭氧微生物與好氧微生物之間的中間類型，所以叫兼性厭氧微生物。
微生物的行走
如果你認為微生物個兒小，一定吃得少，走得慢，你就大錯特錯了。微生物雖不至於日行千裏，卻相對於它那小個兒來說，已經差不多夠厲害的了。為什麼這麼說呢？
雖然多數細菌是不會運動的，但是由於它們體輕身微，所以能借助風力、水流或粘附在空氣中的塵埃和飛禽走獸身上，雲遊四方，浪跡天涯。也有一些細菌身上長有鞭毛，好像魚的尾巴，能在水中扭來擺去，細菌便遊動起來，速度還挺快。有人觀察，霍亂弧菌憑借鞭毛的擺動，1小時內能飛奔18厘米，這段距離相當於它身長的9萬倍。
五湖四海皆兄弟
微生物的生活空間是十分廣闊的，這也是其他任何一類生物所無法比擬的，可以用無處不在，無也不入來加以形容。你知道它的生活環境嗎？當然，土壤是微生物活動最頻繁的場所。據統計，每克土壤中通常含有幾億到幾十億個微生物，即使在貧瘠的土壤中，每克也含有幾百萬至幾千萬個微生物，因為土壤裏蘊藏著大量的微生物食物。如果沒有這些微生物，地球上的動植物屍體將會堆積如山，人們的生活垃圾將無法處理。如果沒有微生物提供二氧化碳，地球上的各種生物也都會因食物不足而完結。
微生物雖然大部分都居住在土壤中，但它們經常雲遊四方，到處旅行。它們坐在塵埃或液體飛沫上，隨著空氣的流動可以漫遊到3000公裏之遠，飛躍2萬米的高空。因此，在塵埃越多的地方，微生物就越多，低空比高空多，夏季比冬季多，這就是空氣中微生物的活動規律。當然這裏也不乏致病微生物，引起肺病的結核杆菌，引起肺炎的肺炎雙球菌，引起麻疹的疾病毒，引起腮腺炎的腮腺炎病毒，以及流感病毒等都通過空氣的傳染千萬傳染病。