食用菌栽培技术的不断发展,使得食用菌不仅成为了富含人类生活所需的各种蛋白质,还能够广泛用于医药等领域。下面是由我整理的食用菌栽培技术论文,希望能对大家有所帮助。食用菌栽培技术论文篇一:《食用菌(平菇)的温室栽培技术》 摘要:食用菌的生长发育是由其生长习性和所处环境两种因素共同影响的,这两种因素共同作用影响着食用菌的产量和质量。随着国民经济的迅速发展,人们的物质生活极大丰富,进而导致人们的消费需求大幅度增加,从而对于食物的要求也从原来追求的吃饱转向吃好,大都讲究营养均衡。食用菌味道鲜美,营养价值高,越来越得到人们的青睐。生产食用菌的厂商为了获得更多的经济效益,也为了满足人们日益增长的多样化需求,由此开始采用温室栽培技术培育食用菌。本文以平菇为代表,从平菇的基本情况、鄂尔多斯达拉特旗王爱召镇地区的气候、地理位置条件出发,对食用菌温室栽培的技术要求和益处进行了综合论述。 1 平菇的基本情况 1.1 类型 平菇可以分为三种类型伞菌目、口蘑科、侧耳属。 1.2 品种类型多 除了平菇之外,还可以栽种许多侧耳属科目的菌类,例如凤尾菇、红平菇等等。 1.3 营养丰富 平菇营养丰富,味道鲜美。研究表明,平菇中含有多种微量元素和丰富的维生素,食用后可以给人补充丰富的营养,有极高的营养价值和食用价值。 1.4 药用价值高 平菇具有较高的药用价值,例如平菇可以抑制人体内癌细胞的产生和发展;降低血液中血脂、胆固醇等物质的浓度;促进人体肠胃蠕动,从而帮助消化;可以起到改善人体生理机能、促进新陈代谢等作用。 2 内蒙古鄂尔多斯达拉特旗王爱召镇地区的概述 2.1 地理位置 内蒙古鄂尔多斯达拉特旗王爱召镇地区位于鄂尔多斯高原北边、黄河中游地区的南岸部分,是“金三角”经济中心地带的中心处;并且当地所跨地形区域类型复杂,由此导致海拔相对高度差较大,进而使得温差较大,还有就是内蒙古鄂尔多斯达拉特旗王爱召镇地区经济发达,综合下来可以很好地满足食用菌温室培养所需的温度、水源、交通、经济等方面的因素,非常有利于食用菌的买卖流转。 2.2 气候条件 内蒙古鄂尔多斯达拉特旗王爱召镇地区是典型的温带大陆性气候,具有冬冷夏热,昼夜温差大,全年干燥少雨,降水主要集中在夏季,日照时间长等气候特点。特别是在冬季时节,昼夜温差大,更有利于子实体的分裂分化,促进食用菌的生长发育。 2.3 人口因素 内蒙古鄂尔多斯达拉特旗王爱召镇地区土壤资源丰富,灌溉便利,是我国有名的粮食产地和农业开发区。而且是经济发达的中心地带,人口聚集,人口数目众多。人口众多,对食用菌的需求量较大。 3 食用菌温室栽培的选用标准 3.1 位置要求 在冬天,温室栽培是最有效的栽培方式,应将大棚位置选在比较冷的地方。在比较冷的地方可以实行管道、暖气或者人工供暖,应采用最适合的供暖方式,冷暖的交替,可以促进子实体的生长发育,实现低成本、高利润的栽培。且在冬季栽培出来的平菇等食用菌病虫危害少,产量高、质量好、营养价值高。 3.2 原料要求 生料栽培是平菇温室栽培的首选 方法 。搭配合适的比例,将营养料在适当的条件下加工进行平菇栽培。让平菇在高温的条件下快速生长。 3.3 管理 措施 平菇等食用菌应采用定位出菇法,且装袋时应该提前留出孔,为食用菌提供氧气供其生长。还有就是定位出菇法可以减少水分的蒸发、平菇质量受损等现象,这种方法的应用有效地提升了食用菌的质量。 4 食用菌温室栽培的技术要求 4.1 营养要求 平菇等食用菌生长发育需要吸收的营养包括:有机酸、酶类、无机盐、氮元素、碳元素和其他微量元素(磷、钾、钙等)。 4.2 温度要求 平菇等食用菌生长发育需要在适宜的温度范围内。在内蒙古鄂尔多斯达拉特旗王爱召镇地区昼夜温差大,可以促进平菇的子实体快速分化,但需注意温度要保持在平菇的承受阈限内。 4.3 水分和湿度要求 水是生命之源,对于菇类也是如此。平菇的生长对于水分和湿度的要求比较高,在栽培中,应该将大棚内的水分和湿度控制在合适的范围内。达拉特旗王爱召镇地区位于黄河中游的南部,水资源丰富,易于灌溉,对平菇的培育生长极为有利。 4.4 空气要求 平菇好氧。要保证空气中的氧气含量,氧气浓度应较高。应选择在通风条件良好的地方利于空气的流通转换,并定时地进行通风。如果空气中二氧化碳的含量过高,会抑制子实体的呼吸活动,从而影响其生长发育。 4.5 光照要求 适度的光照对于平菇的生长发育极为重要。强光会影响到平菇的生长发育,温室大棚里边应该将光线调到较暗的状态。因为强光会刺激到子实体的分裂生长。 4.6 管理要求 要致力于追求规范化、精细化的管理。在食用菌的生长发育阶段应对湿度、水分、光照强度等指标做好监控记录工作,将其严格控制在食用菌生长的最佳范围内,以此来确保食用菌的健康生长。 4.7 播种要求 将已经按比例调配好的培养料按照严格的标准铺好,且相互之间的宽度间隔应合理规划,最后应该覆盖上保鲜膜进行栽种。 4.8 采摘要求 食用菌成熟后的采摘工作也是一项技术活,应该严格按照采摘标准来进行。且应该对食用菌是否成熟进行正确的评判,当食用菌菇盖的颜色由深变浅,孢子处在尚未放射的状态时就是成熟了,此时是进行采摘的最佳时机。 5 食用菌温室栽培的益处 食用菌有较高的营养价值和药用价值,食用后会给人们的身体带来极大的好处。食用菌温室栽培可以满足较高的产量需求和质量要求,通过调节温室大棚内的光照、温度、湿度、水分等条件让其达到食用菌适宜生长的最佳范围,以此来促进食用菌的生长发育。这是一种通过人为调控影响食用菌生长因素的方式来促进其生长的办法。这种方法既促进了食用菌产量的增加,质量的提高,又给人们增加了收入,提升了人们的生活水平,促进了国民经济的发展。此外,温室栽培食用菌的方式也打破季节的限制,打破了人们对新鲜蔬菜需求的限制,让人们能够在一年四季都能吃到新鲜美味的食用菌,避免了自然因素的影响。 6 结论 食用菌的温室栽培技术有效地改善了自然因素对食用菌栽培的限制,利用温室大棚对食用菌生长发育的环境进行了改造,既满足了人们的食用要求,让人们吃上了高质量、高营养的食用菌;还满足了市场需求,使批量化生产成为可能,增加了人民的收入,带动了当地经济的飞速发展。由此可见,温室食用菌(平菇)的温室栽培技术是值得大家学习的、值得推广的。 食用菌栽培技术论文篇二:《果园间套种食用菌栽培技术》 摘要 总结 了果园间套种食用菌的栽培技术,主要包括木耳、金福菇、姬菇等,以供参考。 关键词 果园套种;木耳;金福菇;姬菇;栽培技术 果园内空气湿度大,光照强度低,富含氧气,正符合食用菌生长,食用菌生长所释放出大量的二氧化碳又能使果树加强光合作用,促进果树的生长,食用菌菌渣成为有机肥施进果园,有效改善果园土壤结构,在干旱季节食用菌管理过程中多余的水又可以使果树再利用,果园里建棚栽培食用菌,可以抑制果园杂草滋生,减少水土流失,提高土地利用率,促进生产发展,增加经济收入。近几年来,贵港市农业科学研究所一直从事果园食用菌间套种栽培技术方面的研究,探索出一种创新的农业 种植 模式,果菌结合,做到了树上长果,树下结菇,取得了较好的经济效益和社会效益。现将具体栽培技术总结如下。 1 食用菌栽培场地的选择与建棚 选择树龄较大、遮荫较好的果园建棚,一般用铁管拱成1个长30~40 m,宽4.2~4.5 m、高2.0~2.2 m的拱形棚,距离地面1 m高的周边(除门外)用60目的防虫网围住,棚顶用薄膜盖好(与防虫网相交接),然后盖上遮光率为90%的遮阳网[1-2]。 2 木耳栽培技术 木耳是一种木腐生型食用菌,其生长发育需要的主要营养为纤维素、半纤维素、木质素,还需要适量的蛋白质、维生素和无机盐。菌丝的最适宜温度为20~28 ℃,子实体生长的最适温度为15~25 ℃,按照贵港地区的气候,出菇季节安排在4―5月出菇,装袋提前50~60 d。 2.1 培养基配制 使用的培养基配方为玉米芯20%、桑枝30%、棉籽壳41.8%、麦皮5%、石灰2%、石膏1%、防霉剂0.2%。 2.2 原料处理 按配方所需的已粉碎的玉米芯、桑枝淋湿铺在已淋湿的棉籽壳上,放置1 d让多余的水流走,洒上所需的石灰、石膏,用拌料机将料充分搅拌均匀建堆。 2.3 装袋、灭菌与接种 料建堆3~4 d后可进行装袋。先调湿度,把料堆表面的干料淋湿,使料的含水量达料水比为1.00∶(1.10~1.25),加上配方所需的防霉剂、麦皮,用拌料机把料搅拌均匀即可进行装袋,用聚乙烯塑料袋装袋,装袋时要使培养料松紧适宜,上下均匀一致,周围丰满无空隙,装料过实过紧容易使塑料袋破损,料过松菌丝生长纤细无力。一般1袋装湿料重1.9~2.0 kg,装好袋后用绳子扎紧袋口装进铁框,每框9袋。装袋完毕,立即装炉灭菌,灭菌采用常压灭菌,温度到达100 ℃时保压9 h。灭菌结束后,炉温下降至60~70 ℃时进行御炉,把菌包移入已清洁消毒好的接种培养室的培养架上摆好,待菌包温度降至30 ℃以下时进行接种,1个菌包用种为8~10 g,接种完毕,把培养室打扫干净[3-4]。 2.4 发菌管理 培养室的湿度为50%~70%即可,春季气温较低,气温低于20 ℃时要注意加温,使培养室的温度为20~25 ℃,温度高于30 ℃时注意通风换气,以利于菌丝生长。 2.5 出菇管理 菌包接种后45~60 d,菌包菌丝吃透料,部分菌包出现耳芽时就可以把菌包移入出菇棚出菇。菇包入棚前首先把菇棚周围的杂草清除干净,把树叶清扫干净烧掉,菇棚及周边杀虫杀螨1次,棚内再撒一些石灰粉后即可把菌包移入出菇棚摆包出菇。摆包时,1个棚留1条纵向的人行道以便喷水和采菇,菌包用绳子把袋口扎紧后摆放成行,行距一般为20~24 cm,菌包摆成行后用小刀在每一个菌包上割3~4个长10 cm、深1.0~1.5 cm的竖裂口,裂口一般距菌包顶部4 cm、距菌包底部5 cm。摆包完毕,向地面洒水以增加空气湿度。割包5~7 d后木耳陆续现蕾,此时期注意加强水分的管理工作,随着耳片的增多增大,逐渐加大喷水量和通风量,喷水量要根据天气变化而变化,晴天多喷,雨天少喷,注意菇体的干湿交替,有利于木耳的正常生长。 2.6 采收及转潮管理 当耳片充分展开、边缘起皱就可以采收了,采收的原则是摘大留小,不伤小耳,一般采2~3次把一潮的木耳全部采完。采完一潮后,清除菌包上的残留耳根,将耳床清理干净,杀虫杀螨1次,停水2~3 d,以利于菌丝的恢复,4~5 d第2潮木耳现蕾,又像第1潮一样管理。一般木耳可采3~4潮,生物学转化率可达88%~94%。 3 金福菇的栽培技术 金福菇菇体硕大,菌肉肥厚嫩白,营养丰富,味微甜而鲜,耐贮性好,适宜鲜销。菌丝生长温度15~38 ℃,最适温度为27~30 ℃,子实体形成温度范围为18~30 ℃,最适温度为20~28 ℃,金福菇对低温较敏感,昼夜温差大时对出菇不利。一般在4月上旬湿料、装袋、接种,7月上旬覆土,覆土后10~15 d现蕾出菇。 3.1 培养基配制 使用的培养基配方为玉米芯36.8%、棉籽壳55%、麦皮5%、石灰2%、石膏1%、防霉剂0.2%。 3.2 原料处理 方法与木耳的原料处理方法一样。 3.3 装袋、灭菌、接种 除了灭菌时间保压6 h不同外,其他的与木耳的装袋、接种方法一样。 3.4 发菌管理 在菌包的发菌过程中,气温较高时注意通风换气,及时清除感染杂菌的菌包。 3.5 出菇管理 菌包菌丝培养60~65 d后,菌丝吃透料就可以把菌包脱袋覆土,覆土的泥土最好选择塘泥土,它透气性好,富含有机质。覆土前先对塘泥进行调湿与消毒,把土粒敲成0.5~3.0 cm大小的颗粒,调成含水量为 20%~30%,边喷5%福尔马林溶液,建堆,用薄膜密封24 h后揭膜让福尔马林的气味挥发掉,2 d后即可以覆土。覆土前把菌包薄膜全部脱掉侧卧摆成畦,菌棒之间留1~2 cm的空隙,然后盖上3~4 cm厚的已消毒的泥土,把畦面弄平,覆土结束。覆土后可大量淋水,使土壤含水量达饱和状态。6~8 d后白色的菌丝爬出土面,12~14 d后菌丝扭结,保持空间含水量达80%~90%,加强通风换气,促进原基的形成。15~17 d形成菇蕾,菇蕾阶段在小气候中生长,一般不喷水,干燥时喷雾化水于空间使空气相对湿度达80%~90%,当菇体长到3 cm高时每天喷水1~2次,喷水时要掌握菇多菇大的地方多喷,菇小菇少的地方少喷或不喷[5-6]。 3.6 采收及转潮管理 从菇蕾形成到成熟采收一般需要5~7 d,当菌盖肥厚紧实、菌膜尚未破伞时采收,品质最好;采收过迟,成熟过度,品质下降;过小采收,会影响产量。采收时成丛拔起,把菇体分开,用小刀削去菇体上的泥土。一潮菇采收结束之后,清除料面的残留菌柄、菇脚和死亡的菇蕾,用泥土把外露菌包的畦面填平,停水2~3 d养菌,然后像第1潮一样管理,2周内会形成第2批原基。一般可采2~3潮,生物学转化率达50%~70%。 4 姬菇的栽培技术 姬菇的菌盖为贝壳状或扇状,侧生,嫩滑可口,是百姓餐桌上的佳品,耐储运,投资少,见效快,收益高,市场前景很好。菌丝的生长温度为6~28 ℃,最适温度为20~26 ℃,高于32 ℃菌丝生长不良;出菇温度为4~26 ℃,最适温度为6~20 ℃,夏季炎热的季节不出菇,低于4 ℃时不易形成原基[1]。根据贵港地区的气候与市场销售情况,一般安排9月中下旬至11月上旬做出菇袋,10月中下旬至翌年的3月收菇结束。 4.1 培养基配方 使用的培养基配方为棉籽壳47.06%、玉米芯44.76%、玉米粉5%、石灰3%、防霉剂0.2%。 4.2 原料处理 方法与木耳的原料处理方法相同。 4.3 装袋、灭菌、接种及发菌管理 料建堆2~3 d后可进行装袋。先调湿度,把料堆表面的干料淋湿,使料的含水量达料比水为1.0∶(1.2~1.4),加上配方所需的防霉剂、玉米粉,用拌料机把料搅拌均匀即可进行装袋,用36 cm×13/23 cm的聚乙烯塑料袋装袋,装袋时要使培养料松紧适宜,上下均匀一致,周围丰满无空隙。一般1袋装湿料重2.0~2.2 kg,装好袋后用绳子扎紧袋口装进铁框,每框9袋。装袋完毕,立即装炉灭菌,灭菌采用常压灭菌,温度到达100 ℃时保压6 h。灭菌结束后,炉温下降至60~70 ℃时进行御炉,把菌包移入已消毒的清洁的果园里的出菇棚里,待菌包温度降至30 ℃以下时进行接种,1个菌包用种为8~10 g,套上套环,用胶圈把报纸(已灭菌的)扎紧在套环外封口,然后把菌包单个直立成行摆放培养菌丝,菌包之间留1~2 cm的空隙以便散热。在此期间要注意如果气温过高,可以把菇棚的防虫网掀起以通风降温。 4.4 出菇管理 菌包菌丝培养30 d左右,菌丝吃透料,少数菌包现蕾,就可以叠包解报纸出菇,叠包时菇棚中间留1条便于淋水和采菇的人行道,在人行道两侧把菌包垒成4~6个菌包高单排或双排的墙式堆码,把菌包口的报纸解完后立即淋水进入第1潮的出菇管理工作,每天喷水2次,3~4 d现蕾,菇棚的空气湿度保持85%~95%,喷水的次数与多少应根据天气情况、出菇数量和菇体大小而定,宜喷雾状水,子实体珊瑚期不宜直接向菇体喷水[2]。 4.5 采收及转潮管理 当一丛菇中大部分子实体菌盖直径达2~3 cm、菌柄长度4~5 cm时,及时采收,用手握住整丛菇的基部,拔下整丛菇体,小心放入框内,避免损伤,然后在距菌盖3~4 cm处剪去菌柄基部,将连接的菇体分为单个,去掉小菇,分级真空包装,每袋2.5 kg。采完一潮后,清理菇脚,停水2~3 d让菌丝休复,5~7 d即可转潮,又像第1潮一样管理。姬菇一般可采5~7潮,生物学转化率可达90%~110%。 