海洋的突出贡献者——微生物

发布时间:2018-07-16

  海洋中数量最多的生物,不是自由穿梭的鱼类,也不是随波摇曳的植物,而是我们肉眼看不到的微生物。这些不起眼的“小不点儿”,细胞极小,要用显微镜才能看到,但数量巨大,在海洋生态环境中发挥着非常重要的作用,其生态功能与资源环境关系密切。

  族群数量巨大

  1毫升的海水里大概有100万个微生物,其中包括微型藻类、真菌、细菌、古菌、病毒等。

  别看这些微生物只是有着细胞核的单细胞生物,却和人类一样,都属于真核生物。比真核生物还小的是没有细胞核的原核生物,其中,最小的原绿球藻个体只有0.7微米左右,相当于头发丝的1/100,却是世界上最小的自养生物。

  海洋微生物数量庞大,繁殖和生长速度快得惊人。利用弱光的本领和优势,原绿球藻可以自如的生活在海面到200米水深的海域,并且广泛分布于全球海洋的北纬40°到南纬40°之间。如果气候变暖,原绿球藻的分布范围还将进一步扩大。

  据测算,每升海水里蕴涵着亿万个原绿球藻,因此它被看作是地球上单一物种生物量和生产力最高的生物。

  个头小能量大

  提起光合自养生物,人们首先会想到陆地上的植物,其实,海洋里也有大量光合自养生物。比如聚球藻、原绿球藻、球石藻等,它们可以通过光合作用,为食物链上一层的消费者提供丰富的有机物,最终形成丰富的渔业资源。

  最具代表性的就是原绿球藻。原绿球藻拥有进行光合作用的所有部件,更特别的是,它还具有地球上独一无二的光合色素——二乙烯基叶绿素。原绿球藻还有一个神奇的技能,它可以利用海洋深处微弱的光合成大量的有机物。众所周知,一般植物都需要氮营养,比如硝酸盐氮(硝态氮)是陆地施肥最常用的化肥之一。但有些原绿球藻却不需要。科学家通过实验证明,这是因为原绿球藻没有编码硝酸氮还原酶的基因,可能与原绿球藻这一古老物种起源时地球尚处在无氧状态有关。

  如果能将原绿球藻高效利用弱光进行光合作用的基因移植到经济作物上,极有可能提高这些作物的光合作用水平,增强它们生产有机物的能力。这对高温多雨、日照不足的我国南方的一些地区意义重大。

  隐形的微武器

  在海洋里,海洋细菌扮演着非常重要的角色。细菌作为海洋生物群落的一个重要组成部分,可以分解水中大量的有机质,释放矿物质,以满足海洋生物的需要。另一方面,它们也可以吸收有机质,经过食物链实现二次生产。通过自身的代谢,细菌还可以将一部分容易吸收的生物碳,转化为不容易吸收的有机碳。这些有机碳留在了大海中,有利于缓解全球变暖的局势。

  病毒虽然名字难听,但是它却可以通过对宿主——微型生物的裂解,改变海洋生态系统的物质流和能量流的方向。每当赤潮暴发,病毒就成了消灭赤潮的“最有力武器”。