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1. 微生物群落是如何被发现的？

1、微生物群落是如何被发现的？

微生物群落和微生物之间的关系

微生物群落的种群多样性一直是微生物生态学和环境学科研究的重点。近几年来，微生物群落结构成为研究的热点。首先，群落结构决定了生态功能的特性和强弱。其次，群落结构的高稳定性是实现生态功能的重要因素。再次，群落结构变化是标记环境变化的重要方面。因此，通过对目标环境微生物群落的种群结构和多样性进行解析并研究其动态变化，可以为优化群落结构、调节群落功能和发现新的重要微生物功能类群提供可靠的依据。

从年代上来看，微生物群落结构和多样性解析技术的发展可以分为三个阶段。20世纪70年代以前主要依赖传统的培养分离方法，依靠形态学、培养特征、生理生化特性的比较进行分类鉴定和计数，对环境微生物群落结构及多样性的认识是不全面和有选择性的，方法的分辨水平低。在70和80年代，研究人员通过对微生物化学成分的分析总结出了一些规律性的结论，从而建立了一些微生物分类和定量的方法即生物标记物方法，对环境微生物群落结构及多样性的认识进入到较客观的层次上。在80和90年代，现代分子生物学技术以DNA为目标物，通过rRNA基因测序技术和基因指纹图谱等方法，比较精确地揭示了微生物种类和遗传的多样性，并给出了关于群落结构的直观信息。

1 传统培养分离方法

传统培养分离方法是最早的认识微生物群落结构和多样性的方法，自1880年发明以来一直到

现在仍被广泛使用。传统培养分离方法是将定量样品接种于培养基中，在一定的温度下培养一定的时间，然后对生长的菌落计数和计算含量，并通过在显微镜下观察其形态构造，结合培养分离过程生理生化特性的观察鉴定种属分类特性。培养分离方法采用配比简单的营养基质和固定的培养温度，还忽略了气候变化和生物相互作用的影响，这种人工环境与原生境的偏差使得可培养的种类大大减少(仅占环境微生物总数的0.1%～10%[1])。而且，此方法繁琐耗时，不能用于监测种群结构的动态变化。

2 群落水平生理学指纹方法(CLPP)

通常认为微生物所含的酶与其丰度或活性是密切相关的。酶分子对于所催化的生化反应特异性很高，不同的酶参与不同的生化反应。如果某一微生物群落中含有特定的酶可催化利用某特定的基质，则这种酶-底物可作为此群落的生物标记分子之一，标记了某种群的存在。由Garlan和Mills[2]于1991年提出的群落水平生理学指纹方法(CLPP)是通过检测微生物样品对底物利用模式来反映种群组成的酶活性分析方法。具体而言，CLPP分析方法就是通过检测微生物样品对多种不同的单一碳源基质的利用能力，来确定那些基质可以作为能源，从而产生对基质利用的生理代谢指纹。由BIOLOG公司开发的BIOLOG氧化还原技术，使得CLPP方法快速方便。

科学家们在 运用先进科学手段去分析、研究了其生存的岩层，并且进行推测后发现，这些微生物在这个地方生活了近200~。00万年的时间，也就是说 它们都活了 200~。00万岁！它们百万年来，以食用金矿石中经常大量含有的放射性元素来维持新陈代谢，并以此为生。 这种体积小小的微 生物们在那1000余米深充满着放射性元素的矿洞里顽强地生存了近 。 00万年，经历了几百万年的地球变迁，这些数字和事实都向人们证 明和展示了这些小小个头的微生物生命的顽强。 除了上述几种人们所发现的生活在自然界里独特的新生物物种外， 还有很多被人类所创造的以前所没有的新生生物物种。在基因科技还没有成熟之前，人们大多是采取杂交的方法去创造自然界所不存在的 物种的

不仅仅是上述几种新物种被人类所发现，占地球上物种数量 和个体数量最多的微生物群体，也有很多新物种再等待着我们去发现和认知。比如，去年在深达1000余米的南非克鲁夫4号金矿这一世界上 最深的矿井内，科学家发现了一种极为神秘的物质。

其存在于矿井内的金矿石里面，像真菌一样呈块状，而且可以移动并且进入另一块金矿石 内。 更让科学家们感到不可思议的是，这种物质竟然是活的，也就是说，这些物质其实是一种极为神秘的未知生物。

s。科学家经过半年的分析后确定，这种神秘生物其实是一种微生物 群落。这种尚未命名的微生物是在这次才首次被人们所发现认知，科学家们发现它们与已知的通常生存在极端环境的（如极端嗜酸菌等）嗜极性微生物很相似，而这种微生物的生命力更是惊人。

科学家们在 运用先进科学手段去分析、研究了其生存的岩层，并且进行推测后发现，这些微生物在这个地方生活了近200~。00万年的时间，也就是说 它们都活了 200~。00万岁！它们百万年来，以食用金矿石中经常大量含有的放射性元素来维持新陈代谢，并以此为生。

这种体积小小的微 生物们在那1000余米深充满着放射性元素的矿洞里顽强地生存了近 。 00万年，经历了几百万年的地球变迁，这些数字和事实都向人们证 明和展示了这些小小个头的微生物生命的顽强。

除了上述几种人们所发现的生活在自然界里独特的新生物物种外， 还有很多被人类所创造的以前所没有的新生生物物种。在基因科技还没有成熟之前，人们大多是采取杂交的方法去创造自然界所不存在的 物种的。

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