5 参考文献 [1] 储利慧,陈生良,俞田华.姬菇栽培技术[J].上海农业科技,2007(6):92-93. [2] 陈建辉.珍稀食用菌真姬菇栽培技术[J].科技致富向导,2004(9):34-35. [3] 刘岩岩,张敏,宋莹.北方林下黑木耳栽培技术[J].现代农业科技,2014(2):130-131. [4] 张怀荣.黑木耳立森261菌株的生物特性及其栽培技术要点[J].食用菌,2014(1):23-24. [5] 沈渊,姚明军,沈新芬.大棚草莓-金福菇栽培技术初探[J].上海农业科技,2014(1):144-145. [6] 赖育斌,郭明,巫世芬,等.金福菇高产栽培技术[J].现代园艺,2013(15):41. 食用菌栽培技术论文篇三:《浅谈食用菌高产栽培技术》 摘要:食用菌不仅富含人类生活所需的各种蛋白质,还能够广泛用于医药等领域。目前我国的食用菌培植技术目前正处于飞速发展阶段,如何科学合理的进行食用菌的栽培成为了发展白色农业的重要课题。 关键词:食用菌;栽培技术 食用菌是人类食用的大型真菌,2000年统计中国的食用菌达938种,人工栽培的50余种,中国广泛栽培的食用菌有蘑菇、香菇、草菇、木耳、银耳、平菇、滑菇等7类,它们分别生长在不同的地区、不同的生态环境中。食用菌产业是一项集经济效益、生态效益和社会效益于一体的农村经济发展项目,食用菌又是一类有机、营养、保健的绿色食品。发展食用菌产业符合人们消费增长和农业可持续发展的需要,是农民快速致富的有效途径。因此,食用菌产业作为一种适应社会市场经济的产业日益发展壮大起来,人们对于食用菌的栽培技术研究也是越来越多,既要达到绿色自然、无公害的目标,又要做到保质保量的要求。 一、培养料的配置 食用菌培养料的配制要注意以下问题,首先将原料的干料按照比例要求进行充分的搅拌混合,需要添加的一些微量元素先要用水化开之后再拌入料中,接着进行反复的搅拌,将存在的团料尽量打散,确保料的干湿程度均匀;其次,影响菌丝生长的另一个重要因素就是培养料的含水量,一般培养料的含水量在55%左右就非常适合食用菌的生长,如果培养料的含水量偏低将会导致出菇产量大幅降低,如果培养料的含水量偏高,则会让处于下层的菌丝缺氧而不能正常吃料,导致原料浪费。因此必须要按照培养料原料的木屑情况灵活的调整含水量,在这个过程中,主要是注意木屑的粗细以及质地的软硬、空气湿度等具体情况对含水量进行配比;最后,培养料配置工作结束后,要尽快进行装袋,一般装袋时间不超过培养料配置 完成的7小时左右,装袋完成后要注意及时灭菌。灭菌时先把装袋完成的培养料放入锅中,用猛火快速加热到100℃,之后利用冷气阀降温到0℃,再重新将温度加热到100℃左右。进行灭菌作业时一定要确保猛火加热、温火保温,定时查看灭菌锅内的温度情况,防止漏气的现象,否则无法达到有效的灭菌效果。经过这些阶段,培养料的配置工作已经算是初步完成,培养料的配置对于提高食用菌的产量,降低生产成本具有重要意义。 二、选择优质的菌种及接种 要挑选优质的菌种来培养,根据要栽培的食用菌的生长特点以及适宜的生长环境来选择选择适宜本地生长的优质、高产、高抗的优良菌株。在挑选菌 种时一定要严格查看菌种,确保其没有杂质污染和虫害,适用于栽培养育。必须按照科学、严谨的接种程序来为所要栽培的食用菌接种,并在接种后及时将装菌种的袋子放入无污染、空气适宜的培养室内进行发菌培养。 三、培育环境的要求 在经过几个月的生长后,菌袋就要搬入出菇棚进行培育,但是受到培育环境等因素的影响,菌袋的出菇时间也不尽相同,只有保持培育环境适合菌袋成长才能让菌袋在一定的时间范围内正常出菇。而将菌袋搬入出菇棚的时间要尽量避免午间气温较高时进行,因为过高的温度容易影响出菇时间;入棚的时间一般选在晴天的早晚进行,要防止人棚过程中菌袋受到雨淋。菌袋人棚后的摆放要按照一定的规范进行操作,菌袋要并列排放整齐,且其间需要留5厘米左右的间隔以保持菌能够正常呼吸,只有创造出一个有利于菌袋出菇的环境才能保证出菇更加优质、高产。 (1)空气湿度。作为影响子实体生长的重要因素,如果培育环境的空气湿度太低,子实体表面的水分蒸发就会加快,其基质中的含水量就会大幅度降低,进而影响食用菌的产量;相反空气湿度如果偏高,子实体表面的水份蒸发作用不明显,菌体内的营养运输受到阻碍,造成子实体无法进行呼吸作用而停止生长。如果栽培环境中的空气湿度长期处于偏高的状态,子实体会因为倒吸空气中的水份而出现腐烂的情况,严重时甚至会造成大范围的细菌传染。 (2)保持通风。食用菌的生长发育需要足够的氧气,和我们人需要呼吸一样,食用菌也会进行呼吸作用,它们吸人空气中的氧气释放出二氧化碳。虽然适量程度的二氧化碳对某些特别种类的食用菌菌丝生长有利,但是很多食用菌如果长期处在二氧化碳过多的环境下,它们很有可能停止生长,而高浓度的二氧化碳环境甚至会让菌丝体死亡。因此,出菇棚必须要保持通风,将二氧化碳的浓度控制在合适的范围之内,确保空气流通。 (3)光照环境。多数食用菌在出菇时需要散射光进行刺激,只有极少数品种要较强的散射光。通常情况下,光照越强时子实体的颜色就越深,光照越弱时子实体的颜色就越浅。栽培人员需要根据食用菌种类的差异对出菇棚的光照进行调节,如可以采用遮阳网、草帘等物品来调节室内光照。 四、使用无污染的肥料对食用菌进行施肥 (1)喷洒酵母膏以及蛋白胨等溶液。用0.3%的酵母膏和0.1%的蛋白胨喷洒在食用菌的表面,能够使食用菌的身体变厚变肥,促进转潮,在温度为14℃~l6℃时效果最佳。 (2)人粪或人尿的喷洒。在喷洒人粪人尿时应当注意对人粪及人尿的加热,最适合的人粪和人尿应该是煮熟20分钟后的,对其进行对水,比例为1:10或者是1:20进行喷洒,或者也可以用新鲜的牛畜尿液,煮熟与没有泡沫即可,进行对水,比例在l0倍~17倍之间。 (3)米醋的喷洒 在食用菌生长的中后期,可以用300倍的米醋对其进行喷洒,在采摘前的1~3天,每天必须喷洒一次,通常情况下可以使食用菌产量提高6%,而且色泽会呈现出洁面。 (4)豆浆水的喷洒 黄豆一千克,将其磨成豆浆后加入75千克~UI00千克的水,喷洒到食用菌表面,喷洒完成后再用清水喷洒一遍。 五、科学合理的管理方式 在管理栽培养育的食用菌时,要严格按照科学的管理方式进行管理。通过以往的栽培 经验 ,并结合实际的培育现状,研究出最适合、最科学的食用菌栽培管理方式。以无公害、绿色健康为前提,运用无农药危害的病虫害的防治措施,栽培工具和培育工作人员进出时要做好清洁和消毒工作。根据食用菌的实际生长状况及时对周围环境 做出处理,调节培育室内的通风、通气、采光条件,掌控好温度和湿度情7兕,在培育长成后采取时,也需要做好消毒工作,要以正确的方式、适时地采收。 六、结语 食用菌已经成为人们日常生活中不可缺少的食用产品,食用菌产业也是社会市场上不可忽视的市场经济发展项目无公害、高产的食用菌栽培技术是目前社会市场发展的需要,是促进社会市场经济发展的一部分,也是人们高品质的日常生活的需求,必将得到大力的推广和应用。 猜你喜欢: 1. 食品保藏技术论文 2. 农学论文范文 3. 人工栽培桑黄的技术 4. 双孢菇种植的技术 5. 平菇栽培技术论文 6. 平菇的栽培技术论文
初中生物小论文范文1:树干为什么是圆的 在观察大自然的过程中我偶然发现,树干的形态都近似圆的——空圆锥状。树干为什么是圆锥状的?圆锥状树干有哪些好处?为了探索这些问题,我进行了更深入的观察、分析研究。 在辅导老师的帮助下,我查阅了有关资料,了解到植物的茎有支持植物体、运输水分和其他养分的作用。树木的茎主要由维管束构成。茎的支持作用主要由木质部木纤维承担,虽然木本植物的茎会逐年加粗,但是在一定时间范围内,茎的木纤维数量是一定的,也就是树木茎的横截面面积一定。接着,我们围绕树干横截面面积一定,假设树干横截面长成不同形状,设计试验,探索树干呈圆锥状的原因和优点。 经过实验,我们发现:(1)横截面积和长度一定时,三棱柱状物体纵向支持力最大,横向承受力最小;圆柱状物体纵向支持力不如三棱柱状物体,但横向承受力最大;(2)等质量不同形状的树干,矮个圆锥体形树干承受风力最大;(3)风是一种自然现象,影响着树木横截面的形状和树木生长的高矮。近似圆锥状的树干,重心低,加上庞大根系和大地连在一起,重心降得更低,稳度更大;(4)树干横截面呈圆形,可以减少损伤,具有更强的机械强度,能经受住风的袭击。同时,受风力的影响,树干各处的弯曲程度相似,不管风力来自哪个方向,树干承受的阻力大小相似,树干不易受到破坏。 以上的实验反映了自然规律、自然界给我们启示:(1)横截面呈三角形的柱状物体,具有最大纵向支持力,其形态可用于建筑方面,例如角钢等;(2)横截面是圆形的圆状物体,具有最大的横向承受力,类似形态的建筑材料随处可见,如电视塔、电线杆等。 在我的观察、试验和分析过程中,逐渐解释、揭示了树干呈圆锥状的奥秘,增长了知识,把学到的知识联系实际加以应用,既巩固了学到的知识,又提高了学习的兴趣,还初步学会了科学观察和分析方法。范文2:醋对花卉有什么影响醋是生活中常用的调味品,花卉则能净化生态环境,并美化我们的生活。 你是否想到过,醋和花卉有什么关系呢?我们怀着好奇心,开展了这个课题的探究。据富有种花经验的人告诉我们,对盆栽花卉施些醋溶液,可改善盆花的生长,增加花朵,而且花艳叶茂。这一点我们在实验中很快就证实了。 浓度不同的醋溶液,对花卉有不同的影响吗?这是我们第二阶段的实验。我们选取长势相同的满天星、报春花、月亮花各四盆,分为四组,每组(三盆)各有三种花卉,分别编号、贴上标签。同时,我们取食用白醋配制成1%(pH值为2~3)、0.01%(pH值≈4)、0.0001%(pH值≈6)三种浓度不同的溶液,每天分别给三组盆花固定喷洒一种醋液,第四组盆花洒不含醋的清水。每五天观察记录花卉的生长情况。 这项实验的结果是:喷洒低浓度醋液(pH值≈6)对这几种花卉没有明显影响;喷洒中等浓度醋液(pH值≈4)的花卉明显长得比其他几组好,花苞多,开花期提前,而且花色较浓艳,花期也延长了;喷洒pH值2-3的高浓度醋液后,反而使花朵过早凋萎。 通过这次实验,我们可以告诉你:种花时适当喷洒一些醋液,可使花卉长得更好。不过要掌握好醋液的浓度,醋酸过浓则会伤害花卉。 烟,抽烟有害健康,但大家明明知道,却还有有这么多人抽烟呢?有人抽烟觉得有几分帅气,有人是为了消愁.看见别人抽烟那种陶醉 的样子啊!最近我也心情不好!也抽烟啊!好象抽烟能消除我的伤感,少一分惆怅.但我发现自己更伤感了啊!不但没有消去我的伤感,反而进一部恶化啊!朋友,为了自己的身体,为了关心你的人,请不要抽烟啊! 吸烟的害处很多,它不但吞噬吸咽者的健康和生命,还会污染空气,危害他人。 一 、 肺部疾病:香烟燃烧时释放38种有毒化学物质,其中有害成份主要有焦油、一氧化碳、尼古丁、二恶英和刺激性烟雾等。焦油对口腔、喉部、气管、肺部均有损害。烟草烟雾中的焦油沉积在肺部绒毛上,破坏了绒毛的功能,使痰增加,使支气管发生慢性病变,气管炎、肺气肿、肺心病肺癌便会产生。据统计吸咽的人60岁以后患肺部疾病的比例为74%,而不吸烟的人60岁以后患肺部疾病的比例仅为4%,这是一个触目惊心的数字。 二 、心血管疾病:香烟中的一氧化碳使血液中的氧气含量减少,造成相关的高血压等疾病。吸烟使冠状动脉血管收缩,使供备量减少或阻塞,造成心肌梗塞。吸烟可肾上腺素增加,引起心跳加快,心脏负荷加重,影响血液循环而导致心脑血管疾病、糖尿病、猝死综合症,呼吸功能下降、中风等共20多种疾病. 三、 吸烟致癌:研究发现,吸烟是产生自由基最快最多的方式,每吸一口烟至少会产生10万个自由基,从而导致癌症和许多慢性病。最近,英国牛津提德克里夫医院对3.5万名吸烟者进行长达50年的研究得出了结论,结果显示,肺癌、胃癌、胰腺癌、膀胱癌、肝癌、口腔癌、鼻窦癌等到11种癌症与吸烟“显著相关”。为什么吸烟的人容易感冒,是因为人体的淋巴细胞活性降低,导致癌症。鉴于吸烟致烟致癌的三大因素,戒烟要越早越好。 四、 吸烟还会导致骨质疏松,更年期提早来临。吸烟可使男性丧失性功能和生育功能。孕妇吸烟可导致胎儿早产及体重不足,流产机率增高。吸烟使牙齿变黄容易口臭。吸烟害人害已,被动吸烟的人受到危害是吸烟人的五倍。为了你和家人的健康,不让自已成为烟的奴隶,应尽早戒烟。 五、 吸烟对智力的危害。吸烟可使人的注意力受到影响。有人认为,吸烟可以提神,消除疲劳、触发灵感,这都是毫无科学道理的。实验证明,吸烟严重影响人的智力,记忆力,从而降低工作和学习的效率。 吸烟有百害而无一利,中国53%的儿童被动吸烟,危害更大,容易患肺炎,支气管炎,重症哮喘和其它疾病。如果目前吸烟的情况持续下去,儿童的智力发育、吸烟的家庭,个人将会付出极大的代价。校园节能环保论文:节能与环境保护论文(提示:100字的话刚够写论据啊!) 地球的环境变化让我们想起了什么?地球日,是人类对地球母亲的忏悔日。让我们想一想,人类过度地消耗资源和污染环境,已经给地球造成了怎样的灾难; 让我们想一想,我们每个人在这样的灾难中负有怎样不可推卸的责任。当脆弱的生态难以维系,人类的消费将如何持续;当地球患了绝症,人类又能生存多久? 地球日,也是人类自身的拯救日。人类既是环境灾难的制造者,也是环境灾难的受害者,更是环境灾难的治理者。我们每个人都可以通过选择绿色的生活方式来参与环保:节约资源,减少污染;绿色消费,环保选购;重复使用,多次利用;垃圾分类,循环回收;救助物种,保护自然。 绿色生活是新世纪的信息,它引导着企业界去发展绿色技术和清洁生产;绿色生活是新世纪的要求,它鼓励政治家去承担人类可持续发展的责任;绿色生活是新世纪的时尚,它体现着一个人的文明与素养,也标志着一个民族的素质和力量。 中国,正以历史上最脆弱的生态系统,承受着历史上最多的人口和最大的发展压力。爱国的人们,让我们首先爱护这个民族赖以生存的根基,让我们从一点一滴的环保行为做起。
“同学们,这天我布置一项特殊的作业。”老师话一出,班上二十七双眼睛齐刷刷的望着她,似乎在等待着什么,“就是回家后对你们的爸爸或妈妈说句‘我爱您’。”大家一听便唧唧喳喳的议论起来,可老师只是站在那儿微笑。回到家后,我放下书包,坐在课桌前想就应怎样出来更好。我曾几次冲出房门来到妈妈面前,准备直接说出“我爱您”这句话,但一站在那大脑就一片空白,害的妈妈以为我生病了呢,我失落的走回卧室。突然,我的脑海里“蹦”出了一幅画面······那一次,我的语文考试考砸了,成绩直线下滑,我拿着那张有着无数的叉的试卷,怀着惴惴不安的情绪,留意翼翼的递到妈妈面前,暗想:这次肯定逃可是一顿打骂。可现实总会出乎我的意料,我妈看了看试卷,语重心长的对我说:“我明白,你很难过,但你要明白一分耕耘一分收获,好的成绩是靠······”我低着头听着妈妈的教诲,我恨自我当时为什么那么贪玩,而辜负了妈妈的苦心······想到那里,我再一次的鼓起了勇气,打开房门,来到客厅。妈妈见了我问:“馨馨,有什么事么?”“加油,记住你能行。”我小声的对自我打气,然后郑重的对妈妈说:“妈妈,我爱您!”妈妈听了先愣了一下但又很快的会过神来讲:“我的乖女儿最后长大了,妈妈真开心。”妈妈一把把我搂进她的怀里,我看见淘气的泪水在她的眼眶中打转,但此时,我们母女两却很幸福。让我们记住,母爱是无私的,它不需要多大的回报,简简单单的几个字就能让妈妈刚到满足。“妈妈,我爱您,我永远都爱您!”
