第八章 微生物生态.ppt

1、第 八 章 微生物生态,微生物与环境间有着极为密切的关系，微生物的生命活动依赖于环境，同时也影响着环境，研究微生物与环境之间的关系，了解它们在自然界的分布，可为人们开发微生物资源提供理论依据，以使人们利用微生物在自然界中的作用来改造自然，保护自然。 微生物之间，微生物与其他微生物之间，也存在着相互依存，相互制约的关系，研究它们之间的关系，使人类更好地利用微生物，为防治人和动植物疾病，为工农业生产服务。,第一节 生态系统,一、生态系统和生物圈,（一）生态系统,生态系统是在一定时间和空间范围内由生物与它们的生境通过能量流动和物质循环所组成的一个自然体。,1概念,生态系统=生物+环境条件,生态系统是

2、生态学的功能单位之一（个体、种群、群落和生态系统）。,生态学：研究生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系的一门科学。,微生物生态学：研究微生物与其周围生物和非生物环境之间相互关系。,各种环境中的微生物的种类、分布； 微生物和其它生物的关系； 微生物与物质循环；,研究内容,生物学研究对象的组织层次槽（仿Odum， l971）,2组成：,生态系统有四个基本组成：,环境（无机环境）,生产者（植物）,消费者（一级、二级）,分解者或转化者（微生物）,3结构,生态系统具有明显的三维空间结构，由于环境条件在空间上的差异性，造成生物的分布也出现明显的水平和垂直分布。,4功能,主要表现在生物生产、能量流动、物

3、质循环和信息传递。,生物生产,通过光合作用合成有机物，是生态系统的基本功能之一，包括初级生产（初级生产者进行）和次级生产（其他生物进行）。,能量流动,太阳光的光能化学能，不断消耗热能、动能等；能量是单向流动的；,物质循环,各种营养物质在各个组成成分间传递、循环（物质不灭）；物质是被反复循环的；,信息传递,生态系统中的生物之间通过信息传递，进行调节。信息有营养信息、物理信息、化学信息及行为信息等，构成一个整体的信息网。,生态系统中的物质循环和能量流动,（二）生物圈,地球上的一切生物，其中包括人类，都生活在地球的表面层。因为只有这个表面层内有空气、水、土壤等维持生物的生命所必需的物质，人们将这个生

4、物有机体生存的地球表面层，称为生物圈。,即：地球上所有的生物及其环境所共同组成的一个最大的生态系统（地球上所有生态系统的总和）。,生物圈可分为三层，上层是“气圈”的一部分（下层），中层是“水圈” 和“土壤圈”（全部），下层是“岩石圈”的一部分（上层），它们构成地球上生命活动的主要舞台。,二、生态平衡,定义：生态系统在一定的时间和空间内，保持相对稳定的状态，并能对外来干扰进行自我调节。,生态阈值：生态系统的自我调节能力是有限度的，干扰超过限度，则不再具有恢复能力。这个限度称为生态阈值。,生态系统的平衡的破坏和建立，是自然界发展的普遍规律。每当气候、日照、季节变化，或由于人为的因素，都可能造成旧平

5、衡的破坏和新平衡的建立。生态系统总是在不平衡-平衡-不平衡的发展过程中进行着物质和能量的交换，推动着自身的变化和发展。,三、生态系统的分类,由于生态系统可以小到一滴水，大到生物圈，所以，分类有多种。,根据生存环境分：如水体生态系统和陆地生态系统。各自还可进一步细分，例如淡水生态系统和海水生态系统；根据动态和静态可将淡水生态系统分为河流生态系统和湖泊生态系统；根据生物群落分的，有动物生态系统、植物生态系统及微生物生态系统，在这些生态系统内又可根据生存环境或生物群落进一步细分。,四、微生物在生态系统中的地位,1、微生物是有机物的主要分解者；,微生物最大的价值也在于其分解功能。它们分解生物圈内存在

