微生物真菌有完整的细胞器

5.微生物生态

微生物有属于它自己内部的稳定的生态系统。主要的微生物生态在生物学中分别被形象地称为捕食、抗生、寄生、共生和互生。

捕食又称猎食，一般是指一种大型的生物直接捕捉、吞食另一种小型生物以满足其营养需要的相互关系。微生物间的捕食关系主要是原生动物捕食细菌和藻类。它是水体生态系统中食物链的基本环节，在污水净化中也有重要作用。另有一类是捕食性真菌巧妙地捕食土壤线虫的例子，例如少孢节丛孢菌等，它对生物防治具有一定的作用。

蚂蚁正在捕食

小虾正在捕食微生物

抗生又称拮抗，指由某种生物所产生的特定代谢产物可抑制其他种生物的生长发育甚至杀死它们的一种相互关系。根据拮抗作用的选择性，拮抗可以分为非特异性拮抗和特异性拮抗两类。

在制造泡菜、酸奶青储饲料等过程中，乳酸菌会迅速繁殖产生大量乳酸导致环境的pH值下降，从而抑制其他微生物的生长。这是一种非特异性拮抗，因为这种抑制作用没有特定专一性，对不耐酸细菌均有抑制作用。

乳酸菌

青霉菌

许多微生物在生命活动过程中，能产生某种抗生素，可以选择性地抑制或杀死别种微生物，这是一种特异性拮抗。如青霉菌产生的青霉素抑制G+ 菌，链霉菌产生的制霉菌素抑制酵母菌和霉菌等。

微生物间的拮抗关系已被广泛地应用于抗生素的筛选、医疗保健、食品保藏和动植物病害的防治等领域。

寄生一般指一种小型生物生活在另一种较大型生物的体内（包括细胞内）或体表，夺取较大型生物的营养进行生长繁殖，同时损害甚至杀死后者的一种相互关系。前者称为寄生物，后者称为寄主或宿主。

有些寄生物一旦离开寄主就不能生长繁殖，这类寄生物称为专性寄生物。有些寄生物在脱离寄主以后营腐生生活，这些寄生物称为兼性寄生物。

动物身上的寄生虫放大图

在微生物中，噬菌体寄生于宿主菌是常见的寄生现象。此外，细菌与真菌、真菌与真菌之间也存在着寄生关系。土壤中存在着一些溶真菌细菌，通常侵入真菌体内，生长繁殖，造成真菌菌丝溶解，最终杀死寄主真菌。真菌间的寄生现象比较普遍，如某些木霉寄生于丝核菌的菌丝内。蛭弧菌与寄主细菌属于细菌间的寄生关系。

寄生于动植物及人体的微生物也极其普遍，常引起各种病害。所有引起动植物和人类发生病变的微生物统称为致病微生物。致病微生物在细菌、真菌、放线菌、病毒中都有。真菌是主要引起植物病害的致病微生物。能引起人和动物致病的微生物很多，主要是细菌、真菌和病毒。微生物也能使害虫致病，利用昆虫病原微生物防治农林害虫已成为生物防治的重要方面。

共生是指两种生物共居在一起，相互分工合作、相依为命，以至于难分难解，合二为一的极其紧密的一种相互关系。最典型的例子是由菌藻共生或菌菌共生的地衣。前者是真菌（一般为子囊菌）与绿藻共生，后者是真菌与蓝细菌共生。绿藻或蓝细菌进行光合作用，为真菌提供有机养料，而真菌则产生有机酸，用有机酸去分解岩石中的某些成分，为藻类或蓝细菌提供所必需的矿质元素。

真菌

菌藻

另外，根瘤菌与豆科植物之间的关系，牛、羊、鹿、骆驼和长颈鹿等反刍动物与瘤胃微生物之间的关系，都属于共生关系。

互生是指两种可以单独生活的生物，当它们在一起时，通过各自的代谢活动而有利于对方，或偏利于一方的生活方式。这是一种松散的相互关系，“可分可合，合比分好”。

植物的根系能分泌大量的有机酸

土壤中好氧性自生固氮菌与纤维素分解菌生活在一起时，后者分解纤维素的产物有机酸可为前者提供固氮时的营养，而前者可将固定的有机氮化物提供给后者；两者相互为对方创造有利于各自增殖和扩展的条件。

根际微生物与高等植物之间也存在着互生关系。根系向周围土壤中分泌有机酸、糖类、氨基酸、维生素等物质，为根际微生物提供重要的营养来源和能量来源。另外，根系的穿插使根际的通气条件和水分状况比根际外的要好，温度也比根际外的略高一些。因此根际是一个对微生物生长有利的特殊生态环境。根际微生物的活动加速了根际有机物质的分解，并且有旺盛的固氮作用。菌体的自溶和产生的一些生长刺激物等，既为植物提供了养料，又能刺激植物的生长。有些根际微生物还能产生杀菌素，抑制植物病原菌的生长。

正常菌群与宿主间主要是互生关系。人体为肠道微生物提供了良好的生态环境，使微生物能在肠道得以生长繁殖。而肠道内的正常菌群可以完成多种代谢反应，对人体生长发育有重要意义，如多种核苷酶反应，固醇的氧化、酯化、还原、转化、合成蛋白质和维生素等作用。肠道微生物所完成的某些生化过程是人体本身无法完成的，如维生素K和维生素B₁、B₂、B₆、B₁₂的合成等。此外，人体肠道中的正常菌群还可抑制或排斥外来肠道致病菌的侵入。

各种抗生素