草履虫 草履虫是一种身体很小,圆筒形的原生动物,它只有一个细胞构成,是单细胞动物,雌雄同体。最常见的是尾草履虫。体长只有180—280微米。它和变形虫的寿命最短,以小时来计算,寿命时间为一昼夜左右。因为它身体形状从平面角度看上去像一只倒放的草鞋底而叫做草履虫 草履虫 paramecium 草履虫草履虫全身由一个细胞组成,体内有一对成型的细胞核,即营养核(大核)和生殖核(小核),进行分裂生殖时,小核分裂成新的大核和小核,旧的大核退化消失,故称其为真核生物。其身体表面包着一层表膜,除了维持草履虫的体型外,还负责内外气体交换,吸收水里的氧气,排出二氧化碳。膜上密密地长着近万根纤毛,靠纤毛的划动在水中旋转运动。它身体的一侧有一条凹入的小沟,叫“口沟”,相当于草履虫的“嘴巴”。口沟内的密长的纤毛摆动时,能把水里的细菌和有机碎屑作为食物摆进口沟,再进入草履虫体内,供其慢慢消化吸收。残渣由一个叫肛门点的小孔排出。 草履虫的生殖方式是分裂生殖。细胞器及功能 草履虫细胞器的功能分工如下: 口沟:取食 据估计,一只草履虫每小时大约能形成60个食物泡,每个食物泡中大约含有30个细菌,因此,一只草履虫每天大约能吞食43000个细菌,它对污水有一定的净化作用。 表膜:氧的摄入,二氧化碳的排出都通过表膜 大核:营养代谢 小核:生殖作用 食物泡:食物泡是草履虫进行胞吞作用产生的,进入细胞后将与初级溶酶体融合形成次级溶酶体。 伸缩泡及收集管:收集代谢废物和多余的水,并排出体外 胞肛:排出不能消化的食物残渣 纤毛:辅助运动,草履虫靠纤毛的摆动在水中旋转前进 注意:草履虫中没有线粒体,叶绿体,中心体以及细胞壁。[编辑本段]生态环境中的作用 草履虫属于动物界中最原始、最低等的原生动物。它喜欢生活在有机物含量较多的稻田、水沟或水不大流动的池塘中,以细菌和单细胞藻类为食。据估计,一只草履虫每小时大约能形成60个食物泡,每个食物泡中大约含有30个细菌,因此,一只草履虫每天大约能吞食43200个细菌,它对污水有一定的净化作用。草履虫的种类 草履虫的分类:草履虫属于纤毛纲,膜口目,草履虫科。世界上已经报导过的草履虫有22种 草履虫结构我国常见种至少有下述几种。 1.大草履虫 又叫尾草履虫,长180—280微米,后端圆锥形,锥顶角度约45至60度。两个伸缩泡均有收集管。有小核一个,致密型,椭圆形。生活在有机质较多的死水或缓流中。 2.双小核草履虫 长80-170微米,形似尾草履虫,但后部较前部更宽,后端锥形,顶角近90度。有伸缩泡两个,收集管较短。有两个小核,很小,泡型。生活环境和尾草履虫相同。 3.多小核草履虫 长180—310微米,形似尾草履虫,有时有三个伸缩泡。小核泡型,有3—12个。生活环境和尾草履虫相同。 4.绿草履虫 体长80—150微米。细胞质内有绿藻共生,在见光处培养后通体呈绿色。小核一个,致密型。生活在清水池塘。养殖与纯化养殖 草履虫是鱼幼苗生长必需的一种饵料。但其不易被发现,也很难捕捉,因此为补充其不足,应当人工饲养。其方法是: 取干稻草切成小段,直接浸泡于水中或煮后浸泡,用稻草浸出液作培养液。然后将浸过的稻草与水放进玻璃容器内,水占2/3以上,置于光照充足的地方。再到腐殖质丰富的地方去取种源,那里的水质应比捞红虫的坑塘水质清。舀回一桶水,取部分水体装入无色透明的小瓶内,对阳光细心观察,可见有白色小点悬浮于水中。如果看不见小白点,应用力搅动桶水,再取中央部位的水装入小瓶,对准光线看有无小白点。如见有小白点悬浮水中飘忽不定,可将此水倒如培养液中。将温度控制在22℃~28℃之间,1个星期后便可发现有草履虫的幼体了。喂其煮熟的牛肉汁,大约0.5小时后分裂。纯化 取普通多孔水浴锅一只,在锅内安装一只暖棒(恒温加热器,温度范围16~32℃),加水、通电、调温至25℃;同时安放50ml、1000ml烧杯各一只,内盛自来水2/3左右。将野外采集的草履虫液在水浴锅中放置一周左右,取上层含有草履虫的澄清液数滴移入50mL小烧杯内培养。一周后,小烧杯内水面与杯壁相接处,就会有较多的草履虫,用细滴管沿杯壁取数滴移入1000ml烧杯中培养。经过1~5次转移培养,就能获得较纯的草履虫,即使有少量其他原生动物,也会被迅速繁殖起来的草履虫种群所抑制。若大量需用草履虫,可在塑料桶内安装暖棒调温至25℃,从上述培养液中取数滴于桶中培养,2周后即能繁殖出大量草履虫。 草履虫观察的注意事项 在显微镜下观察,最好在载玻片上放适量的棉花纤维,这样可以避免草履虫乱动。生活环境 喜生活在有机物丰富的池塘、水沟、洼地等。大多数草履虫是吞噬式营养,但绿草履虫是例外,体内含共生绿藻,这种绿藻可利用动物体排泄的含氮废物作为无机盐的来源,通过植物式光合作用制造有机物生存。
微生态免疫时代的益生菌之路 在现代生活中,对于益生菌,相信每个人都不陌生。谈及益生菌的历史,要追溯到九千多年前的新石器时代。有资料记载,当时,中国河南贾湖地区的人们将稻米、蜂蜜和水果混合,通过酵母发酵,制成饮料,这也是现今能找到的最早关于益生菌食用的记录。 益生菌对使用者的身体健康能发生的有效作用有哪些? 科学界研究发现:益生菌可以帮助消化吸收,促进肠道菌群平衡,维护人体健康。也有很多的证据表明,每个人的肠道菌群组成各不相同,个人肠道菌群的组成受饮食、药物以及环境因素的影响,肠道菌群紊乱与许多慢性疾病有关,比如糖尿病、肥胖症、抑郁症等。 当然,益生菌对于人体的健康影响不仅局限于肠道。大量研究证实,益生菌在抑制病原微生物、调节胃肠道健康、增强营养物质消化吸收、增强免疫力、预防和治疗多种疾病等方面有着重要的作用,甚至在抗生素替代领域也有一席之地 在优化肠道及体外环境方面,益生菌在肠道内产生的氨基氧化酶、氨基转移酶或分解硫化物的酶等有害物质利用酶,能够减少肠道中游离的氨及吲哚等有害物质,增强肠道保护“屏障”,从而守护肠道的健康。 在免疫调节方面,益生菌能有效提高干扰素和巨噬细胞的活性,并通过产生特异性免疫调节因子来激发机体免疫功能,增强机体免疫力和抗病力。 此外,益生菌还可降低急性呼吸道感染,其作用机制主要为增强在正常情况下的吞噬细胞能力、抑制过敏时的吞噬功能,增加抗原特异性的IgG和IgA抗体,抑制炎症时单核细胞的增殖,减少肺部病原菌负担并阻止组织病原菌扩散至血液,增加肺泡液中的INF-γ、IL-6、IL-4、TNF-α和IL-10浓度、增强NK细胞的活性。因而使用益生菌减少呼吸道感染是切实可行的。 益生菌增强免疫力的作用始终离不开它对于维护肠道菌群平衡的作用。 我们都知道,人体95%以上的营养都从肠道吸收,99%的毒素也是从肠道吸收。正因为此,肠道粘膜成为了天然的生理和免疫屏障,能阻止有害物质进入循环系统,可以说,肠道是人体最大的免疫器官。肠道内有益菌数量足够时,肠道才能正常运转,保持肠道的免疫力,这样才能将饮食补充进体内的外来致病菌阻隔、杀灭,从而最终达到增强人体免疫力的效果。 在肠道这道免疫的坚固长城中,肠壁上井然有序的密布着免疫细胞,益生菌显著的免疫刺激作用就在这里得到发挥。 免疫的方式主要有两种,分别为细胞免疫和体液免疫。 在细胞免疫中,益生菌能激活巨噬细胞,它可以吞噬和杀灭多种病原微生物,同时诱导其释放两种武器——肿瘤坏死因子(TNF-α)和白细胞介素6号(IL-6)。肿瘤坏死因子对癌细胞有杀伤作用,是能够引起肿瘤出血坏死的活性因子。白细胞介素也是很重要的免疫活性因子,它参与炎症反应,调节机体免疫功能。益生菌也可以激活T细胞和NK细胞(自然杀伤细胞),两者都能起到细胞杀伤作用,阻断入侵细胞。 此外,还有一些研究显示,益生菌能使免疫功能增强还因为,一些益生菌能促进脾细胞增殖,让脾脏重量增加,从而达到增强免疫功能的效果。 在体液免疫中,人体的B淋巴细胞在不同的刺激下产生不同的免疫球蛋白。当被细菌刺激时,B淋巴细胞产生IgA、IgG、IgM三种免疫球蛋白,它们可增强人体抵抗力,消灭入侵细菌。益生菌是细菌的一种,自然也有相同的作用,它可以刺激B淋巴细胞,促使其分泌更多的IgA、IgG、IgM免疫球蛋白,诱导正确的免疫应答。同时,益生菌还能在肠道上皮形成一层保护粘膜,降低肠道通透性,减少异性物质(也就是我们常说的“过敏原”)被肠道吸收,直接减少过敏反应。 益生菌在日常生活中有着重要的作用,食用含有益生菌的食物或补充剂,可以促进我们人体免疫球蛋白细胞、T细胞、巨噬细胞的产生,从而增强机体自身的免疫力。 随着消费者对益生菌的认识,近几年来,益生菌产品深受市场的欢迎。而景岳生物科技早在2000年,就开始了益生菌的研究。 复合菌多于单一菌种,不是每个菌都适合每个人,正因此,复合菌的覆盖范围及概率性会比单一菌大。 ①动物双歧杆菌 动物双歧杆菌能够迅速肠定殖,抑制腐败菌的生长。 ②植物乳杆菌 植物乳杆菌可与各种微生物共生,具有一定的免疫调节作用。 ③副干酪乳杆菌 副干酪乳杆菌具优良的肠道驻留性,可与各种微生物共生。 ④干酪乳杆菌 干酪乳杆菌能够改变细菌丛生态,够耐受有机体的防御机制。 ⑤鼠李糖乳杆菌 鼠李糖乳杆菌是在消化系统中丰富的细菌株,能够调节肠道菌群、提升机体免疫力。 从以上可以看出,GM0857主要具有刺激肠道蠕动,改善肠道健康的作用,并且其取得了权威的专利认证。 GM0857五联菌益生菌主要作用是刺激肠道蠕动,新型微生物株发酵乳酸杆菌GM-090则可以提升免疫力。 2、提升免疫力高手-GM090 发酵乳酸杆菌GM090取自健康人体,经过十几年精心筛选和培育,亲和人体,更加适合人体环境,与人类共同进化,更适合于在人类体内定殖。 发酵乳酸杆菌GM-090能够刺激INF-γ分泌,激活免疫球蛋白,提高机体免疫力。 首先GM-090具有免疫调节功能,经台湾福利部免疫功能科学评估实验证明,服用GM090相关的产品,能促进T淋巴细胞激素增生、调节细胞激素IL-2及IL-10分泌、促进IgG抗体的生成。 同时GM-090还具有辅助调整过敏体质的作用,首先它有助于减少血清中IgE抗体的生成,有助于降低IL-5分泌量,从而调整过敏体质。
温度过高会导致益生菌受到破坏。因为温度过高会导致益生菌受到破坏,失去了本身应有的价值,所以人们在使用益生菌的时候要格外注意这方面的问题。益生菌是通过定殖在人体内,改变宿主某一部位菌群组成的一类对宿主有益的活性微生物。
自己写吧,给你一些资料【生物多样性概念】 生物多样性biodiversity是指一定范围内多种多样活的有机体(动物、植物、微生物) 有规律地结合所构成稳定的生态综合体。 这种多样包括动物、植物、微生物的物种多样性,物种的遗传与变异的多样性及生态系统的多样性。其中,物种的多样性是生物多样性的关键,它既体现了生物之间及环境之间的复杂关系,又体现了生物资源的丰富性。 我们目前已经知道大约有200万种生物,这些形形色色的生物物种就构成了生物物种的多样性。 生物多样性是生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和,由遗传(基因 )多样性,物种多样性和生态系统多样性等部分组成。遗传(基因)多样性是指生物体内决定性状的遗传因子及其组合的多样性。物种多样性是生物多样性在物种上的表现形式,可分为区域物种多样性和群落物种(生态)多样性。生态系统多样性是指生物圈内生境、生物群落和生态过程的多样性。遗传(基因)多样性和物种多样性是生物多样性研究的基础,生态系统多样性是生物多样性研究的重点。 有人问根据对自然界的研究可以推断造物主的工作有何特点,据说英国科学家约翰·波顿·桑德森·霍尔丹(J.B.S. Haldane)回答:“过于喜爱甲虫。”因为甲虫是地球上最大的动物群。美国史密森学会(Smithsonian Institution)的特里·欧文(Terry Erwin)推断,多数未知的甲虫种类可能生存于我们无法靠近的30米高的热带森林树冠层。 【生物多样性与健康 】 生物多样性同样关系到我们的健康和这个星球的健康。实际上,你的健康和这个星球的健康之间的关系是密不可分的。 当我们生病的时候,我们依赖自然环境去帮助我们恢复健康。多少年以来,人们从自然世界中寻找对于伤病的治疗方法。植物为现代医药提供了有效的成分,比如制作阿斯匹林的成分。顺势疗法的医药也是大量利用植物成分的。从金钱的角度看,入药的植物的价值是无法算清的。世界上这些以植物作为基础的药物的总价值大约是6千亿。 生物多样性的经济价值是多数人并不了解的,但在医药公司的科学家们正在忙着从植物中寻找治疗一些特定疾病的特定药物成分。就在不久以前,专家们在太平洋紫杉树和马达加斯加长春花中发现了用于治疗癌症的植物成分。也许,某一天我们能够从一株植物上发现杀死艾滋病病毒的植物成分。 传统医学的医生依赖植物和药草治疗疾病已经有很长时间了。在现代,人们也十分欣赏传统医学的疗效。比如说,东部非洲的Maasai人以他们的传统方式做肉、牛奶或血制品时,他们会加入一些树皮,这样的方法做出来可以减少胆固醇。 然而,对入药植物和动物的收获也并不都是好事。实际上,对这些植物、动物的需求导致这些物种濒危。传统药物用乌龟入药导致这个物种的极度衰落。 我们反复地从地球的药柜中搜寻药物。我们需要保护生物多样性,以便大自然的药柜能够储有现存医药的成分,和未来我们需要抵制新的疾病时制造新药的所需成分。 【生物多样性与你呼吸的空气 】 在一些城市中,尤其是在夏天,呼吸外面的空气是不健康的。我们知道我们必须减少汽车尾气污染、工厂废气污染、发电厂的空气污染来保证现代生活。是的,我们都知道这些,但是你知道生物多样性对于环境的自动清洁起着什么样的作用吗?你知道生物多样性帮助清洁空气吗? 树和其他绿色植物吸入二氧化碳--这种主要由汽车尾气和工厂排放的产生的温室气体,然后还给自然纯净的氧气。生物多样性是这个世界的空气净化器。 然而,我们持续不断的砍伐树木,把它们切开运往各地。世界上,492种树木物种已经有濒临灭种的危险。我们已经砍伐掉曾经装点着地球的大约一半的树木。我们砍伐但不修复,如此已经伤害了地球的肺。就像一个一天要抽10包烟的瘾君子,一直吸烟,而损坏的肺一块块地被切掉。我们的肺还剩多大一块? 另外,在许多地方,我们引入外来入侵物种。在过去的200年里,我们将一些树种从世界的这一头运到那一头。这种行为有的已经发展到一种产业的规模,像桉树和藤条。也有一些退休人员或旅行者从他们的家乡将土产的植物或是树木带上,随他们旅游。 问题是,这些植物完全适应它们原本的生长地,它们却并不适应新的地点生长。它们也许比当地物种需要更多的水,或者需要杀虫剂来帮助它们不被当地的虫子蛀食。 我们必须尊重自然的安排,不要强迫某些特性的改变。顺其自然。这样,地球的肺能呼吸得更舒服些。 【生物多样性与我们喝的水 】 所有的生命都离不开水,所以,生物多样性也与水资源有关。 因为我们只有有限的水--不是说我们将来什么时候都能从火星上运一船下来--生物多样性、特殊的不同生态系统净化我们的水:森林、土壤和细菌、小溪与云彩一起运作--实际上是过滤,才使我们重新喝到水。没有生物多样性,这个世界就会变得贫瘠与中毒--更像火星--然后我们就不能再生存在地球上了。 