6、的动物和植物残体等复杂有机物质，并最后将其转化成最简单 的无机物，再供初级生产者使用。,2、微生物是物质循环中的重要成员；,微生物参与所有的物质循环，大部分元素及其化合物都受到微 生物的作用。在一些物质的循环中，微生物是主要的成员，起 主要作用；而一些过程只有微生物才能进行，起独特作用；而 有的是循环中的关键过程，起关键作用。,3、微生物是生态系统中的初级生产者；,微生物和动物、植物一样也是由物质组成和由能量维持的生命 有机体。在土壤、水体中有大量的微生物生物量，贮存着大量 的物质和能量。,5、微生物在地球生物演化中的作用；,微生物是最早出现的生物体，并进化成后来的动、植物。藻类 的产氧作用，

7、改变大气圈中的化学组成，为后来动、植物出现 打下基础。,4、微生物是物质和能量的贮存者；,光能营养和化能营养微生物是生态系统的初级生产者，它们具 有初级生产者所具有的二个明显特征，即可直接利用太阳能、 无机物的化学能作为能量来源，另一方面其积累下来的能量又 可以在食物链、食物网中流动。,第二节 自然环境中的微生物,一、土壤微生物生态,土壤是固体无机物(岩石和矿物质)、有机物、水、空气和生物组成的复合物，是微生物的合适生境。是微生物的大本营。,土壤微生物种类多、数量多、代谢潜力巨大，是主要的微生物源。,1营养,2pH,土壤的 pH 值范围在 3.58.5，多为5.58.5；适合于大多数微生物的生

8、长繁殖。,3渗透压,土壤内通常为0.30.6MPa，而在微生物（细菌）体内，G+为2.02.5 MPa，G-为0.50.6 Mpa。所以，土壤是等渗或低渗溶液，有利于微生物吸收水份和营养。,土壤含有丰富的动植物和微生物残体、分泌物、排泄物等，可供微生物作为碳源、氮源和能源。土壤含有大量而全面的矿质元素，供微生物生命活动所需。,（一）土壤的生态条件,4氧气和水,土壤具有团粒结构，有孔隙，可以通气和保持水分。土壤中氧气的含量要少于空气中，一般为78%。,5温度,土壤具有较强的保温性，其变化幅度要小于空气。土壤温度夏季比空气温度低，而冬季又比空气温度高。,6保护层,表面几毫米厚的土壤，可以使下面的微

9、生物免受紫外线的直接照射。,综合以上各方面，所以说，土壤具备了微生物所需要的营养和各种环境条件，是微生物良好的天然培养基。,（二）微生物在土壤中的种类、数量和分布,1.数量和种类,在肥土中，微生物数在几亿几十亿个/克；在贫瘠土中为几百万几千万个/克。,从种类上看，以细菌最多，达7090%，其次为放线菌、真菌，以及藻类、原生动物和微型后生动物等。,从生物量上来看，放线菌的量几乎可以与细菌相等。,2.分布,水平分布不同类型的土壤中所含微生物不同,垂直分布同一土壤的不同深度，微生物的分布不同,3.影响土壤中的微生物分布和数量因素,1）土壤微生物的数量和分布主要受到营养物、含水量、氧、温度、pH等因子

10、的影响，并随土壤类型的不同而有很大变化。,2）土壤微生物的数量和分布受季节影响；,3）微生物的数量也与于土层的深度有关，一般土壤表层微生物最多，随着土层的加深，微生物的数量逐步减少。,(三) 土壤自净和污染土壤微生物生态,1土壤自净,土壤对进入其中的一定负荷的有机物或有机污染物具有吸附和生物降解能力，通过各种物理、生化过程自动分解污染物使土壤恢复到原有水平的净化过程，称土壤自净。,土壤自净是有一定限度的，即自净容量。如果超过这个容量，就会造成土壤污染。土壤自净能力的大小取决于土壤中微生物的种类、数量和活性；取决于土壤结构、通气状况等理化性质。土壤有团粒结构，并栖息着极为丰富、种类繁多的微生物群

