為何微生物才是生命演化中的真正主角?
人们常有誤解,認為只有肉眼可见的動物和植物,特別是人类,才是在地球和生命史上的主角。然而,这种看法大错特错了。
生命大約在38億年前誕生。在生命史的前30億年里,地球上的生物大多是微小的微生物。現在,科學家通過核酸序列將地球上的生物分為古細菌、細菌和真核生物三類。在地球漫長的歷史中,前85%的時間只有由古細菌和細菌組成的原核生物,它們分佈在各種環境中。已知的動植物只是真核生物中的一部分,它們在演化過程中占据的时间比例很小,占据的環境比例也很小。相比之下,微生物能存活的環境範圍要大得多。科學家在几千米深的海底岩石中發現了在極端恶劣環境下生長的大量微生物,据估計,它們的生物量相当于全球地表生物总量的十分之一。
許多人認為,包括人类在内的真核生物,其細胞是由原始真核細胞吞噬細菌共生演化而來的。此外,包括人体在内的多細胞生物體也是一個小世界,細菌等微生物都是重要的有機組成部分。成人體內共有約一百萬億個細胞,細菌數量是細胞的10倍。初步估計,人體內約有500種細菌,超過一千萬億個,而這些細菌大多集中在人的消化道中。從細菌多樣性程度來看,人體內細菌的種類數量可與熱帶雨林的物種數量相較。就數量而言,哺乳動物結腸内的細菌群落密度堪稱地球之最。对于大型食草動物而言,如果沒有細菌的幫助,它们根本无法消化食物中的半纤维素和纤维素。別看牛、羊、馬吃起草來津津有味,它們根本不能靠自己的消化酶完全消化纤维食物,只能通過共生微生物的作用,使得食物中的半纤维素和纤维素在消化道中發酵分解,最後被利用。
根據生物學家的估計,地球上微生物的個體總數約為1030個,其中大多數是細菌。微生物是改造地球的主力軍,它们的生态过程影響了化学元素周期表中几乎所有的元素。微生物也是影響生命演化歷程的重要角色,它们在地球上默默耕耘了近40億年,從某種意義上說,它们才是地球真正的主角。