所以,问题是,你已经准备好搬到另一个星球上去生活了吗? 【生物多样性、气候和灾难 】 你意识到最近我们一直在遭遇奇怪的气候吗? 科学证据是无法驳斥的:地球的气候正在变化。整个地球上一直发生着奇奇怪怪的事情--珊瑚礁死亡、大型泥石流、不寻常的倾天大雨、一些地区的持续干旱。不管是因为工业排放原因还是自然因素的原因,世界对这些现象的应付机制依旧是相互紧密联系的,从生态系统方面到生态系统中的各类生命间。 例如,在地球上的许多地方,人们发现当他们砍伐森林后,它们的乡村和城镇就容易遭遇洪水。当这种洪水来时,就比以往的洪水要更凶猛、更快速。为什么?不是火箭的推力让它们变得更快,而是因为树可以用它们的根保持水土。根在湿潮季节里吸水并在夏天放出水分来。这是一种自然调节方法。 现在你有两个选择: 1, 帮助保护生物多样性 2, 什么都不作只是去承受 我们希望你选择第一项。我们正是那样做的! 同样的,人们一点也不考虑生物多样性,甚至很少考虑风暴可能造成的危险就把珊瑚红树林全部清除。红树林是自然暴雨的良好缓冲区,同时也是富于生物多样性的生态系统。当它们被砍伐,这个缓冲区就不复存在了,无论是对于人类还是其它的物种。 当我们忽视我们应该得到的教训的时候,这个世界上人们的做法导致了这样的结果:山坡坍塌,整个群落全部被冲走,造成生命的丧失。生物多样性的丧失也正在用极度悲痛的方式伤害着我们人类。也许现在是我们拾起我们早就该得到的教训的时候了。 什么是生物的多样性 “生物多样性”一词是20世纪80年代初出现于自然保护刊物上,《生物多样性公约》第二条中对“生物多样性”作了如下解释:“生物多样性是指所有来源的活的生物体中的变异性,这些来源除其他外,包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体,这包括物种内、物种之间和生态系统的多样性。” 1995年,联合国环境规划署(NNEP)发表的关于全球生物多样性的巨著《全球生物多样性评估》(GBA)给出了一个较简单的定义:“生物多样性是生物和它们组成的系统的总体多样性和变异性”。用句通俗的话说:生物多样性是由地球上所有的植物、动物和微生物,它们所拥有的全部基因以及各种各样的生态系统共同构成的。 生物多样性的价值及其意义 生物多样性的意义主要体现在生物多样性的价值。对于人类来说,生物多样性具有直接使用价值、间接使用价值和潜在使用价值。 直接价值生物为人类提供了食物、纤维、建筑和家具材料、药物及其他工业原料。单就药物来说,发展中国家人口的80%依赖植物或动物提供的传统药物,以保证基本的健康,西方医药中使用的药物有40%含有最初在野生植物中发现的物质。例如,据近期的调查,中医使用的植物药材达1万种以上。 生物多样性还有美学价值,可以陶冶人们的情操,美化人们的生活。如果大千世界里没有色彩纷呈的植物和神态各异的动物,人们的旅游和休憩也就索然寡味了。正是雄伟秀丽的名山大川与五颜六色的花鸟鱼虫相配合,才构成令人赏心悦目、流连忘返的美景。另外,生物多样性还能激发人们文学艺术创作的灵感。 间接使用价值间接使用价值是指生物多样性具有重要的生态功能。无论哪一种生态系统,野生生物都是其中不可缺少的组成成分。在生态系统中,野生生物之间具有相互依存和相互制约的关系,它们共同维系着生态系统的结构和功能。野生生物一旦减少了,生态系统的稳定性就要遭到破坏,人类的生存环境也就要受到影响。 潜在使用价值野生生物种类繁多,人类对它们已经做过比较充分研究的只是极少数,大量野生生物的使用价值目前还不清楚。但是可以肯定,这些野生生物具有巨大的潜在使用价值。一种野生生物一旦从地球上消失就无法再生,它的各种潜在使用价值也就不复存在了。因此,对于目前尚不清楚其潜在使用价值的野生生物,同样应当珍惜和保护。 生物多样性的三个层次 目前,大家公认的生物多样性的三个主要层次是物种多样性、基因多样性(或称遗传多样性)和生态系统多样性。这是组建生物多样性的三个基本层次。 物种多样性常用物种丰富度来表示。所谓物种丰富度是指一定面积内种的总数目。到目前为止,已被描述和命名的生物种有160万种左右,但科学家对地球上实际存在的生物种的总数估计出入很大,由500万到1亿种。其中以昆虫和微生物所占的比例最大。 基因多样性代表生物种群之内和种群之间的遗传结构的变异。每一个物种包括由若干个体组成的若干种群。各个种群由于突变、自然选择或其他原因,往往在遗传上不同。因此,某些种群具有在另一些种群中没有的基因突变(等位基因),或者在一个种群中很稀少的等位基因可能在另一个种群中出现很多。这些遗传差别使得有机体能在局部环境中的特定条件下更加成功地繁殖和适应。 不仅同一个种的不同种群遗传特征有所不同,即存在种群之间的基因多样性;在同一个种群之内也有基因多样性——在一个种群中某些个体常常具有基因突变。这种种群之内的基因多样性就是进化材料。具有较高基因多样性的种群,可能有某些个体能忍受环境的不利改变,并把它们的基因传递给后代。 环境的加速改变,使得基因多样性的保护在生物多样性保护中占据着十分重要的地位。基因多样性提供了栽培植物和家养动物的育种材料,使人们能够选育具有符合人们要求的性状的个体和种群。 生态系统多样性既存在于生态系统之间,也存在于一个生态系统之内。在前一种情况下,在各地区不同背景中形成多样的生境,分布着不同的生态系统;在后一种情况下,一个生态系统其群落由不同的种组成,它们的结构关系(包括垂直和水平的空间结构,营养结构中的关系,如捕食者与被捕者、草食动物与植物、寄生物与寄主等)多样,执行的功能不同,因而在生态系统中的作用也不一样。 总之,物种多样性是生物多样性最直观的体现,是生物多样性概念的中心;基因多样性是生物多样性的内在形式,一个物种就是一个独特的基因库,可以说每一个物种就是基因多样性的载体;生态系统的多样性是生物多样性的外在形式,保护生物的多样性,最有效的形式是保护生态系统的多样性。 我国生物多样性的一般特点 我国是地球上生物多样性最丰富的国家之一。在全世界占有十分独特的地位。1990年生物多样性专家把我国生物多样性排在12个全球最丰富国家的第8位。在北半球国家中,我国是生物多样性最为丰富的国家。我国生物多样性的特点如下。 1.物种高度丰富 我国有高等植物3万余种,仅次于世界高等植物最丰富的巴西和哥伦比亚。 2.特有属、种繁多 我国高等植物中特有种最多,约17 300种,占全国高等植物的57%以上。581种哺乳动物中,特有种约110种,约占19%。尤为人们所注意的是有活化石之称的大熊猫、白鳍豚、水杉、银杏、银杉和攀枝花苏铁,等等。 3.区系起源古老 由于中生代末我国大部分地区已上升为陆地,在第四纪冰期又未遭受大陆冰川的影响,所以各地都在不同程度上保存着白垩纪、第三纪的古老残遗成分。如松杉类植物,世界现存7个科中,我国有6个科。动物中的大熊猫、白鳍豚、羚羊、扬子鳄、大鲵等都是古老孑遗物种。 4.栽培植物、家养动物及其野生亲缘种的种质资源异常丰富 我国有数千年的农业开垦历史,很早就对自然环境中所蕴藏的丰富多彩的遗传资源进行开发利用、培植繁育,因而我国的栽培植物和家养动物的丰富度在全世界是独一无二、无与伦比的。例如,我国有经济树种1 000种以上。我国是水稻的原产地之一,有地方品种50 000个;是大豆的故乡,有地方品种20 000个;有药用植物11 000多种等等。 5.生态系统的类型丰富 我国具有陆生生态系统的各种类型,包括森林、灌丛、草原和稀树草原、草甸、荒漠、高山冻原等。由于不同的气候、土壤等条件,又进一步分为各种亚类型约600种。如我国的森林有针叶林、针阔混交林和阔叶林;草甸有典型草甸、盐生草甸、沼泽化草甸和高寒草甸等。除此之外,我国海洋和淡水生态系统类型也很齐全。 6.空间格局繁复多样 我国地域辽阔,地势起伏多山,气候复杂多变,从北到南,气候跨寒温带、温带、暖温带、亚热带和热带,生物群落包括寒温带针叶林、温带针阔叶混交林、暖温带落叶阔叶林、亚热带常绿阔叶林、热带季雨林。从东到西,随着降水量的减少,在北方,针阔叶混交林和落叶阔叶林向西依次更替为草甸草原、典型草原、荒漠化草原、草原化荒漠、典型荒漠和极旱荒漠;在南方,东部亚热带常绿阔叶林(分布于江南丘陵)和西部亚热带常绿阔叶林(分布于云贵高原)在性质上有明显的不同,发生不少同属不同种的物种替代。参考资料:
水精灵”之现形记(水精灵是一种想果冻一样的东西,不知道你们那边有没有) 引言: 最近一段时间,一种被称为“水精灵”的玩具,出现在大街小巷尤其是学校周围的玩具摊上。因其色彩艳丽着实吸引了不少同学的眼球,不少人抵挡不住小贩的吹嘘,常买几只带回家。开学初,我们班许多同学也加入了买了水精灵的行列。水精灵是个什么东西,它是用什么做成的,对人体有无害处,怀着这些问题,我展开了对水精灵的调查。 一、 分析水精灵 九月底,我先对学校周围的商家进行采访,想了解这些水精灵是从什么地方批发来的,有无生产家,是否符合国家卫生标准,但学校周围的商家对此避而不答,有些甚至威胁我们。我只好改变策略,进行暗中调查,我先买了一袋,当即用小刀对水精灵进行解剖。立即遭到小贩的制止:“这都是有生命的东西,老动它,会弄死它的。”据其称,这是一种类似于蘑菇一样的人工培育的海底真菌,它质地柔软,无毒、无污染。用手触摸的感觉像果冻。当用小刀从中间切开后,一股透明的液体随之流出。凭感觉我觉得这是明胶之类的物质,明胶是做果冻的主要材料。这些水精灵有红的,黄的,绿的,蓝的,透明的,五颜六色非常漂亮。圆圆的,跟黄豆差不多大小,直径约为0.5厘米,捏起来软软的,富有弹性,很粘手。一股刺鼻的香味,熏得人头发晕。 经过初步的观察,我们觉得这是一种很少见到的儿童玩具。但它为什么有这么多颜色,为什么气味那么刺鼻,它的成份是什么,我又开始了第二步行动:并且开始记录: 第1天:开始膨胀。我把一滴墨水滴入水中,一会儿水就又变成清的了。我很纳闷,难道水精灵是污水清道夫? 第2-3天中,水精灵长出了尾巴。同时开始脱色,尾巴短小,像蝌蚪尾巴。 第4-5天:长翅膀。(还未长出)。 第6天:产卵。(就是从一个里面出来另一个)水精灵的蛋蛋特圆,可以捏碎,表面光滑。好像不会动。捏碎后里面像碎玻璃,里外都是透明的。我们怀疑是不是活的,可又会下蛋。还十分有弹性,真怪异。 二、水精灵的成分 水精灵整个生长过程就像是一个细胞分裂过程。后来我上网查才知道水精灵是一种吸水性树脂(化学材料),一般是用淀粉混合丙烯腈或丙烯酸酯制成的。它们是胶丸大小的透明小球,有红的、黄的、蓝的……五颜六色,非常抢眼,用小塑料袋或小玻璃瓶装着,每瓶里面大概有60个小球,售价为0.5元,因为放入水中会有“神奇”的变化,所以它们也有个比较玄的名字———“水精灵”。这些珠子很软、滑、湿,在水里膨胀以后,有的会鼓出一个包,慢慢地分离出来,所以珠子也会越来越多。 三、水精灵对人体的危害. 丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性,而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素,可能会添加一些工业色素,所以建议小学生最好不要玩这种东西,如果皮肤接触了就要赶紧清洗,当然家长也要十分留心,切忌让年龄小的孩子玩耍,以免误食。 四、水精灵带来的伤害 1、对人体造成的伤害。丙烯腈和丙烯酸酯都有一定的毒性,而且商家在制作中也不可能用昂贵的食用色素,可能会添加一些工业色素。所以建议小学生最好不要玩这种东西,如果皮肤接触了就要赶紧清洗,当然家长也要十分留心,切忌让年龄小的孩子玩耍,以免误食。 2、让同学们养成乱用零用钱的坏习惯,有些甚至偷拿家长的钱,盲目地追随潮流。 3、如果把水精灵带到学校,有些同学就会在课桌下玩水精灵,不认真听讲,分散注意力,从而影响我们的学习。 节约用电小窍门 摘要:随着能源的减少,人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念,只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中,人们仍不清楚怎样节能,让节能只是一个说的到,却不能全做的到的事情,往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 关键词:1、电饭煲的节能 2、电视机节电小窍门 3、 空调节电小窍门4、冰箱节电小窍门 引言:随着能源的减少,人们逐渐变得重视节能了。在我还上小学时就教育我们节能的观念,只为了我们人类能在地球永远的生活下去。在现实生活中,人们仍不清楚怎样节能,让节能只是一个说的到,却不能全做的到的事情,往往还因缺乏科学的节约常识和“小窍门”,造成不必要的浪费现象。现在我来就介绍家庭的节电。 电饭煲节电小窍门 一、电饭煲的节能 现在市面上的电饭煲分为两种:一种是机械电饭煲,另外一种是电脑电饭煲。使用机械电饭煲时,电饭煲上盖一条毛巾,注意不要遮住出气孔,这样可以减少热量损失。当米汤沸腾后,将按键抬起利用电热盘的余热将米汤蒸干,再摁下按键,焖15分钟即可食用。电饭煲用完后,一定要拔下电源插头,不然电饭煲内温度下降到 70度以下时,会自动通电,这样既费电又会缩短使用寿命。尽量选择功率大的电饭煲,因为煮同量的米饭,700瓦的电饭煲比500瓦的电饭煲要省时间。电脑电饭煲一般功率较大,在800瓦左右,从而节能,但价格稍贵,一般都在500元至800元之间。 二、电视机节电小窍门 电视机节能可以通过如下几条途径:首先控制好对比度和亮度。一般彩色电视机最亮与最暗时的功耗能相差3o瓦至50瓦,建议室内开一盏低瓦数的日光灯,把电视对比度和亮度调到中间为最佳。其次控制音量,音量大,功耗高。第三个省电的办法是观看影碟时,最好在av状态下。因为在av状态下,信号是直接接入的,减少了电视高频头工作,耗电自然就减少了。第四是看完电视后,不能用遥控器关机,要关掉电视机上的电源。因为遥控关机后,电视机仍处在整机待用状态,还在用电。一般情况下,待机10小时,相当于消耗半度电。最后是给电视机加防尘罩。这样可防止电视机吸进灰尘,灰尘多了增加电耗。 三、空调节电小窍门 1、空调使用过程中温度不能调得过低。因为空调所控制的温度调得越低,所耗的电量就越多,故一般把室内温度降低6至7度就行了。 2、制冷时室温定高1度,制热时室温定低2度,均可省电10%以上,而人体几乎觉察不到这微小的差别。 3、设定开机时,设置高冷/高热,以最快达到控制目的;当温度适宜时,改中、低风、减少能耗,降低噪音。 4、“通风”开关不能处于常开状态,否则将增加耗电量。 5、少开门窗可以减少房外热量进入,利于省电。 6、使用空调器的房间,最好使用厚质地的窗帘,以减少凉空气散失。 7、室内、外机连接管不超过推荐长度,可增强制冷效果。 8、安装空调器要尽量选择房间的阴面,避免阳光直射机身。如不具备这种条件,应给空调器加盖遮阳罩。 9、定期清除室外散热片上的灰尘,保持清洁。散热片上的灰尘过多,可大幅度增加耗电量。 四、冰箱节电小窍门 目前市场上出现的a++级节能冰箱比普通的冰箱要省电。家庭用的节能冰箱一般消耗0.5~0.8度电/天,而普通冰箱一般耗电1~1.5度电/天,大约可以省一半电。另外,使用冰箱的过程中,应注意以下问题: 1、冷藏物品不要放得太密,留下空隙利于冷空气循环,这样食物降温的速度比较快,减少压缩机的运转次数,节约电能。 2、在冰箱里放进新鲜果菜时,一定要把它们摊开。如果果菜堆在一起,会造成外冷内热,就会消耗更多的电量。 3、对于那些块头较大的食物,可根据家庭每次食用的份量分开包装,一次只取出一次食用的量,而不必把一大块食物都从冰箱里取出来,用不完再放回去。反复冷冻既浪费电力,又容易对食物产生破坏。 4、解冻的方法有水冲、自然解冻等几种。在食用前几小时,可以先把食物从冷藏室(4度左右)里拿到微冻室(1度左右)里,因为冷冻食品的冷气可以帮助保持温度,减少压缩机的运转,从而达到省电目的。 冰箱的摆放也有讲究,一般应该注意以下两个问题: 1、在摆放冰箱时,一般应在两侧预留5~10厘米、上方10厘米、后侧10厘米的空间,可以帮助冰箱散热。 2、不要与音响、电视、微波炉等电器放在一起,这些电器产生的热量会增加冰箱的耗电量。 节能是很重要的,人都应该用这些小窍门,不应该因嫌麻烦就不去做这些事。这些事对谁都有极大的好处的,仅仅需要举手之劳而已。有关部门也应该加大节能力度,多多宣传。让人类都节约这并不是永远都有的能源!为造福我们的后代而努力吧! 35
