细菌是地球上最早的一批居民,它们存在的历史要比人类的历史更久远。甚至有科学家认为,细菌才是这个地球上最具智慧的生命,它们虽然不动声色,却在亿万年间统治着地球,而自以为拥有文明的人类只是还没意识到细菌的能力。 仔细想想,我们对细菌的了解实在太少,虽然在生活中我们会经常听到或看到"细菌"二字,但细菌像是我们身边最熟悉的陌生人,近在咫尺却又远在天边。 关于细菌,每个人可能都有很多疑问。它们无处不在,却为何像隐形人一样不露行踪?没有口鼻,如何自在呼吸?没有手脚,如何游走于这个世界?没有嘴巴,如何享受世间美味?没有房屋,如何躲避风吹日晒?它们如此渺小,为何能与地球同在?面对细菌,我们要抛开固有认知,从一个全新的角度进行观察。 1、什么是细菌? 日常生活中,我们常常会从电视、网络或书籍中听到或看到"细菌"二字,而提到细菌的大多都是一些关于疾病的负面信息,因此我们得到的信息也往往是片面的。"细菌"二字听起来好像很神秘,但在生物学家的眼里,它们却是最简单的一类生物。 跟人类一样,细菌也有细胞结构,不过通常一个细菌只由一个细胞组成,而人体则是由几十万亿个细胞组成的。与人类细胞不同的是,细菌的结构要简单得多,比如细胞核、细胞骨架等结构细菌都不具备,但是细菌的细胞比人类的细胞多了一层叫作"细胞壁"的外衣,这件"衣服"有维持细胞形态和保护细胞的功能。细菌非常小,通常只有几微米大,肉眼无法观察到,需要借助显微镜才能看到,虽然其个头小,但它的数量却不 却不容小觑。据估计,细菌的数量在5×1030个左右,可以说是地球上数量最庞大的生物群。 这么多的细菌生活在哪里呢?其实,它们的分布范围非常广泛,空气中、土壤里、水里甚至我们体内都生活着数不清的细菌,可以说是上天入地,无所不在。但不用担心,一般情况下,这些细菌并不会影响到我们的生活,与之相反,正是这些无所不在的细菌帮助我们正常并且健康地生活着。 2、细菌是如何被发现的? 几千年前,在人类还没有发现细菌之前,就已经在不知不觉中对其有了一定程度的运用。当时的人们运用细菌来酿制酱、醋等调味品,虽然不知道是细菌在发挥作用,但是冥冥中一定感觉到了它们的存在。 人类历史上第一次观察到细菌是在300多年前。那时,荷兰有一位叫作列文虎克的年轻人,他最大的爱好就是磨制透镜,并依靠自己的聪明才智制作出了放大倍数很高的显微镜。他一生制作过500多个透镜,其中一个显微镜的放大倍数达到了300倍,在当时可以说是最先进的显微镜。列文虎克对生物充满兴趣,他利用自己制作的显微镜观察各种事物,包括动物、植物、微生物、血液等。当列文虎克第一次在显微镜下观察到细菌等原核生物时,他并不知道这是什么生物 因此列文虎克给这种生物起了个很形象的名字,叫作"狄尔肯",意思是细小活泼的生物,并绘制记录下这些微小生物的形态。 他把自己的研究成果寄给英国皇家学会后,当时的科学家很快意识到这是个前所未有的发现,因此对列文虎克的发现进行了谨慎的验证。当英国皇家学会最终确认了列文虎克的发现后,他的研究结果很快得到了发表,这一发现随之轰动了当时的科学界,从而开启了生物学界一扇全新的大门。细菌的发现让人们进入了一个全新的生物领域,想象一下,如果在那个年代有诺贝尔奖的话,那一定非列文虎克莫属。 3、细菌长什么样子? 对于我们普通人来说,想要看清楚细菌的样子一定是一件十分困难的事情,但是对于科学家来说却十分简单。只需将水滴滴到玻璃片上,再把一点点细菌沾到水滴里,放在显微镜下观察,就可以看到细菌的样貌了。