11、落，这使土壤具有强烈的吸附、过滤和生物降解作用。,2污染土壤的微生物生态,土地是天然的生物处理厂，可用土地法处理废水，生活污水和易被微生物降解的工业废水经土地处理后得到净化。,进行土壤灌溉时，要注意：,（1）要根据物质和植物的特点，合理灌溉；,（2）不能超过自净容量；,（3）不能用含有有毒或难以降解物质的污水。这是因为这些物质会在生物体内积累、富集，最终会影响到人类自己。,（四）土壤污染和土壤生物修复,1土壤污染及其后果,来源,废水（农田灌溉和土地处理）、固体废弃物、油库泄漏或农药的使用等。,污染物质,农药、石油类、氨、重金属等。,易降解的污染物在土壤中会被逐渐分解，而难降解物质和重金属等会在

12、土壤中停留和积累，甚至进入地下水中。,土壤污染的后果：,（1）改变土壤的性质，破坏土壤生态系统；,（2）污染物通过食物链迁移或进入水体，危害人类健康；,（3）各种病原微生物可能通过各种途径传播。,2土壤修复,土壤生物修复是利用土壤中的天然微生物或人为加入特定菌株，使土壤中的污染物质加快降解和转化的速度，使土壤恢复其天然功能。,有关污染环境的修复（生物修复），是目前环境科学领域的热点之一。,（一）空气的生态条件,二、空气中的微生物,无原生的微生物区系，主要以气溶胶形式存在，由于紫外线、干燥、温度变化大、缺乏营养等，这些特点决定了空气不是微生物生长繁殖的场所。,（二）空气微生物的种类、数量和分布,

13、空气中的微生物来源于,土壤（飞扬的尘土把微生物带至空中）；,水体（水面吹起的小水滴）；,人和动物（皮肤脱落物、呼吸道等）,人类的生产、生活活动；,空气中的微生物只是短暂停留，是可变的，没有固定类群。,在空气中存活的微生物，主要是有芽孢的细菌、有孢子的霉菌、放线菌及各种胞囊。一般与其所在环境的微生物种类有关。,取决于多种因素的影响：,空气的相对湿度、紫外线、尘土颗粒的数量和大小以及微生物本身的性质。,也与环境卫生状况有关，如绿化。,传播动、植物疾病 、造成食品及发酵生产中的污染。,与人类的关系：,种类,（三）空气微生物的卫生标准及生物洁净技术,空气是人类与动植物赖以生存的极重要因素，也是传播疾病

14、的媒介。为了防止疾病传播，提高人类的健康水平，要控制空气中微生物的数量。目前，空气还没有统一的卫生标准，一般以室内1m3空气中细菌总数为5001000个以上作为空气污染的指标。,空气污染的指示菌以咽喉正常菌丛中的绿色链球菌为最合适，绿色链球菌在上呼吸道和空气中比溶血性链球菌易发现，且有规律性。,生物洁净技术多用备有高效过滤器的空气调节除菌设备，它既达到恒温控制又可提供无菌空气。,生物洁净室也没有统一标准，大多数国家采用美国1967年颁发的航空宇宙局(NASA)标准。该标准要求严格，对民用生物洁净环境要求可能过高。,实验室常用的超净工作台,根据最新的国家标准GB/T18883-2002（室内空气

15、质量标准）： 对菌落总数的指标是2500cfu/m3，使用的测定方法为撞击法（即采用撞击式空气微生物采样器，在营养琼脂平板上，37，48h）,空气微生物卫生标准可以浮游细菌数为指标或以降落细菌数为指标。,飘浮在空气中的细菌称浮游细菌。浮游细菌附着在尘粒上，故浮游细菌的数量与尘粒的数量和粒径有关。浮游细菌在一定条件下缓慢地降落下来成为降落菌。它的数量取决于浮游细菌的数量，浮游细菌和降落菌有一定关系。,（四）空气中微生物的测定,落菌数（平皿落菌法）,浮菌数（撞击法、液体法等）,需要专门的微生物空气采样器,三、水体中的微生物,(一)水体中的微生物群落,天然水体和人工水体,水体中固有的,来自土壤（径流

16、）,生产和生活（废弃物）,空气（降雨等）,水体中的微生物种类很多，微生物在水体中的分布和数量受水体类型、有机物的含量、微生物的拮抗作用、雨水冲刷、河水泛滥、工业废水、生活污水的排放量等因素的影响。,水体中的微生物来源：,水体：,1、江河水,1）数量和种类与接触的土壤有密切关系；,2）多是吸附在悬浮在水中的有机物上及水底；,3）多能运动，有些具有很异常的形态（例如柄细菌）；,5）靠近城市或城市下游水中的微生物多，并且有很多对健康不利的细菌，因此不宜作为饮用水源；,6）水体自身存在自我净化作用：,4) 在淡水中的分布受许多环境因子影响，首先是营养物质，其次是温度、溶解氧等。,水体内有机物含量高，则