生物多样性概述1.1 生物多样性的概念、含义1992年6月召开的联合国环境与发展大会上各国签署的《生物多样性公约》第二条对生物多样性作如下解释:所有来源的形形色色生物体,这些来源除其他外包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体。1994年我国政府制订并公布的《中华人民共和国生物多样性保护行动计划》对生物多样性作如下概念:所谓生物多样性就是地球上所有的生物、植物、动物和微生物及其所构成的综合体。但上述对生物多样性的概念缺乏全面性、准确性和简练性,故本文将生物多样性定义为反映地球上所有生物及其生境和所包含的组成部分的综合体。生物多样性包含三层含义,即遗传多样性、物种多样性、生态系统多样性。三者之间既有区别又有联系。遗传多样性是指某个物种内个体的变异性;物种多样性是指地球上生命有机体的多样性;生态系统多样性是指生物圈内生境、生态群落和生态过程的多样性以及生态系统内生境差异、生态过程变化的多样性。三者之中生态系统多样性是基础,而物种多样性是关键,遗传多样性含有的潜在价值最大。1.2 生物多样性的意义生物多样性与人类的生存和发展有着密切的关系,每个层次生物多样性的都有着重要的实用价值和意义。物种的多样性为人类提供了大量野生和养殖的植物、鱼类及动物产品;遗传多样性则对培育新品种、改良老品种有着重要的作用,如人们可利用一些农作物的原始种群、野生亲远种和地方品种培育高产、优质和抗病的作物。在生态系统中的最重要的作用就是改善生态系统的调节能力,维持生态平衡。因此生物多样性不仅能为人类提供丰富的自然资源,满足人类社会对食品、药物、能源、工业原料、旅游、娱乐、科学研究、教育等的直接需求,而且能维持生态系统的功能、调节气候、保持土壤肥力、净化空气和水,从而支持人类社会的经济活动和其它活动。此外生物多样性直接影响着中国的文化多样性.1.3 我国生物多样性现状我国在1987年公布的《中国珍稀濒危保护植物名录》第一期中,公布的濒危种类有121种,受威胁的158种,稀有的110种,共计389种,其中一类保护植物8种、二类的157种、三类的22种。另据中国红皮书的估计显示,超过1/10即500多种脊椎动物物种和15%~20%即400~500种高等植物已经受到威胁。而我国对境内的物种及其数量尚无确切的统计数字,尤其对濒危物种的调查尚不全面。出现的问题是有些国家未列入濒危物种名录的物种面临生存威胁,有的甚至濒临灭绝,而另一些则由于人为的保护、繁育、利用而使种群数量有所增减,因而有必要调整其保护级别或划出、划入保护之列,尤其值得一提的是药用动植物,如黄草,急待保护。此外,近年来野生生物贸易已经对中国的生物多样性产生了较大影响。由于粮食、中医药、服装等对野生生物的需求日益增加,野生动植物的非法交易也急剧增长,对几种濒危动植物物种以及一些没有列入国家保护名单之内的动植物物种数量已经构成威胁。如:藏羚羊。2.生物多样性损失的主要原因生物多样性的丧失,既有自然发生的,也有因自然发生的,但就目前而言,人类活动(特别是近两个世纪以来)无疑是生物多样性的损失的最主要原因。此外制度特别是法律制度的不健全,则是引起损失的另一主要原因。2.1 自然原因一是物种本身的生物学特性。其一是物种的形成与灭绝是一种自然过程,化石记录表明,多数物种的限定寿命平均为100~1000万年。其二是物种对环境的适应能力或变异性、适应性比较差,在环境发生较大变化时难以适应,因此而面临灭绝的危险。如大熊猫,其濒危的原因除气候变化和人类活动以外,与其本身食性狭窄、生殖能力低等身体特征有关。二是环境突变(天灾),如地震、水灾、火灾、暴风雪、干旱等自然灾害。2.2 人为原因由于人类对生物多样性对人类的重要性认识不够,同时又过多的重视经济发展,而对生物多样性保护意识淡薄,从而导致生境破坏时有发生;对生物资源开发过度,有些甚至是掠夺式的开发;环境污染严重;对外来物种入侵问题重视不够以及制度的不健全,这些都是导致生物多样性减少的主要原因。2.2.1 生境的丧失、片断化、退化栖息地破坏和片段化已成为我国一些兽类数量减少、分布区缩小和濒临灭绝的主要原因。伐木和占地是中国生境被破坏的两大主要原因。天然林的大幅度减少直接威胁到从苔藓、地衣到高等物种的生存。此外伐木也是导致森林火灾的一个主要原因,中国在过去25年内因森林火灾共损失了860万公顷的森林。以农业和建设为目的的占用森林、湿地和草原则是生境破坏的另一个原因。据估计,中国目前农田的1/3本来是处女林,这一问题在中国热带地区尤为严重。而在过去的半个世纪里,沿海湿地的一半左右已经发生改变,高原湖泊周围的湿地也损失严重。另外,1950~1980年间中国湖泊面积减少1/10。生境的片断化是指一个面积大而连续的生境被分割成两个或更多小块残片并逐渐缩小的过程。多种人类活动都可能导致生境的片断化。如铁路、公路、水沟、电话网络、农田以及其他可能限制--生物自由活动的分隔物,和自然保护区内修筑公路等人为设施。特别是由于这些人为设施的建立,使得动物的活动受到限制,从而影响其觅食、迁徙和繁殖,而且植物的花粉和种子的散布也会受到影响。因而引起动植物种群数量下降并引起局部灭绝。同时由于生境的片断化,阳光、温度、湿度及风的变化,也会导致一些物种濒危、甚至灭绝。另外生境的片断化有助于外来物种的入侵,进而威胁到原由物种的生存。生境退化则是生境部分的失去原有功能,如由于经济发展、过度放牧等原因,使得草场退化严重,引起草原生物生理机能衰退,从而对其生存构成威胁。草原的退化。2.2.2 掠夺式的过度开发许多生物资源对人类具有直接的经济价值。随着人口的增加和全球商业化体系的建立和发展,人类对之的需求随之迅速上升,其结果导致对这些资源的过度开发并使生物多样性下降。而当商业市场对某种野生生物资源有较大需求,通常会导致对该种生物的过度开发。典型的实例是人类对海洋鲸类的猎捕活动与鲸类数量的消长之间的关系。我国许多药用植物,如人参、天麻、砂仁、七叶一枝花、黄草、罗汉果等,野生的植株都已经很有限了,如果仍不加限制必然导致灭绝。其中偷猎、滥挖走私野生动物行为对生物的多样性威胁最严重。2.2.3 环境污染2.2.3.1 水体污染水体污染能够对水生生物(特别是鱼类)生命周期的任何发展阶段,产生亚致死或致死作用,影响他们的捕食、寻食和繁殖。其中亚致死的水体污染对水体生物多样性的影响更为突出、普遍、久远。在这种环境中的生物繁殖能力下降、生长缓慢或者死于环境胁迫有关的疾病。而水体富营养化能使水体生物多样性显著下降,昆明滇池即是一例。2.2.3.2 土壤污染土壤污染通常会使当地植被退化,甚至变成不毛之地,同时土壤动物也会变的稀少甚至绝迹,其生物多样性比未受污染区显著下降。如矿区、尾矿堆积地一、矿区废弃地以及垃圾填埋废弃地都少有树木生长。2.2.3.3 空气污染人类排放到大气中的各种有毒有害物质均能对生物体产生不同程度的损失,并对生态系统构成危害。经各种途径进入空气的二氧化硫、氨、臭氧等能直接杀死生物。来自冶炼厂废气中的有毒金属能直接毒害植物。而由于臭氧空洞、酸雨以及二氧化碳等温室气体的所引发的温室效应等造成的生物多样性损害、减少越来越受到国际社会关注和重视 ,特别是温室效应引起的全球变暖和酸雨对生物多样性的影响。2.2.4 外来物种入侵外来物种入侵对生物多样性造成了很大威胁。其入侵方式有三种:一是由于农林牧渔业生产,城市公园和绿化、景观美化、观赏等目的的有意引进或改进,如在滇池泛滥的水葫芦、转基因生物;二是随贸易运输旅游等活动传入的物种,即无意引进,如因船舶压仓水、土等带来得新物种;三是靠自身传播能力或借助自然力而传入,即自然入侵,如在西南地区危害深广的紫茎泽兰、飞机草。在全球濒危物种植物名录中,大约有35% ~46%是部分或完全有外来物种入侵引起的。2002年来自南美洲亚马逊河的食人鱼又名食人鲳在我国掀起轩然大波。其一旦流入某一水域达到一定规模时,可能会大量屠杀其他鱼类,给生态平衡和生物多样性带来危机,造成不可估量的损失。2.3 制度原因虽然我国在保护生物多样性方面取得一定成绩,但由于制度特别是法律制度的不健全,使生物多样性遭受了不必要的损失。主要表现在:虽然国家已把环境保护的成效纳入政绩考核之中,但有些地方政府并未把此真正纳入工作计划;对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构等)对此重视够,缺少相关具体实施细则、行动及专业人员。自然保护区是保护物种及其生境的有效方法,我国已建立数目众多的保护区,但相对与国土总面积而言是不够的,而且部分保护区管理混乱、土地权属不清等也需要完善。在法律制度方面,虽已实施《自然保护区条例》多年,但毕竟在法律效力上位阶较低,调整面窄,处罚力度不够,故需要进行新的立法以保护自然保护区、物种及其生境。而在外来生物入侵问题上,虽有一些法规涉及,如《进出境动物检疫法》但没有专门法规对此做相应调整,法律漏洞较大。此外,由于经济发展;新的城镇、水坝、水库、矿区的开发、建设;旅游活动以及国际合作不充分也会对生物多样性构成威胁。3.保护对策保护生物样多性不仅需要加快治理环境污染,把保护工作纳入国民经济发展计划,更重要的是在生态系统水平上采取保护措施,传统的做法主要是建立自然保护,通过排除或减少人为干扰来保护生态脆弱区,在一般情况下,确是保护某些物种或生态系统的有效途径。但存在许多问题,需要加以完善,有必要通过立法的途径解决,主要是对自然保护区进行立法。鉴于外来物种对生物样多性的影响日益严重,而我国却没有专门立法保护措施,故建议建立外来物种管理法规体系。而且随着人口和用地的不断增长,被动的保护已很难真正达到保护的目的,为此提出可持续利用生物资源。同时生物多样性对全人类都有着深远的意义,需要各国政府和人民的积极参与,故特别强调国际合作和加强国民教育。3.1 建立、完善自然保护区和制定《自然保护区立法》自然保护区是具有保护自然环境和自然资源的双重性质,并且是一定的空间范围的区域。在我国指对有代表性的自然生态系统、珍惜濒危野生动植物物种的天然集中分布区和具有特殊意义的自然遗迹等保护对象所在地的陆地水域和海域,依法划出一定面积予以特殊保护和管理的区域。据《世界资源》1997年的统计,全世界已建立较大面积的保护区1.04万个多,其无论在保有物种、遗传、生态系统的多样性还是在保护物种生境上都起了非常重要的作用,但各国也意识到,由于缺法相关法律保护,自然保护区建设、管理混乱,保护区内开发与保护矛盾突出,乱砍、滥挖偷猎行为时有不断,造成一些自然保护区破坏严重。因此,许多国家对自然保护区和国家公园进行了专门立法。如,英国《国家公园和乡土利用法》,日本的《自然公园法〉澳大利亚的国家公园与野生生物保护法》 加拿大的《国家公园法》,韩国的《自然公园法》 等。另外,一些国家制定了自然保护区或生物多样性保护方面的综合性法律,并将自然保护区纳入其中。例如,日本的《自然保全法》、新西兰的《自然保护法》、韩国的《自然环境保护法》等。这些法在保护生物多样性上取得很大成效。所以无论是按国际通行做法还是从我国国情出发,都有必要抓紧制定一部《自然保护区法》,对由于自然保护区的保护、建设、管理、开发和利用而产生和存在的社会关系进行调整。建议在原有法规中法律制度:如审批制度、分级分区制度、管理制度、检查应急制度的基础上,修改和完善相关法律制度,如分类性保护和管理制度、监督管理体制、投入保障制度,借鉴国外相关先进经验,创设新的法律制度,如功能区划制度和社会影响评价制度。3.2 防止外来物种和建立外来物种管理法规体系外来物种入侵不仅对当地生物构成威胁,同时对经济和人体健康带来不可估量的损失,因此一些国家对此进行了立法。如美国先后颁布或制修订了《野生动物保护法》、《外来物种预防和执行法》、《国家入侵生物法》、《外来有害生物预防和控制法》、《联邦有害杂草法》等;新西兰《生物安全法》等。我国虽有一些法律法规涉及外来物种管理,如根据《野生动物保护法》(1988)农业 和林业局分别建立了水生和陆生野生动物引进审批制度;《野生植物保护条例》(1996)、《进出境动植物检疫法》、《动物防疫法》和《植物检疫条例》。但是目前尚无针对外来物种入侵的专门法规。《中国生物多样性保护行动计划》涉及到 外来入侵物种物种,但未制定专门针对外来物种入侵的行动计划,所以中国急待制定相关法律法规以确保生态安全和保护本国生物多样性。如设立引种许可证制度和环境影响评价制度,建立外来物种入侵预警机制。另外,对外来物种进行普查和有计划清除,也很有必要。3.3 在保护中持续利用生物资源虽然全世界已建立众多自然保护区、国家公园等多形式保护方法方式,但相对于地球生物圈而言,其保护的生物多样性是有限的。因此人们认识到,有效和长期可信的保护生物多样性的方法是持续利用生物资源。指对生物资源的利用应以使生物多样性在所有层次上得以保护、再生和发展。对保护而言,没有合理利用也就没有保护。利用自然保护和发展旅游业就是一例。不但有经济效益,实际上也是宣传群众、教育群众,从而获得广大人民群众的广泛支持。这本身就是社会效益的体现,也是自然保护的价值体现。另外建议对生物多样性有影响的重要部门(如农业、林业、渔业、科研机构)制定生物多样性保护规划,并将其纳入他们的生产计划中,鼓励生物的资源利用方式的多样化。包括根据当地资源的实际情况实施传统的农业和林业措施;推进科研与教育;采取必要的办法使保护区免受人类活动的影响和进行迁地保护。3.4 国家合作与行动在生物多样性问题上,世界各国的共识是生物多样性问题不是局部的、地区的问题,而是全球性的问题。联合国有关组织、世界科学界和各国政府部门认为国际合作是推进生物多样性保护的重要方面。因此我国政府应积极的参与国际合作加入协定,联合打击跨国非法贸易与捕猎。加强科研协作,但要注意主权与产权问题。我国已加入的公约协定有《濒危野生动植物国际贸易公约》、《国际捕鲸公约》、《生物多样性公约》、《热带木材协定》、《关于保护特别水禽的重要湿地公约》等等,为了更好的保护我国生物多样性,应积极的开展国际合作,并制定相关的实施计划与细则,在必要的情况下制定相关行政法规或法律。3.5 加强环保教育从整体和局部看,国民素质的高低直接关系到生态环境及生物多样性的好坏,大量资料表明,凡是受环保教育程度越低的国家和地区,通常生态环境破坏频率越高、程度越深、问题也越多。而对生物多样性的可持续发展这一社会问题来说,除发展外,更多的应加强民众教育,广泛、通俗、持之以恒地开展与环境相关的文化教育、法律宣传,培育本地化的亲生态人口。特别值得重视和提倡的是利用当地文化、习俗、传统、信仰、宗教和习惯中的环保意识和思想,如民族地区的龙山、凤水,进行宣传教育。另建议在中小学中专门开设环境课程或在自然、化学、生物、地理及中进行环保教育,尤其值得重视的是课外活动。此外,加快对全国生物多样性的清查;根据实际情况变更动植物保护级别;恢复破坏的生态系统;及对一些重点珍稀濒危物种进行人工繁育和扩群工作,也很有必要。总之,一个物种的消亡往往不是单个因素作用的结果,而是多个因素综合作用的结果。所以,生物多样性的保护工作是一件综合性的工程,需要各方面的参与,不仅需要政府,更需要民众;不仅需要单个学科,更需要多学科;不仅是一个国家或地区,而是全球的共同参与与合作。