但是如此只能看到细菌大概的轮廓,如果想要更加细致地观察细菌,还需要用化学物质处理一下细菌,这些化学物质与细菌接触后能够使其染上颜色,再用显微镜观察就能够看清楚细菌真实的样子了。 那么细菌到底长什么样子?是和昆虫一样,有眼睛、有鼻子、有嘴巴,还是和植物一样,有花朵、有叶子、有果实?其实细菌的样子十分简单,主要有三类:一类是长得和皮球一样的球菌。另一类是长得像胶囊一样的杆菌;还有一类是长得和弹簧类似的螺旋菌。除此之 外面,还有一些形状比较特别的细菌,比如方形和星形细菌。虽然细菌是单细胞生物,但它们也经常以不同的方式生活:有的是两兄弟黏在一起;有的是一队细胞排成链状;还有的是一群细胞聚在一起。大部分细菌的表面长有坚固细胞壁,但有的细菌在细胞壁外面还有一层黏黏的荚膜,有的细菌还长满了像头发一样的菌毛和鞭毛。 和其他物种不同,细菌的外貌形形色色,千差万别。随着科学技术的不断发展,一定还会有更多长相奇特的细菌被发现。 4、没有嘴巴的细菌怎么吃东西? 大多数动物吃东西的方式都很相似:先是用嘴吃进食物,然后食物经过胃和肠道的消化被吸收利用。但用显微镜观察细菌,会发现细菌只是一个小小的细胞,并没有嘴巴。那么,细菌怎样吃东西呢?细菌吃东西的方式和人类大不相同,虽然没有嘴巴,也没有消化器官,但是它的细胞膜就像是它的嘴巴。细菌的细胞壁虽然很坚固,但是上面布满了缝隙,任何比缝隙小的东西都能随意进出。 但是这并不是说任何东西都能随意进入细菌体内,物质进入细胞壁后,还有细菌的细胞膜阻挡,虽然细胞膜表面也有小孔,但是直径要小得多,只有一些小分子才能自由通过,比如水、氧气等,这些小分子可以随意出入,不需要经过细菌的同意,因此细菌也不用为这种事儿消耗体力,这种通过通过细胞膜内外的浓度差来吃东西的方法,称为扩散。还有一些细菌需要的食物,虽然不能自由进出细胞,但是细菌可以让细胞膜表面的蛋白质主动地捉住这些食物,然后再吃进体内,天上从来不会掉馅饼,细菌想要吃到美味的食物也要付出劳动,这种吃东西的方法叫作主动运输。 扩散就像是饭来张口,细菌不需要做什么就能吃到东西;而主动运输更像是自己动手做菜,虽然费一些力气,但是却能够吃到喜欢的美味佳肴。 5、细菌究竟有多大? 我们身边的细菌数不胜数,但是我们却从来发现不了这些小家伙,大家一定都知道原因,因为细菌太小了,小到我们根本不能用肉眼分辨,那究竟细菌有多大呢?科学家对各种细菌测量后发现,细菌平均直径在1~2微米,这是什么概念呢?打个比方,一根头发的直径大约是80微米,也就是说40~80个球菌首尾相接的长度才和一根头发的直径相当。 当然细菌中也有一些超级大块头,21世纪初,科学家在纳米比亚海岸采集到一些硫细菌的标本,将这些标本带到实验室研究后发现,这种细菌几乎用肉眼就能辨别,直径能够达到0.1~0.3毫米,相当于普通细菌的100多倍,如果考虑到体积的话,那普通细菌在硫细菌的面前就像是大象身边的一只小老鼠。 这种细菌 水含量很高,细胞内有细小的硫颗粒,在阳光下呈现出耀眼的白色,排列在一起就像是一串美丽的珍珠项链,因此科研人员将这种细菌命名为"纳米比亚硫磺珍珠"。细菌这么小,科学家如何测量它的直径呢?其实方法很简单,只需将细菌用化学物质染上颜色后,放在显微镜下观察拍照,测量出照片中细菌的大小,再用这个长度除以显微镜的放大倍数,就能得到细菌实际的大小。 我是幸福孕孕,优质育儿领域创作者,家庭教育指导师,有爱有思想的育儿和教育达人。欢迎关注、点赞和评论,更多育儿知识和教育问题可以与我沟通交流,让育儿更轻松,让教育更有效!