17、微生物数量大；中温水体内微生物数量比低温水体内多；深层水中的厌氧微生物较多，而表层水内好氧微生物较多。,德国科学家H. N. Schulz等1999年在纳米比亚海岸的海底沉积物中发现的一种硫磺细菌，其大小可达0.75 mm，Thiomargarita namibiensis，-“纳米比亚硫磺珍珠”,2、海水,1）嗜盐，真正的海洋细菌在缺少氯化钠的情况下是不能生长的。,2）低温生长，除了在热带海水表面外，在其它海水中发现的细菌多为嗜冷菌。,3）大多数海洋细菌为G细菌，并具有运动能力。,4）耐高压（特别是生活在深海的细菌）。,5）更明显的垂直分层分布（透光区、无光区、深海区、超深渊海区）,（二）水

18、体自净和污染水体的微生物生态,1、水体自净,（1）概念,河流（水体）接纳了一定量的有机污染物后，在物理的、化学的和水生物(微生物、动物和植物)等因素的综合作用后得到净化，水质恢复到污染前的水平和状态。,任何水体都有其自净容量。,指在水体正常生物循环中能够净化有机污染物的最大数量。,水体自净,自净容量,水体自净过程大致如下：,污染物排入水体后被水体稀释，有机和无机固体物沉降至河底,水体中好氧细菌利用溶解氧把有机物分解为简单有机物和无机物,水体中的溶解氧逐渐恢复,自净过程完成,（2）自净过程,河流污染与自净过程,河流污染对水生生物的影响,（3）衡量水体自净的指标,P/H指数：P代表光合自养型微生物

19、，H代表异养型微生物，两者的比即P/H指数。,污染河流中氧浓度昼夜变化示意图,2、污染水体的微生物生态,（1）污化系统,毒物或污染物排入水体后水质发生一系列变化，接近污染源往往污染较严重，因河水有自净能力，随距离增加河水逐渐净化。,根据这个原理，将水体划分为一系列的带：,多污带、中污带、中污带和寡污带，并存在相应的生物群落，耐污的种类及其数量按以上顺序逐渐减少，而不耐污的种类和数量逐渐增多。,污化指示生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物、轮虫、浮游甲壳动物、底栖动物有寡毛类的颤蚯蚓、软体动物和水生昆虫。,应用污化系统时，要注意两点：,（1）只适用于有机污水（无毒）,（2）只能定性描述,(2) 水

20、体有机污染指标,A) BIP指数,BIP=B/(A+B)100%,其中：A为有叶绿素的微生物数，B为无叶绿素的微生物数。所以BIP的含义是无叶绿素的微生物数占总微生物数的百分比。,BIP值 0-8 清洁水 8-20 轻度污染水 20-60 中度污染水 60-100 严重污染水,B) 细菌菌落总数（CFU）,细菌菌落总数是指1ml水样在营养琼脂培养基中，于37培养24h后所生长出来的细菌菌落总数。它用于指示被检的水源水受有机物污染的程度，为生活饮用水作卫生学评价提供依据。,在我国规定1ml生活饮用水中的细菌菌落总数在100个以下。,C) 总大肠菌群（大肠菌群、大肠杆菌群）,用以间接指示水体被粪便

21、污染的一个指标。,大肠菌群被选作致病菌的间接指示菌的原因是：,大肠菌群是人肠道中正常寄生菌，数量最大，对人较安全，在环境中的存活时间与致病菌相近，而且检验技术较简便，因而被选中，一直沿用至今。,在我国规定1L生活饮用水中的总大肠菌群数在3个以下。,大肠菌群的测定方法：,多管发酵MPN法适用于饮用水、水源水，特别是浑浊度高的水中的大肠杆菌的测定；,滤膜法则适用于饮用水和低浊度的水源水。,(三)水体富营养化,1、水体富营养化的概念和发生,水体从贫营养向富营养的发展，是一个自然的、缓慢的过程。在天然情况下，需要千百万年的时间。,由于某些因素，特别是人类的活动，使营养物质（氮、磷等）大量进入水体，促使