是的。患病原因要去医院进行专业的诊断。也不能过于的忽视它。这样才能少走弯路。
纤维肌痛综合征确实是一种疾病。
前日本国家足球队球员铃木启太,自2000年加入J联赛球队浦和红钻以来,为该队效力了16年。2021年2月,他与自己的老东家浦和红队签订了合作协议,支持年轻球员的发展。 这次我们问他关于运动员的肠道菌群和他对肠道活动的建议。 运动员和普通人的肠道菌群有什么不同? --运动员和日常艰苦训练的普通人之间的肠道菌群有什么不同? 铃木启太:根据我们的研究,有两个主要区别。 一个是肠道菌群的多样性很高,另一个是有很多丁酸菌。 就多样性而言,据说它是健康的一个指标。 最近,有三篇论文显示,严重冠状病毒感染患者的肠道菌群的多样性很低。 --所以在运动员的胃里有许多不同类型的细菌。 肠道中的丁酸菌有什么功能? 铃木:丁酸菌控制免疫系统,并产生短链脂肪酸*,据说这对肠道环境非常重要。根据研究表明,短链脂肪酸也影响运动功能,这对我来说很有意义。 *短链脂肪酸是由肠道细菌产生的有机酸(乙酸、丙酸、丁酸等)。 短链脂肪酸:这些是由肠道细菌产生的有机酸(乙酸、丙酸、丁酸等)。 肠道菌群随着我们年龄的增长而发生变化。 --有些人的肠道菌群天生就像运动员一样? 还是你通过注意饮食和运动得到的东西? 铃木:首先,婴儿的肠子是无菌的。 据说,他们在通过母亲的产道时第一次获得了肠道细菌。出生后,婴儿喝母亲的乳汁,因此从母亲的皮肤和吃的食物中获得细菌,人们认为这些细菌在三至五岁时已在一定程度上形成。 然而,随着年龄的增长,我们肠道中的菌群也会发生变化,所以它也会随着我们的运动习惯和饮食习惯发生变化。 即使是普通人也可以以拥有运动员的肠道菌群为目标。 --你的意思是说,现在增加成年人的肠道菌群和丁酸菌的多样性还不算太晚? 铃木:我们也在研究普通人群的肠道菌群,我们发现在严重的冠心病患者中,丁酸菌的比例比较低。 另外,由于新冠疫情,许多人越来越多地呆在家里,所以他们不怎么出门,也不怎么运动。 我们研究的其中一家公司的员工也显示出他们在疫情前后肠道环境的变化,这表明缺乏运动可能对他们的肠道菌群产生了负面影响。 另一方面,即使是轻微的运动,如散步或通勤,也能对肠道菌群产生积极影响。 你不必像运动员一样进行训练就能对你的肠道菌群产生积极影响。 --经常观察你的大便,以便最好地利用它们进行调节,是吗? 铃木:今天我感觉很好,我感觉不是很好 ...... 我昨天吃了什么?以此类推。 与其说是调理,不如说是给我饮食方面的反馈。 你只能观察自己的大便,找出适合你的方法。 我认为找出适合自己的方法很重要。 --我们应该以什么样的大便为目标? 铃木:我们将良好的大便定义为每天至少一次的大便,长度为30至40厘米。 当然,50厘米或60厘米也不错,只要足够长(笑)。 更长、更厚、......,更多的黄褐色就更好了。 有一个布里斯托尔量表对粪便进行分类,是判断粪便的一个好方法。 你可以在互联网上找到它。 有关肠道菌的研究,近十年简直火到爆,其实远在1908年,梅契尼柯夫就有说过,肠道菌群产生毒素是人衰老的根源,2004年,美国Jeff Gordon实验室,第一次提出一些证据,表明肠道菌群可能影响脂肪存储和代谢。这篇论文发表时,国际上对肠道菌群的研究还不太关注。 最近几年国外的权威杂志上,Nature、Science、cell 都陆续刊登了有关肠道菌研究的各种论文,肠道菌对人的健康影响越来越被重视,随便挑几篇,有英文基础的可以看看。 1.Gut bacteria that prevent growth impairments transmitted by microbiota from malnourished children Gut bacteria that prevent growth impairments transmitted by microbiota from malnourished children 2.Partial restoration of the microbiota of cesarean-born infants via vaginal microbial transfer 3.Sialylated Milk Oligosaccharides Promote Microbiota-Dependent Growth in Models of Infant Undernutrition 还有人发现肠道菌群对人的意识,行为,大脑都产生影响,为什么有的人减肥那么难,总是控制不了食欲,不想运动,可能因为肠道菌群通过对激素的控制,控制了你的意识,行为,可以直接给大脑指令,目前这方面的研究非常多,很多研究都指向肠道菌群威力无穷,控制着我们的行为,思维和身体健康。 肠道里的细菌数量约为人体细胞数量的十倍,惊人的数量。好的肠道菌,帮助你分解糖分,消炎,镇痛,抗氧化,合成维生素,丁酸盐,保护肠道。坏的肠道菌,产生毒素,产生致癌物,会导致细胞炎症,导致肥胖,糖尿病,冠心病等 菌群移植疗法(Human Microbiota Transplantation,HMT或FMT),指将健康供体的肠道菌群通过智能肠菌处理系统制成混悬液或胶囊,移植到患者胃肠道内,通过重建患者正常功能的肠道菌群以实现其肠道及肠道外疾病的治疗。 菌群移植治疗疾病的核心是作用于失调的肠道菌群重建肠道稳态。肠道内正常细菌具备重要的代谢和生物学功能,如能量吸收、合成生长因子、刺激免疫系统、建立定植抗力等。健康的肠道菌群是一个多样性高、稳定、具有抵抗力和复原力的微生态系统。 肠道菌群失调是指肠道菌群在环境和宿主因素的影响下出现功能和结构上的紊乱,并主要受环境影响。失调状态下的肠道菌群与多数疾病的发病机理和进程有关。但是,肠道菌群失调究竟是疾病引起变化的一种反映还是在发病机制中的一种驱动力,还没有研究清楚。肠道菌群失调导致了几种代谢途径的紊乱从而影响了在肠内和肠外的免疫和机械过程,并且损伤了定植抗力,而这些过程都可以通过菌群移植疗法进行修复。 这一疗法对溃疡性结肠炎和克罗恩氏病等炎症肠病,肠易激综合症和便秘等胃肠道疾病,特应性皮炎等过敏性疾病,糖尿病等代谢性疾病均有治疗效果,其治疗对象也已扩展到了精神类疾病的范围,例如抑郁症,自闭症。 以上情况表明肠道菌群的功能不仅能影响胃肠道,还会影响全身所有的器官功能,从此角度看,可以说是一种有望在未来进一步发展的治疗方法,非常值得期待。 总结: 肠道菌群移植又称菌群移植、粪菌移植,简单来说就是把健康人粪便中提取的肠道菌群,通过口服或肠胃镜、鼻肠管移植到患者体内,可以重塑患者体内肠道菌群达到治病的目的甚至对健康人群起到延年益寿的作用 从现有文献报道的各种疾病治疗的有效率分别为:艰难梭菌感染90+%, 溃疡性结肠炎80.2%,克罗恩病44-66.7%,肠易激综合症:65%,慢性便秘:50-89%,自闭症:80%
它是一种病症,但是可能属于一种小病,小痛,只要正常的规律的生活,那么不用药物控制,也是可以治好的。
这个题不好写“如果地球上没有生命”本身就有问题,现(事)实与理想的完美冲突!哪我就反其道而为之吧!希望你不要见笑。 生命何时、何处、特别是怎样起源的问题,是现代自然科学尚未完全解决的重大问题,是人们关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说,并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究,第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的,这一过程教材中已有叙述,这里不再重复。需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。图7团聚体简单代谢示意图第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程.生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球,在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命。至此,生物学的演化开始,直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙。首先,生命起源之说,第一个谜是生命的时间,起源的时间问题。在中世纪的西方,人们对《圣经》的上帝造人的故事是深信不疑的。在1650年,一位爱尔兰大主教根据圣经上所描述的,计算出上帝创世的确切时间是公元前4004年,而另一位牧师甚至把创世时间更加精确地计算到公元前4004年10月23号上午九点钟。也就是说,生命起源距今是六千年前,这当然不是真的,而真的是什么呢?真的就是用科学的回答,科学是怎么回答这个生命起源的时间呢?那就是说用化石,是保存在岩石中的化石来回答。我们知道,生物死亡后,它们的遗迹在适当的条件下,就保存在岩石之中,我们把它们称作化石。地质历史中形成的岩层,就像一部编年史书,地球生物的演化历史,就深深埋藏在这些岩石之中,年代越久远的生物化石,就保存在岩层的最底层。迄今为止,我们发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部,距今约三十五亿年前的岩石,这些化石类似于现在的蓝藻,它们是一些原始的生命,是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米,到几十个微米。因此我们可以说,生命起源它不晚于三十五亿年。同时我们知道地球的形成年龄大约在46亿年前,有这两个数据我们就可以看到生命起源的年龄,大致可以界定在46亿年到35亿年之间。今天,随着科学的发展,地质学家认为,在地球形成的早期,地球受到了大量的小行星和陨石的撞击,它是不适合生命的生存。与其说当时地球上有生命,还不如说它在毁灭生命,因此地球上生命起源的时间,它不早于40亿年。另外,在格陵兰的38.5亿年的岩石中发现了碳,这个碳的话,我们知道,碳分两种,一个无机碳、一个有机碳。另外,这个碳的话,它有重碳和轻碳之分,因此我们可以根据这个碳之中的轻碳和重碳之比,就来可以推测这些碳的来源。科学家根据碳的同位素分析,推测这些碳它是有机碳,是来源于生物体。也就是说,这样我们把生命起源的时间大大缩短了,也就是在距今40亿年到38亿年之间,自从地球上生命起源之后,一直到现在45亿年,就是生生不息的生命演化史。1859年,伴随着达尔文《物种起源》一书的问世,生物科学发生了前所未有的大变革,同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光,这就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实,既然你说地球早期温度都是比较高,又充满了很多还原性气体,还有水,那么我就把这些气体,把水放在一个瓶子里面,看看它是不能产生生命,或者产生有机化合物。米勒在1953年把氨气、氢气,还有水、一氧化碳放在一个密封的瓶子里面,在瓶子里面两头插上金属棒,完了通上电源,通过这个类似于闪电的作用,确实在几天之后产生了大量的氨基酸。那么就是说在地球上面,在闪电下,在常温下,也能成为无机分子,合成有机分子。我们知道,你氨基酸的话,是组成蛋白质的最重要的物质,可以说,组成生命起源最重要的物质。因此,米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢?那就是在早期,地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈,比如说甲烷、氨气、有水、有氢气,还有原始的海洋,当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸,而这多种氨基酸,在常温常压下,它可能在局部浓缩,再进一步演化成蛋白质,蛋白质和其他的多糖类,以及高分子脂类,在一定的时候有可能孕发成生命,这就是米勒描述的生命进化的过程。但是这种温暖水池说,也遇到一些问题,其中有两个问题,第一个问题是现在地质学家认为,地球早期大气圈它并不是含有大量的还原性气体,它是含有大量的二氧化碳和氮气,比米勒的这个气体多一些惰性。在闪电的情况下,你并不能形成大量的氨基酸。第二个,温暖的水池在地球早期并不能长期形成,为什么呢?因为当时地球早期,刚才说过它有大量的陨石、流星,还加上地球本身的放射性,温度很高,你这个温暖水池一旦生命产生了,一个陨星过来,温度在瞬间之内可能达到上千度、甚至几千度,生命已经绝灭了,只能再来一次生命的起源。但是我们现在就这么想,现今的地球上是不是有温度比较高,还有还原性气体,还有生物存在呢?那么,有两件工作可以说具有划时代的意义,一个是1967年美国学者布莱克,在黄石公园的热泉中发现了大量嗜热生物,我们知道蛋白质一般的话超过六十度,就会凝固的,煮鸡蛋六十度七十度以上鸡蛋就熟了,但是生物,是不是在六十度以上还能够生活呢?在以前是不敢想的。现代生物学家,他通过生物分子学的研究,他把热泉中的一些嗜热古细菌,跟现在的普通细菌进行了基因的对比,发现它们基因的相同点,不超过60%。