微生物—地球隐蔽工程师的重要性您知道多少？

微生物是生物多样性的一个重要组成部分，包括病毒、细菌、真菌、原生动物和线虫。微生物参与全球的养分和能量循环，是生态系统中重要的组成部分，是海洋食物网中的关键功能群。地球上存在1031种细菌、病毒、古菌、原生动物和真菌，它们无处不在。正如加州大学圣地亚哥分校的Jack Gilbert指出的那样，它们制造了世界上大部分的氧气，占据我们的肠道，提供生命起源的线索，引发和治疗疾病，酿造葡萄酒和奶酪，并帮助植物生长。通过生物工程，它们帮助我们创造新药物，筛选毒素，减少对肥料的需求，并提高作物产量。

微生物是地球最隐蔽的工程师，在保护生态平衡、改善气候环境、保障生命健康和人类发展以及污染物去除中发挥重要作用。虽然，微生物也常常让我们生病，但导致人类生病的微生物种类非常、非常少，还不到1%。保护生物学家Kent Redford认为疾病是一种生态力量，也是自然世界的重要组成部分。人类个体实际上处于一种动态平衡中，也就是说个人体内的微生物中不致病的或可能会致病的微生物都是个体的一部分。如果因为极少数的致病微生物，而否认微生物在地球中的生态地位是不可取的。

灰色链霉菌是一种具有重要工业价值的细菌，属于放线菌的一种。它们常被用于生产各种有用的生物活性物质，比如抗生素。灰色链霉菌的菌落通常呈灰色，质地致密，常生长在土壤或腐烂的植物中。许多我们熟知的抗生素，例如链霉素，就是从灰色链霉菌中分离出来的。这些抗生素在治疗感染性疾病方面发挥了巨大的作用。灰色链霉菌还被广泛应用于工业生产中，用以生产酶、维生素等生物活性物质。上图是灰色链霉菌的模型，Linda Wong摄于中国科技馆。©绿会融媒·“海洋与湿地”（OceanWetlands）

很难想象没有微生物的世界会发生什么样的灾难。然而，人类活动以及气候变化已经给微生物构成了威胁。研究证明，人类引起的环境变化，如土地利用、气候变化和污染压力，导致土壤生态系统中微生物多样性的显著减少。而随着环境变得越来越极端，整体微生物多样性会减少，只有少数几种微生物在最恶劣的条件下占据主导地位。Kent Redford曾强调，除非我们能够改变气候的轨迹，否则我们将在冰冻圈中失去大部分的微生物。

为维持地球生态平衡、守护人类未来福祉，开展微生物多样性保护需要每一位的参与。在此呼吁大家从日常小事做起：不滥用抗生素，避免破坏微生物群落平衡；妥善处理生活垃圾，防止污染水源和土壤环境；支持生态农业，减少化肥农药对土壤微生物的伤害。同时倡导政策支持微生物资源保护措施的实施和科学研究成果的应用。让我们携手守护这些“看不见的生灵”，期待更美好的生态未来！

参考文献：

JonCohen.‘A publicity problem’: New group pushes for microbes to be conserved like other endangered species.22 MAY 2025.

https://www.science.org/content/article/publicity-problem-new-group-pushes-microbes-be-conserved-other-endangered-species.

Berg G. & Cernava T. . The plant microbiota signature of the Anthropocene as a challenge for microbiome research. Microbiome,2022,10(1), 54.

Wu H., CuiH., Fu C.,et al.. Unveiling the crucial role of soil microorganisms in carbon cycling: A review. Science of the Total Environment,2024,909:168627.

WangJianwu, et al. A review on microorganisms in constructed wetlands for typical pollutant removal: species, function, and diversity. Frontiers in microbiology, 2022, 13: 845725.

YangXueling, et al. Loss of microbial diversity weakens specific soil functions, but increases soil ecosystem stability. Soil Biology and Biochemistry, 2023, 177: 108916.

ShuWensheng; Huang, Linan. Microbial diversity in extreme environments. Nature Reviews Microbiology, 2022, 20.4: 219-235.

文/蓝天

审/ZYP

排版/angel