22、水体表层的蓝细菌和藻类过量繁殖，造成水体出现富营养化。在淡水水体中称为“水华”，在海水中为“赤潮”。,水花：淡水水体中的富营养化,赤潮：咸水水体中的富营养化,在水体中，一般氮和磷是藻类生长的限制因子，当氮和磷的浓度增加，就会造成藻类的大量繁殖。,与富营养化有关的藻类主要是蓝藻中的微囊藻属、腔球藻属和鱼腥藻属等。,富营养化的危害：,消耗溶解氧，造成水体缺氧，鱼类等无法生存；,藻类分泌有毒物质，死亡腐败等，影响水质；,改变水体生态系统，引起生物群落的演替。,2、水体富营养化的评价,常用的方法,观察蓝藻等指示生物,测定生物量,测定原初生产力,测定透明度,测定N、P等营养物质,AGP（藻类潜在生产力的

23、测定）,3、水体富营养化的防治,防止天然水体富营养化的根本措施是将各种污水和废水中的氮和磷的排放量控制在低水平。,加强对水体富营养化的研究，探索其发生的机理，及时预报，减少对人类生活和生产的损失。,四、极端环境下的微生物,兼性嗜热菌,专性嗜热菌,极端嗜热菌,耐热菌,超嗜热菌,嗜热菌的类型：,1、嗜热微生物,嗜热微生物是一类生活在高温环境中的微生物，如火山口及其周围区域、温泉、工厂高温废水排放区等。,隐蔽热网菌 （Pyrodictium occultum）,嗜酸热硫化叶菌 （Sulfolobus acidocaldarius）,水生嗜热杆菌 (Thermus aquaticus),2、嗜冷微生物

24、,嗜冷菌：最适生长温度低于15 耐冷微生物：最适生长温度为20-40 主要分布于极地、深海、高山、冰窖和冷藏库,3、嗜酸微生物,只能上生活在低pH（4）的条件下 耐酸微生物：也可在中性环境中生长最适生长温度低于15,4、嗜碱微生物,专性生活在pH10-11的碱性条件下,5、嗜盐微生物,在高盐浓度下才能生长,6、嗜压微生物,在高静水压环境中生长,7、抗辐射微生物,研究意义：,(1)开发利用新的微生物资源，包括特异性的基因资源；,(2)为微生物生理、遗传和分类乃至生命科学及相关学科许多领域，如：功能基因组学、生物电子器材等的研究提供新的课题和材料；,(3)为生物进化、生命起源的研究提供新的材料。,

25、五、生物体内的正常菌群,1、人体的正常菌群,在正常人体皮肤、粘膜及外界相通的各种腔道（如口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道）等部位，存在着对人体无害的微生物群，包括细菌、真菌、螺旋体、支原体等。,在长期进化过程中，微生物群的内部及其与宿主之间互相依存、互相制约，形成一个能进行物质、能量等交流的动态平衡的微生态系统，常称之为正常菌群,人体各部位常见的正常菌群,皮肤：表皮葡萄球菌、类白喉杆菌、绿脓杆菌、耻垢杆菌等,口腔：链球菌（甲型或乙型）、乳酸杆菌、螺旋体、梭形杆菌、白色念球菌、（真菌）表皮葡萄球菌、肺炎球菌、奈瑟氏球菌、类白喉杆菌等,胃：正常一般无菌,肠道：类杆菌、双歧杆菌、大肠杆菌、厌氧性链球菌、粪