那么就是说这些古细菌它们含有非常多的古老的基因,也就是说,它们很有可能就是生命起源时候的这种类型。应该说,生命起源我们研究生命起源它最好的证据,还是在地球上,40亿年到38亿年间的岩石和化石所包含的信息。但是,经过40亿年的变化,地球已经面目全非,现在的地球即使你有40亿年到38亿年的岩石,它也进入了大量的变种,信息也几乎全无。因此我们把目光不要局限在只是在地球上,如果说生命是宇宙之中一个普遍的现象的话,除了地球之外的其他天体上,是否也有类似于地球早期的这样的环境呢?如果有的话,也许能为研究生命起源打开新的窗户,我们第一个目标是什么地方呢?不是火星是月球,现在地质学家认为,月球是40亿年前,一颗大的行星撞击地球,而从地球上迸发出去。形成了当今的月球,这个时间正好是40亿年,如果地球上有生命起源的话,我们在月球上看看,那不就是解决这个问题了吗。在中国的古代神话中有嫦娥奔月的这个说法,月球上有月桂、有月兔,还有浪漫的爱情故事,但是二十世纪六十年代到七十年代,随着前苏联和美国的宇航员登陆的成功,这个神话彻底破灭了,月球其实是一个没有生命,没有水,没有氧气,不适合生命生存的荒漠的星体。那么我们第二个目标是什么呢?第二个目标是火星,因为火星也许在40亿年以前,有着跟地球类似的经历,火星的物质成分跟地球非常近似,它的轨道也跟地球非常近似,那么火星上是不是有生命呢?我们到火星上去干什么呢?我们寻找生命起源,要从哪几点入手呢?一般来说是三点,第一个在火星上寻找是不是有活的生命?如果有活的生命,那好了。那生命的话,可能真是在宇宙中起源的,或者地球上的生物也许来自火星,或者来自其他的彗星。第二个我们寻找液态水,因为我们知道,水是万物之源,水是生命之源。现在地球上我们所理解的生命形式是离不开水的,所以寻找液态水也是非常重要的一个指标。第三个寻找与生命有关的化合物,如果我们现在没有活的生物的话,过去有没有呢?过去的生物是不是形成了一些化合物?它是不是以化石的形式保存在这些岩石之中呢?所以我们到火星上寻找生命,抱着三个目的。1957年美国的海盗号航天器发回到地球的信息时,火星上没有生命,没有液态水的存在,它是一个荒芜干渴的红色的星球。但是人类并没有气馁,20世纪90年代,美国宇航局加大了对火星的探测力度,通过火星探测者号、火星拓荒者号航天器和哈博望远镜得到的图片,和其他的有关天体物理的信息资料显示,火星上过去很可能有过液态水的存在。一些航天资料显示,火星上有类似于像我们发生大洪水山前的冲积扇的构造,还有水、河道、像地球上干涸的河床的河道,还有水侵蚀岩石的痕迹。另外还有非常特别的一点,在火星的两极,发现了类似于地球上冻土解冻的情况,这是我们的航天资料。那么我们对火星的研究,那就束手无策了吗?现在至少在现阶段并不是,我们有来自火星上的陨石,非常幸运,在1984年,人们在南极的冰盖上面,发现了一颗陨石,这个陨石拿回来以后呢,对它进行它的元素和做气体化学分析,发现这个陨石呢,它的气体它的同位素,跟火星上非常类似。所以他们认为这个陨石是来自火星,这个陨石是在一万年前,掉在冰盖上,南极的冰盖上。通过这个陨石的放射性同位素年龄测定呢,这个陨石40亿年,距现在有40亿年左右,正好跟地球上生命起源的年龄是一样的。那么几十年来,科学家通过了大量研究这个陨石,一些研究者认为,这个陨石上含有了生命的迹象,有哪几个方面的证据呢?有三个,第一个这个陨石里面含有数种沉积矿物,因为沉积矿物它是有水的情况下形成的,所以科学家从中推断,火星上可能有水,特别这些矿物里面有一种是磁铁矿物。他认为这种磁铁矿,它只能由生命的形式存在,这是第一个证据。第二个,在这个陨石的表面通过化学分析,获得了多种多环的芳香烃,他认为这种多环的芳香烃的话,与生命的形式有关。第三个它是通过扫描电镜仔细观察,发现了形态非常类似细菌的生物化石。这化石并不是很大,只有几百个纳米,因此,在1996年,美国宇航局向全世界宣布,在40亿年前火星上曾经有过生命,当然这是一家之言。这颗陨石里面,这个有关生命存在的信息是不是真的呢?当然有很多学者对这些证据提出了置疑。第一个就拿磁铁矿来说,你认为只能由生命生存,我同意,你认为这个沉积矿物它也是由生命生存,我也同意。它是生命有水的形式下才能沉积,我也同意。但是你要知道这个陨石是在南极的冰盖上找到的,那冰全是水,你在陨石撞击冰盖的时候,可能有很多的水溶化了,陨石撞击这个地球的时候,它可能形成很多裂隙,如果有液态水,溶化的水,从这个裂隙进去的话,那不也可能形成一个自身的沉积矿物吗?另外你认为这个磁铁矿,你也可能,有人认为磁铁矿的话,也并不是说是生命特有的,在其他物质条件下也可以形成,所以第一条证据的话,就有很多科学家认为它占不住。第二就是多环芳香烃的问题,同样你看像南极冰盖,你是零下40度,或者50度也好,也有大量的菌藻的生存,它是不是污染的呢?现在的污染,也许是一万年以前污染的呢。所以这条证据的话,你也不能说是一个非常可靠的证据,百分之百的证据。第三个证据,特别是第三个证据它更加靠不住,就是把陨石把它劈开,你看见这些所谓的细菌的化石,这些化石,第一个它太小,它的直径的话只有几十个纳米,我们知道,你像一个铁的原子核的话,它可能就有0.6个纳米,所以你这个,所谓生物化石它的直径的话,它可能就是几百个,甚至由上千个原子核组成。所以这基本的话,在现在我们理解的这个具有细胞膜包裹的原始细胞最小形态是不可想象的。所以这个有关陨石上生命的存在,或者火星上生命的存在,还需要继续的研究。我们所观察的第三个天体,就是木星的卫星,特别是第二个卫星,叫木卫二,它的大小跟地球直径非常类似,在1997年美国的伽利略号航天器对木卫二进行了观察,他们发现在木卫二表面的话,有大量的裂痕存在,并且是多起的裂痕,通过天体物理学的方法研究,这个星球其实全是由水组成的,这个水是固态的冰,变成了固态的冰,我们从这些很多很多的裂隙可以看起来,多起裂痕看起来,这个星球也许在过去或者某个时候,某几个时候,这个水曾经溶化过。也就是说,它曾经有液态水的存在,有液态水存在,它是不是也有生命的存在呢?但是这个还是一个未知数,我们需要更进一步的研究。总之,随着航天科技和其他相关技术的进一步发展,地外生命的探索,为我们研究生命的起源开辟了一个新的途径。但无论怎么样生命起源的过程的话,这三个过程是跑不了:第一个是从无机物到有机小分子,这种过程,比如说你一氧化碳、二氧化碳、水、氢气、氨气、甲烷,这些东西你合成有机小分子,像氨基酸、嘌呤、啶、核苷酸、高能化合物、肪酸、有卟呤等这些东西,这个过程是跑不掉的,因为地球生命的起源的话,你从无机界到有机界,所以这个过程。一个过程是不管在什么地方,在海底也好,在热泉里面,在火星上或者在木卫二,都跑不了这个过程,所以研究生命起源的过程的话,是第一个。第二个呢,它是有机小分子到有机大分子这个形式,就是刚才说的氨基酸嘌呤嘧啶这个东西,有机大分子像蛋白质多糖,核酸这个过程,因为蛋白质是组成生物体的主要的物质,还有多糖、糖类、都是组成很多细胞的这个骨架,细胞壁的主要成分,还有核酸、这是遗传物质,所以这个过程的话,也是跑不掉的。第三个这些生物的大分子,演化到原始单细胞的生命,这也是跑不掉的。一个原始的单细胞,外面有一个膜包裹,里面有遗传物质,要进行新陈代谢的交换。所以生命起源的过程其实可以简单地分成这三个过程:对这三个过程我们现在做到哪一步呢?我们还有什么没解决的呢?第一个我们看看从无机物到有机小分子这个过程,其实这个过程的话,在热泉中,在深海的海底“黑烟囱”中,还是在实验室中,我们都能够合成这个米勒的实验就是一个最经典的实验,它就是把无机物合成了有机小分子。第二个过程,我们再看看,第二个过程是有机小分子,到有机大分子这个过程,这个过程的话,其实在热泉,像海底热泉口,还有陆地上,像黄石公园,我们国家云南的热泉都有这种过程,因为这个温度很高,它有机物在里面的话它可以进行热聚合脱水反应,能形成蛋白质,我们在实验室里面,这个过程也是可以重复的,所以生命起源的第二个过程也不是难的事情。最难的是生命起源的第三个过程,就是生物大分子到原始单细胞这个过程,可以说这个过程是迄今为止科学家们研究上遇到最大的难题。也是无机生命到生命,无机化合物到有机生命不可跨越的一个鸿沟,这个过程包括哪几部分呢?换句话说,我们要研究生物大分子,到原始单细胞生命,要从几个部分来入手呢?第一个我们要研究自我遗传系统,一个遗传系统,就是能自我复制的生物大分子这个系统的建立,DNA、RNA这种系统的建立。它怎么建立的?它怎么合成的?它们怎么有遗传的功能?第二个,蛋白质的合成,它要纳入到自我复制系统的控制,这是什么意思呢?就是它新陈代谢,它是能量和物质在细胞内的交换,接受太阳光、接受化学能,产生有机物,再用这有机物分解而产生能量,这个能量像一个马达一样,来运转这个细胞,是这个过程。这个过程也是非常难的一个过程,第三个过程,生物膜系统的形成,也就是说比如说像细胞壁、细胞膜,生物膜的系统,为什么重要呢?因为我们知道无机界是没有隔离的,没有这种隔离,只有在生物里面它有一个膜跟外界隔离,同时这个膜也不是绝对隔离,而是跟外面进行物质的交换。它有一些小的空隙,所以这个生物膜系统也是一个非常精密的生物机构,所以在生命起源之中这三个阶段或者三个步骤缺一不可,也是非常难的三个步骤。迄今为止,我们把生命起源可以描述成这样子的:在40亿年前的地球上,由无机分子合成的有机小分子,它聚集在热泉口,或者火山口附近的热水中,通过聚合反应,形成了生物的大分子,这些大分子进行自我复制,自我选择,进而通过分子的自我组织,并自我复制和变异,从而形成核酸和活性蛋白质,同时分隔结构同步产生,最后在基因的控制下的代谢反应,为基因的复制和蛋白质的合成提供能量,这样一个由生物膜包裹着的具有能自我复制的原始细胞,就在地球上产生了。这个原始细胞可能是异养的,或者是化学自养的,它可能类似于现代生物在热泉附近的嗜热古细菌,这个描述短短几百字,就把生命起源的过程描述过来了。但它有四个无法逾越的鸿沟,一个是自我选择,因为你组成生物大分子或者RNA,DNA,它这些分子都是非常有限的几种分子。在无机条件下,或者在闪电情况下、或者在热水中,它形成很多这样的分子,这些分子怎么能自我选择,能合成DNA,RNA,能把其他的大分子抛弃掉,这个过程的话,我们并不知道它,为什么这样子?第二个是自我复制,DNA,RNA它自己能够复制,能够为下一代遗传下去,这个过程我们也并不知道。第三个是分隔结构,就是细胞膜,比如细胞膜、或者细胞内部的膜结构,这个过程我们也不是很清楚,它怎么形成的?像磷脂、精细的生物结构怎么形成的,我们也并不是很清楚。另外是一个新陈代谢的问题,你怎么先是吸收外面的能量,这个过程我们并没有解决,但不管怎么样这种热泉中生命起源假说的话,它确实有很多有利证据的支持,特别是近年来,它取得了一系列最重要的进展。我们知道,热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物,特别是黄铁矿物和硫,一方面硫化铁和硫,有新陈代谢的出现。硫化铁是一种非常重要的催化剂,很多化学反应在它的表面或者说在它的晶体骨架里,进行得非常非常的顺利,一些重要化合物已在在热泉中被发现。例如一种活性物质,像硫化脂就发现在热泉之中,它与一种非常重要的化合物,一些复合物非常类似,这种化合物提供了能量新陈代谢的一种途径。所以说这个新陈代谢的途径的话,可能跟热泉中的黄铁矿和硫,以及它们的聚合物有一定的关系。另一方面,遗传物质核糖核酸,RNA的出现的话,与硫化脂和硫的化学过程有着非常密切的关系。而脱氧核糖核酸,DNA它还可以直接用RNA脱氧演变而来。还有另一个的话,像黄铁矿的聚合物,就是这个热泉口中的这个黄铁矿的聚合物的话。其实,存在于很多重要的生化酶的中心,那些生化酶的话,可能就产生于含有大量的硫热泉之中。由此看来,地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年间这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。但是我们应该清醒的明白,我们距离揭开生命起源这一亘古之谜,还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物,到有机化合物到有机生命体的演化,同时还具有很多的偶然性,并不是有这种环境,有这种形成条件,它就能产生生命。有人曾经比喻说,这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有,塑料、塑料瓶子、铁,废弃金属、油,而生命,一个单细胞,就像一辆精美的奔驰车,在一阵台风过后,这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想像,这个生命起源的过程是非常非常地艰难。因此,也许我们在这个蓝色的星球,是生命的惟一的乐园,因此请保护我们的地球,珍惜地球上的生命,我们不能奢望地球上第二次的生命起源,谢谢大家。
