中國(guó)微生物菌種查詢網(wǎng)海洋微生物是以海洋水體為正常棲居環(huán)境的一切微生物。但由于學(xué)科傳統(tǒng)及研究方法的不同,本文不介紹單細(xì)胞藻類,而只討論細(xì)菌、真菌及噬菌體等狹義微生物學(xué)的對(duì)象。海洋細(xì)菌是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。
作為分解者它促進(jìn)了物質(zhì)循環(huán);在海洋沉積成巖及海底成油成氣過(guò)程中,都起了重要作用。還有一小部分化能自養(yǎng)菌則是深海生物群落中的生產(chǎn)者。海洋細(xì)菌可以污損水工構(gòu)筑物,在特定條件下其代謝產(chǎn)物如氨及硫化氫也可毒化養(yǎng)殖環(huán)境,從而造成養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。但海洋微生物的頡頏作用可以消滅陸源致病菌,它的巨大分解潛能幾乎可以凈化各種類型的污染,它還可能提供新抗生素以及其他生物資源,因而隨著研究技術(shù)的進(jìn)展,海洋微生物日益受到重視?! ∨c陸地相比,海洋環(huán)境以高鹽、高壓、低溫和稀營(yíng)養(yǎng)為特征。海洋微生物長(zhǎng)期適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境而生存,因而有其獨(dú)具的特性。
嗜鹽性
海洋微生物最普遍的特點(diǎn)。真正的海洋微生物的生長(zhǎng)必需海水。海水中富含各種無(wú)機(jī)鹽類和微量元素。鈉為海洋微生物生長(zhǎng)與代謝所必需此外,鉀、鎂、鈣、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生長(zhǎng)所必需的。
多形性
在顯微鏡下觀察細(xì)菌形態(tài)時(shí),有時(shí)在同一株細(xì)菌純培養(yǎng)中可以同時(shí)觀察到多種形態(tài),如球形橢圓形、大小長(zhǎng)短不一的桿狀或各種不規(guī)則形態(tài)的細(xì)胞。這種多形現(xiàn)象在海洋革蘭氏陰性桿菌中表現(xiàn)尤為普遍。這種特性看來(lái)是微生物長(zhǎng)期適應(yīng)復(fù)雜海洋環(huán)境的產(chǎn)物。嗜壓性
海洋中靜水壓力因水深而異,水深每增加10米,靜水壓力遞增1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。海洋最深處的靜水壓力可超過(guò)1000大氣壓。深海水域是一個(gè)廣闊的生態(tài)系統(tǒng),約56%以上的海洋環(huán)境處在100~1100大氣壓的壓力之中,嗜壓性是深海微生物獨(dú)有的特性。來(lái)源于淺海的微生物一般只能忍耐較低的壓力,而深海的嗜壓細(xì)菌則具有在高壓環(huán)境下生長(zhǎng)的能力,能在高壓環(huán)境中保持其酶系統(tǒng)的穩(wěn)定性。研究嗜壓微生物的生理特性必需借助高壓培養(yǎng)器來(lái)維持特定的壓力。那種嚴(yán)格依賴高壓而存活的深海嗜壓細(xì)菌,由于研究手段的限制迄今尚難于獲得純培養(yǎng)菌株。根據(jù)自動(dòng)接種培養(yǎng)裝置在深海實(shí)地實(shí)驗(yàn)獲得的微生物生理活動(dòng)資料判斷,在深海底部微生物分解各種有機(jī)物質(zhì)的過(guò)程是相當(dāng)緩慢的。
低營(yíng)養(yǎng)性
海水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比較稀薄,部分海洋細(xì)菌要求在營(yíng)養(yǎng)貧乏的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。在一般營(yíng)養(yǎng)較豐富的培養(yǎng)基上,有的細(xì)菌于第一次形成菌落后即迅速死亡,有的則根本不能形成菌落。這類海洋細(xì)菌在形成菌落過(guò)程中因其自身代謝產(chǎn)物積聚過(guò)甚而中毒致死。這種現(xiàn)象說(shuō)明常規(guī)的平板法并不是一種最理想的分離海洋微生物方法。
嗜冷性
大約90%海洋環(huán)境的溫度都在5℃以下,絕大多數(shù)海洋微生物的生長(zhǎng)要求較低的溫度,一般溫度超過(guò)37℃就停止生長(zhǎng)或死亡。那些能在 0℃生長(zhǎng)或其最適生長(zhǎng)溫度低于20℃的微生物稱為嗜冷微生物。嗜冷菌主要分布于極地、深?;蚋呔暥鹊暮S蛑?。其細(xì)胞膜構(gòu)造具有適應(yīng)低溫的特點(diǎn)。那種嚴(yán)格依賴低溫才能生存的嗜冷菌對(duì)熱反應(yīng)極為敏感,即使中溫就足以阻礙其生長(zhǎng)與代謝。
趨化性與附著生長(zhǎng)
海水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)雖然稀薄,但海洋環(huán)境中各種固體表面或不同性質(zhì)的界面上吸附積聚著較豐富的營(yíng)養(yǎng)物。絕大多數(shù)海洋細(xì)菌都具有運(yùn)動(dòng)能力。其中某些細(xì)菌還具有沿著某種化合物濃度梯度移動(dòng)的能力,這一特點(diǎn)稱為趨化性。某些專門附著于海洋植物體表而生長(zhǎng)的細(xì)菌稱為植物附生細(xì)菌。海洋微生物附著在海洋中生物和非生物固體的表面,形成薄膜,為其他生物的附著造成條件,從而形成特定的附著生物區(qū)系。
發(fā)光性
在海洋細(xì)菌中只有少數(shù)幾個(gè)屬表現(xiàn)發(fā)光特性。發(fā)光細(xì)菌通??蓮暮K螋~產(chǎn)品上分離到。細(xì)菌發(fā)光現(xiàn)象對(duì)理化因子反應(yīng)敏感,因此有人試圖利用發(fā)光細(xì)菌為檢驗(yàn)水域污染狀況的指示菌。