26、链球菌、葡萄球菌、白色念球菌、乳酸杆菌、变形杆菌、破伤风杆菌、产气荚膜杆菌等,鼻咽腔：甲型链球菌、奈氏球菌、肺炎球菌、流感杆菌、乙型链球菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、大肠杆菌、变形杆菌等,眼结膜：皮表葡萄球菌、结膜干燥杆菌、类白喉杆菌等,正常菌群的生理作用,（1）生物拮抗作用。正常菌群通过粘附和繁殖能形成一层自然菌膜，这是一种非特异性的保护膜,可促机体抵抗致病微生物的侵袭及定植,从而对宿主起到一定程度的保护作用。正常菌群除与病原菌争夺营养物质和空间位置外，还可以通过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等起作用。可以说正常菌群是人体防止外袭菌侵入的生物屏障。,（2）刺激免疫应答。正常菌群释放的内毒素等物质

27、可刺激机体免疫系统保持活跃状态，是非特异免疫功能的一个不可缺少的组成部分。,（3）合成维生素。有些微生物能合成维生素，如核黄素、生物素、叶酸、吡哆醇及维生素K等，供人体吸收利用。,（4）降解食物残渣。肠道中正常菌群可互相配合，降解末被人体消化食物残渣，便于机体进一步吸收。,条件致病菌,在一定条件下，正常菌群中的细菌也能使人患病：,（1）由于机体的防卫功能减弱,引起自身感染。,例如皮肤粘膜受伤（特别是大面积烧伤）、身体受凉、过度疲劳、长期消耗性疾病等，可导致正常菌群的自身感染；,（2）由于正常菌群寄居部位的改变，发生了定位转移，也可引起疾病。,例如大肠杆菌进入腹腔或泌尿道，可引起腹膜炎、泌尿道感

28、染。人体表面的正常菌群，一旦它们进入伤口也会引起感染。,条件致病菌：人体的正常微生物菌群一旦进入非正常聚居部位，或生态结构发生改变而引起人类疾病的微生物。,2、菌群失调,在正常情况下，人体和正常菌群之间以及正常菌群中各细菌之间，保持一定的生态平衡。,如果生态平衡失调，以至机体某一部位的正常菌群中各细菌的比例关系发生数量和质量上的变化，称为菌群失调。,菌群失调的常见诱因：,主要是使用抗生素、同位素、激素、患有慢性消耗性疾病时肠道、呼吸道、泌尿生殖道的功能失常也是重要原因。去除诱因后一般可使菌群复常，也有长期失调难于逆转的情况。,常见的菌群失调症有：,（1）耐药性葡萄球菌繁殖成优势菌而发生腹泻，偶

29、尔发生致死性葡萄球菌脓毒血症；,（2）变形杆菌和假单胞菌生长旺盛并侵入组织发生肾炎或膀胱炎；,（3）白色念珠菌大量繁殖，引起肠道、肛门或阴道感染，也可发展成全身感染；,（4）艰难梭菌在结肠内大量繁殖，并产生一种肠毒素及细菌毒素，导致假膜性肠炎。,可以通过口服某些活的微生物制剂来治疗由于正常菌群失调而导致的腹泻，例如，含蜡状芽孢杆菌（B cereus）的“促菌生”，含地衣芽孢杆菌的“整肠生”等，它们都是通过芽孢杆菌的生长，为肠道重新创造良好的厌氧环境，促使肠道内正常的厌氧菌的生长繁殖，这类活微生物制剂又称微生态制剂。,微生态制剂一般用于恢复肠道内的正常生态环境，若肠道功能正常，一般不需要服用。,

30、第三节 微生物与生物环境之间的关系,在自然界中，各种微生物极少单独存在，总是较多地聚在一起，也常常与其他生物出现在一个限定的空间内，它们之间可能发生相互作用，并由此构成微生物以及微生物与其他生物间非常复杂而多样化的关系。,一、互生,定义：两种生物可以独立生活。也可以形成相互的联合，对一方有利，或双方都有利。,固氮菌和纤维素分解菌，两者互生关系较为典型，固氮菌可利用纤维素分解菌产生的有机酸作为碳源和能源而大量繁殖，并进行固氮；使纤维素分解菌也避免因为自身代谢产物积累过多而中毒；同时可利用固氮菌前提的氮素营养物质，生长更加旺盛。增强了分解纤维素的能力。由于它们的互生关系，提高了土壤的肥力。,（一）

