我们周围的各种生物,像树木花草、飞禽走兽,包括人类自己,在生活中,都要吸进氧气,呼出二氧化碳。那么,是不是所有生物离开氧气就不能生活了呢?
事实并不是这样。在生物界有一类“厌氧微生物”,离开氧或缺氧也能生活,可以进行无氧呼吸。这类微生物分布广,种类多。
例如,动物肠道内的类杆菌,青贮饲料和泡菜中的乳酸菌,谷物或土壤深处的丙酮丁醇梭菌,能耐100℃以上高温的嗜热脂肪芽孢杆菌,在肉食品上产生毒素的肉毒梭菌,能使池塘里产生沼气的甲烷厌氧菌等。
那么,厌氧微生物为什么离开氧气也能活呢?它们的这些“本领”是怎么来的呢?
原来,细菌出现在很早以前的原始海洋,它的祖先是一类厌氧的、需要依赖别的细胞提供营养才能生存的原始生命,经过漫长的演化过程,才具有了细胞的形态。
尽管这是一个质的飞跃,但这类细菌仍然可在厌氧条件下生活。随着地球环境的变化和生物的进化,海洋里产生了一些释放氧气的藻类,有些细菌也变成了有氧呼吸的类型,地球上氧气增加导致需氧生物种类增多,并成为地球上生物的主体。但一些细菌仍然保留着厌氧的生活习性,继续发挥着它们特殊的作用。
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厌氧微生物绝大多数为细菌,很少数是放线菌,极少数是支原体,厌氧微生物在自然界分布广泛。人类生活的环境和人体本身就生存有种类众多的厌氧微生物,它们与人类的关系密切。它们在自然界不仅生存于一般的常温的无氧和少氧环境中,而且还能生存于温度为100℃~103℃的高温环境,甚至有高达105℃的超嗜热专性厌氧细菌。另外,目前还发现了生长在南极的嗜冷厌氧菌,以及生长在盐浓度为22%~25%的专性厌氧发酵的嗜盐菌。