[编辑]历史 古细菌这个概念是1977年由Carl Woese和George Fox提出的,原因是它们在16SrRNA的系统发生树上和其它原核生物的区别。这两组原核生物起初被定为古细菌(Archaebacteria)和真细菌(Eubacteria)两个界或亚界。Woese认为它们是两支根本不同的生物,於是重新命名其为古菌(Archaea)和细菌(Bacteria),这两支和真核生物(Eukarya)一起构成了生物的三域系统。 [编辑]古菌、细菌和真核生物 在细胞结构和代谢上,古菌在很多方面接近其它原核生物。然而在基因转录这两个分子生物学的中心过程上,它们并不明显表现出细菌的特徵,反而非常接近真核生物。比如,古菌的转译使用真核的启动和延伸因子,且转译过程需要真核生物中的TATA框结合蛋白和TFIIB。 古菌还具有一些其它特徵。与大多数细菌不同,它们只有一层细胞膜而缺少肽聚糖细胞壁。而且,绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成,而古菌的膜脂由甘油醚构成。这些区别也许是对超高温环境的适应。古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。 Image:PhylogeneticTree.jpg 基於rRNA序列的系统发生树,显示了可明显区别的三支:细菌(Bacteria)、古菌(Archaea)和真核生物(Eukarya)[编辑]生境 很多古菌是生存在极端环境中的。一些生存在极高的温度(经常100℃以上)下,比如间歇泉或者海底黑烟囱中。还有的生存在很冷的环境或者高盐、强酸或强碱性的水中。然而也有些古菌是嗜中性的,能够在沼泽、废水和土壤中被发现。很多产甲烷的古菌生存在动物的消化道中,如反刍动物、白蚁或者人类。古菌通常对其它生物无害,且未知有致病古菌。 [编辑]形态 单个古菌细胞直径在0.1到15微米之间,有一些种类形成细胞团簇或者纤维,长度可达200微米。它们可有各种形状,如球形、杆形、螺旋形、叶状或方形。它们具有多种代谢类型。值得注意的是,盐杆菌可以利用光能制造ATP,尽管古菌不能像其他利用光能的生物一样利用电子链传导实现光合作用。 [编辑]进化和分类 从rRNA进化树上,古菌分为两类,泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。另外未确定的两类分别由某些环境样品和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌(Nanoarchaeum equitans)构成。 Woese认为细菌、古菌和真核生物各代表了一支具有简单遗传机制的远祖生物的后代。这个假说反映在了“古菌”的名称中(希腊语archae为“古代的”)。随后他正式称这三支为三个域,各由几个界组成。这种分类后来非常流行,但远组生物这种思想本身并未被普遍接受。一些生物学家认为古菌和真核生物产生於特化的细菌。 古菌和真核生物的关系仍然是个重要问题。除掉上面所提到的相似性,很多其他遗传树也将二者并在一起。在一些树中真核生物离广古菌比离泉古菌更近,但生物膜化学的结论相反。然而,在一些细菌,(如栖热袍菌)中发现了和古菌类似的基因,使这些关系变得复杂起来。一些人认为真核生物起源於一个古菌和细菌的融合,二者分别成为细胞核和细胞质。这解释了很多基因上的相似性,但在解释细胞结构上存在困难。 目前有22个古菌基因组已经完全结束了测序,另外15个的测序工作正在进行中。[1] [编辑]参见古菌分类表 [编辑]补充20世纪70年代,卡尔·乌斯(Carl Woese)博士率先研究了原核生物的进化关系。他没有按常规靠细菌的形态和生物化学特性来研究,而是靠分析由DNA序列决定的另一类核酸---核糖核酸(RNA)的序列分析来确定这些微生物的亲缘关系。我们知道,DNA是通过指导蛋白质合成来表达它决定某个生物个体遗传特征的,其中必须通过一个形成相应RNA的过程。并且蛋白质的合成必须在一种叫做核糖核蛋白体的结构上进行。因此细胞中最重要的成分是核糖核蛋白体,它是细胞中一种大而复杂的分子,它的功能是把DNA的信息转变成化学产物。核糖核蛋白体的主要成分是RNA,RNA和DNA分子非常相似,组成它的分子也有自己的序列。 由于核糖核蛋白体对生物表达功能是如此重要,所以它不会轻易发生改变,因为核糖核蛋白体序列中的任何改变都可能使核糖核蛋白体不能行使它为细胞构建新的蛋白质的职责,那么这个生物个体就不可能存在。因此我们可以说,核糖核蛋白体是十分保守的,它在数亿万年中都尽可能维持稳定,没有什么改变,即使改变也是十分缓慢而且非常谨慎。这种缓慢的分子进化速率使核糖核蛋白体RNA的序列成为一个破译细菌进化之谜的材料。乌斯通过比较许多细菌、动物、植物中核糖核蛋白体的RNA序列,根据它们的相似程度排出了这些生物的亲缘关系。 乌斯和他的同事们研究细菌的核糖核蛋白体中RNA序列时,发现并不是所有的微小生物都是亲戚。他们发现原来我们以为同是细菌的大肠杆菌和能产生甲烷的微生物在亲缘关系上竟是那么不相干。它们的RNA序列和一般细菌的差别一点也不比与鱼或花的差别小。产甲烷的微生物在微生物世界是个异类,因为它们会被氧气杀死,会产生一些在其它生物中找不到的酶类,因此他们把产生甲烷的这类微生物称为第三类生物。后来又发现还有一些核糖核蛋白体RNA序列和产甲烷菌相似的微生物,这些微生物能够在盐里生长,或者可以在接近沸腾的温泉中生长。而我们知道,早期的地球大气中没有氧气,而含有大量氨气和甲烷,可能还非常热。在这样的条件下植物和动物无法生存,对这些微生物却非常合适。在这种异常地球条件下,只有这些奇异的生物可以存活,进化并在早期地球上占统治地位,这些微生物很可能就是地球上最古老的生命。 因此,乌斯把这类第三生物定名为古生菌(Archaea),成为和细菌域、真核生物域并驾齐驱的三大类生物之一。他们开始还没有如此大胆,只是称为古细菌(Archaebacteria),后来他们感到这个名词很可能使人误解是一般细菌的同类,显不出它们的独特性,所以干脆把“bacteria”后缀去掉了。这就是古生菌一词的来由。 [编辑]补充古菌的发现 人们对古菌的兴趣并非始于1970年代。古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。古菌常被发现生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖等。事实上,在我们这个星球上,古菌代表着生命的极限,确定了生物圈的范围。例如,一种叫做热网菌(Pyrodictium)的古菌能够在高达113℃的温度下生长。这是迄今为止发现的最高生物生长温度。近年来,利用分子生物学方法,人们发现,古菌还广泛分布于各种自然环境中,土壤、海水、沼泽地中均生活着古菌。 目前,可在实验室培养的古菌主要包括三大类:产甲烷菌、极端嗜热菌和极端嗜盐菌。产甲烷菌生活于富含有机质且严格无氧的环境中,如沼泽地、水稻田、反刍动物的反刍胃等,参与地球上的碳素循环,负责甲烷的生物合成;极端嗜盐菌生活于盐湖、盐田及盐腌制品表面,它能够在盐饱和环境中生长,而当盐浓度低于10%时则不能生长;极端嗜热菌通常分布于含硫或硫化物的陆相或水相地质热点,如含硫的热泉、泥潭、海底热溢口等,绝大多数极端嗜热菌严格厌氧,在获得能量时完成硫的转化。 尽管生活习性大相径庭,古菌的各个类群却有共同的、有别于其他生物的细胞学及生物化学特征。例如,古菌细胞膜含由分枝碳氢链与D型磷酸甘油,以醚键相连接而成的脂类,而细菌及真核生物细胞膜则含由不分枝脂肪酸与L型磷酸甘油,以酯键相连接而成的脂类。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,而古菌细胞壁不含肽聚糖。 有趣的是,虽然与细菌相似,古菌染色体DNA呈闭合环状,基因也组织成操纵子(操纵子为原核生物基因表达和调控的基本结构单位,生物活性相关的基因常以操纵子的结构形式协调基因表达的开启和关闭),但在DNA复制、转录、翻译等方面,古菌却具有明显的真核特征:采用非甲酰化甲硫氨酰tRNA作为起始tRNA,启动子、转录因子、DNA聚合酶、RNA聚合酶等均与真核生物的相似。 比较生物化学的研究结果表明,古菌与细菌有着本质的区别,这种区别与两者表现在系统发育学方面亲缘关系的疏远是一致的。 二分法和三域学说 地球上究竟有几种生命形式?当亚里士多德建立生物学时,他用二分法则将生物分为动物和植物。显微镜的诞生使人们发现了肉眼看不见的细菌。细菌在细胞结构上与动植物的最根本差别是,动植物细胞内有细胞核,遗传物质DNA主要储存于此,而细菌则没有细胞核,DNA游离于细胞质中。由于动物与植物的差别小于它们与细菌的差别,沙东(E. Chatton)于1937年提出了生物界新的二分法则,即生物分为含细胞核的真核生物和不含细胞核的原核生物。动植物属于真核生物,而细菌属于原核生物。 1859年达尔文发表《物种起源》以后,生物学家便开始建立基于进化关系而非表型相似性的分类系统,即所谓系统发育分类系统。可是,由于缺乏化石记录,这种分类方法长期未能有效运用于原核生物的分类。1970年代,随着分子生物学的发展,伍斯终于在这方面获得了意义重大的突破。 在漫长的进化过程中,每种生物细胞中的信息分子(核酸和蛋白质)的序列均不断发生着突变。许多信息分子序列变化的产生在时间上是随机的,进化速率相对恒定,即具有时钟特性。因此,物种间的亲缘关系可以用它们共有的某个具有时钟特性的基因或其产物(如蛋白质)在序列上的差别来定量描述。这些基因或其产物便成了记录生物进化历程的分子记时器(chronometer)。显然,这种记录生物系统发育历程的分子记时器应该广泛分布于所有生物之中。基于这一考虑,伍斯选择了一种名为小亚基核糖体核酸(SSU rRNA)的分子,作为分子记时器。这种分子是细胞内蛋白质合成机器——核糖体的一个组成部分,而蛋白质合成又是几乎所有生物生命活动的一个重要方面。因此,把SSU rRNA分子作为分子记时器是合适的。 在比较了来自不同原核及真核生物的SSU rRNA序列的相似性后,伍斯发现原先被认为是细菌的甲烷球菌代表着一种既不同于真核生物,也不同于细菌的生命形式。考虑到甲烷球菌的生活环境可能与生命诞生时地球上的自然环境相似,伍斯将这类生物称为古细菌。据此,伍斯于1977年提出,生物可分为三大类群,即真核生物、真细菌和古细菌。基于SSU rRNA分析结果的泛系统发育(进化)树随后诞生了。 进一步的研究表明,进化树上的第一次分叉产生了真细菌的一支和古细菌/真核生物的一支,古细菌和真核生物的分叉发生在后。换句话说,古细菌比真细菌更接近真核生物。 据此,1990年伍斯提出了三域分类学说:生物分为真核生物、真细菌和古细菌三域,域被定义为高于界的分类单位。为突出古细菌与真细菌的区别,伍斯将古细菌更名为古菌。真细菌改称细菌。三域学说使古菌获得了与真核生物和细菌等同的分类学地位。 自诞生之日起,伍斯的三域学说便遭到部分人,特别是微生物学领域外的人反对。反对者坚持认为:原核与真核的区分是生物界最根本的、具有进化意义的分类法则;与具有丰富多样性表型的真核生物相比,古菌与细菌的差异远没有大到需要改变二分法则的程度。但在詹氏甲烷球菌基因组序列测定完成前的近20年中,采用多种分子记时器进行的系统发育学研究一再证明,古菌是一种独特的生命形式。 三域学说的第一个基因组学证据 尽管对古菌已有了上述认识,当人们第一次面对詹氏甲烷球菌的全基因组序列时,还是大吃了一惊。詹氏甲烷球菌共有1738个基因,其中人们从未见过的基因竟占了56%!相比之下,在这之前完成测序的流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)和生殖道枝原体(Mycoplasma genitalium)基因组中未知基因仅占20%左右。于是人们终于在基因组水平上认识到,古菌是一种崭新的生命形式。 更有趣的是,詹氏甲烷球菌基因组中占总数44%的那些功能或多或少已经知道的基因似乎勾勒出了古菌与另两类生物之间的进化关系:古菌在产能、细胞分裂、代谢等方面与细菌相近,而在转录、翻译和复制方面则与真核生物类似。换言之,一个生活在大洋底部热溢口处的、习性古怪的微生物,在遗传信息传递方面竟有着与人(而不是与人的消化道中细菌)相似的基因!在赞叹生命奇妙的同时,许多人开始欢呼三域学说的最终确立。美国《科学》周刊在把詹氏甲烷球菌基因组序列测定工作列为1996年度重大科学突破之一时宣称,这一成果使围绕三域学说的争论差不多可以结束了。 对伍斯进化树的新挑战 就在古菌的悬念似乎行将消失时,接踵而来的新发现却使人们重新陷入困惑之中。各类完整的微生物基因组序列一个接一个出现在人们轻点鼠标便可查阅的数据库中,在已发表的18种生物基因组序列中,古菌的占了4个。采用更灵敏的方法对这些基因组(包括詹氏甲烷球菌基因组)进行分析,得到了令人吃惊的结果:詹氏甲烷球菌基因组中只有30%(不是先前估计的半数以上)的基因编码目前未知的功能,这与细菌基因组相近。古菌的神秘性和独特性因此减少了许多。 对三域学说更为不利的是,在詹氏甲烷球菌的那些可以推测功能的基因产物(蛋白质)中,44%具有细菌蛋白特征,只有13%的像真核生物的蛋白质。在另一个古菌,嗜热碱甲烷杆菌(Methanobacterium thermoaotutrophicum)的基因组中也有类似情况。因此,从基因组比较的数字上看,古菌与细菌间的差异远小于古菌与真核生物间的差异,不足以说服三域学说的反对者。 更令人难以理解的是,利用同一生物中不同基因对该物种进行系统发育学定位常常会得到不同的结果。最近,一种能在接近沸点温度下生长的细菌(Aquifex aeolicus)的基因组序列测定完成。对该菌的几个基因进行的系统发育学研究表明:如果用参与细胞分裂调控的蛋白质FtsY作为分子记时器,该菌与伍斯进化树上位于细菌分枝的一个土壤细菌——枯草芽孢杆菌相近;如果以一种参与色氨酸合成的酶为准,该菌应属于古菌;而当比较该菌和其他生物的合成胞苷三磷酸(DNA的基本结构单位之一)的酶时,竟发现古菌不再形成独立的一群。看来不同的基因似乎在诉说不同的进化故事。那么,古菌还能是独特的、统一的生命形式吗? 属于真核生物的啤酒酵母基因组序列测定完成后,三域学说遇到了更大危机。酵母细胞核基因中,与细菌基因有亲缘关系的比与古菌有亲缘关系的多一倍。有人还对在三种生命形式中都存在的34个蛋白质家族进行了分析,发现其中17个家族来源于细菌,只有8个显示出古菌与真核生物的亲缘关系。 如果伍斯进化树正确、古菌与真核生物在进化历程中的分歧晚于两者与细菌的分歧的话,那么怎样才能解释上面这些结果呢? 根据细胞进化研究中流行的内共生假说,真核细胞细胞器(线粒体、叶绿体)的产生源于细菌与原真核生物在进化早期建立的内共生关系。在这种关系中,真核细胞提供稳定的微环境,内共生体(细菌)则提供能量,久而久之,内共生体演变为细胞器。真核生物细胞核中一部分源于细菌的基因可能来自线粒体,这些为数不多的基因通常编码重新运回线粒体的蛋白质分子。可是,现在发现许多源于细菌的核基因编码那些在细胞质、而不是线粒体中起作用的蛋白质。那么,这些基因从何而来呢?显然,内共生假说已不足以挽救伍斯进化树。 不过,伍斯进化树也不会轻易倒下,支撑它的假说依然很多。最近,有人提出了新版的“基因水平转移”假说。根据这个假说,基因组的杂合组成是进化过程中不同谱系间发生基因转移造成的。一种生物可以采用包括吞食等方式获得另一种、亲缘关系也许很远的生物的基因。伍斯推测,始祖生物在演化形成细菌、古菌和真核生物三大谱系前,生活于可以相互交换基因的“公社”中,来自这个“史前公社”的生物可能获得了不同的基因遗产。这一切使得进化树难以枝杈分明。不过,伍斯相信,基于SSU rRNA的进化树在总体上是正确的,三种生命形式是存在的。 争 论 在 继 续 三年前詹氏甲烷球菌基因组序列的发表,似乎预示着一场延续了20多年的、关于地球上到底有几种生命形式的争论的终结。古菌似乎被认定为生命的第三种形式。如今,仅仅过了三年,即使最乐观的人都无法预料伍斯进化树的命运。这场仍在继续的争论中,尽管古菌的分类地位遭到质疑,但古菌这一生命形式的独特性依然得到不同程度的肯定。 目前,古菌研究正在世界范围内升温,这不仅因为古菌中蕴藏着远多于另两类生物的、未知的生物学过程和功能,以及有助于阐明生物进化规律的线索,而且因为古菌有着不可估量的生物技术开发前景。古菌已经一次又一次让人们吃惊,可以肯定,在未来的岁月中,这群独特的生物将继续向人们展示生命的无穷奥秘。
地球陆地表面大部分被生命(生物)所覆盖,它们强烈地影响着地表景观的形成过程。然而,从最近获得的图像显示,火星与地球的地貌惊人地相似。这便提出一个有趣的问题:如果我们拿出一幅高分辨率地貌图,把明显的生命痕迹从上面抹去,我们能否仅仅从地貌判断地球上有无生命?