31、微生物间的互生关系,（二）微生物与人及动物间的互生关系,人及动物与其正常菌群即是互生关系。,（三）微生物与高等植物之间的互生关系,根际微生物与高等植物间也为互生关系。植物根在生长过程中，向周围土壤中分泌各种有机物质，并有些脱落物，都为微生物提供所需的营养物质，植物发达的根系改善了土壤结构，水分和空气条件，有利于微生物的生长。,在氧化塘中的藻类和细菌,二、共生,定义：两种微生物紧密地生活在一起，彼此依赖，相互为对方创造有利的生存条件,特点：在生理上相互分工，互换代谢活动的产物； 在组织上形成了新的结构，一旦彼此分离，各自就不能很好地生活。,（一）微生物间的共生,典型的例子是地衣,地衣组成：真菌（

32、子囊菌，担子菌）、单细胞藻类（绿藻，蓝藻）,地衣的结构：形成有固定形态的叶状结构，真菌无规则地缠绕藻类细胞，或二者组成一定的层次排列。,地衣的代谢：地衣中的真菌和藻类已形成特殊形态的整体了，在生理上相互依存，真菌营异养生活，藻类制造养料，真菌提供水分、无机盐供藻类光合作用。,叶状地衣 （南极石耳）,壳状地衣 （南极中国长城站海边崖岩上的地衣群落）,壳状地衣 （南极丽石黄衣，红色和赤星衣，米黄色）,壳状地衣 （南极的瘿茶渍衣）,（二）微生物与植物间的共生体,1、根瘤：豆科植物与固氮菌共生、非豆科植物与放线 菌共生,2、菌根菌和植物,菌根：有些真菌能够在一些植物的根上发育，菌丝体着生根的表面或侵入

33、根内，形成两种生物的共生体菌根。,能够与植物共生形成菌根的真菌，称为菌根菌。菌根菌包括藻状菌，子囊菌和半知菌。以担子菌为最多。能与真菌共生的植物有种,根瘤,豆科植物根瘤的形成,菌根作用,帮助植物吸收水分和养料；,调节植物代谢；,增强植物抗病能力。,菌根的种类：,（1）外生菌根：主要分布于木本的乔、灌木；可形成菌套；或哈蒂氏网,（2）内生菌根：菌丝体存在于根皮层薄壁细胞之间，并且进入细胞内部，而在根系较少，因此具内生菌根的植物，一般都保留着根毛。,最常见和最重要的是泡囊-丛枝状菌根,（三）微生物与动物共生,1、微生物与昆虫的共生：,外共生：例如白蚁与其肠道内的微生物之间的共生,食木质的白蚁自身并

34、不能分解纤维素，必须依赖肠道内共生的原生动物和细菌通过厌氧发酵过程来分解纤维素。,内共生：昆虫与其细胞内的共生性细菌,这些细胞内的共生性细菌能为宿主提供B族维生素，使昆虫能以缺乏维生素的植物为生。,2、瘤胃微生物,牛羊等反刍动物，草是主要饲料，但它们本身没有分解纤维素的能力，而是靠瘤胃微生物帮助分解，使纤维素变成能被牛羊吸收的糖类。,反刍动物有四个胃，前两个胃叫瘤胃和网胃，后两个胃叫瓣胃和皱胃，瘤胃和网胃是草料暂时贮存，分解，加工的场所，5.86.8之间，适宜微生物生长，有大量的纤维素、淀粉、脂肪分解菌。,当草料到达瘤胃和网胃时，首先是纤维素菌将纤维素分解为纤维二糖、葡萄糖被其他微生物吸收利用转化，产生乳酸，丁酸、脂肪酸等有机酸和；等气体，前两个胃没有消化完的草料进入后两胃，由其分泌蛋白酶消化分解产生氨基酸、维生素等。被动物体吸收利用。,三、寄生,定义：一种生物侵入另一种生物体内吸取自己所需要的营养物质进行生长繁殖，在一定的条件下对后者造成损害或死亡的现象。,类型：,专性寄生（寄生物离开寄主不能生活） 兼性寄生（寄生物可离开寄主营腐生生活） 或细胞内寄生、细胞外寄生,（一）微生物间的寄生关系,1、噬菌细菌：一种细菌可以寄生在另一种细菌体内，如食 菌蛭弧菌能寄生在大肠