一阵大雨过后,空气里浮荡着一股沁人心脾的泥土的清香,让人嗅了神清气爽—你或许以为是微小的泥土颗粒被吸入你的鼻孔所致。错了!
久居大城市,偶到乡下,一阵冲动,你捧起一捧泥土凑到鼻子下闻了闻,然后陶醉地说:“啊!好香!”—你或许以为这是泥土本身固有的气味。你又错了!
那么这些香味是怎么回事?说出来你也许不会相信,它来自泥土中一种叫“放线菌”的细菌,不妨说,这是它们的“体香”。
细菌的乐园
你或许想不到,土壤不仅可用于生长植物,也是数量和种类繁多的细菌的“家园”。其中有一类细菌,如果你在显微镜下观察,会发现它们与众不同:别的细菌多数是圆形、椭圆形的,而它们看起来却是丝状的;那些丝有的像一棵树,树上有时还结着“果实”,有的像一根草,仿佛还开着花,煞是好看。这类细菌生物学上统称为放线菌。
放线菌是一种单细胞生物,所以你看到它长得像一棵树也好,一根草也罢,其实都只是一个细胞。那些奇形怪状的丝,是它的菌丝。它的身体通过长出大量菌丝,覆盖了很大的空间,这对于寻找食物大有好处。放线菌能释放出一种叫“土臭味素”的化学物质,正是这种物质,让我们凑近时,能闻到一股泥土的清香。
不过,我们雨后闻到的泥土香味又稍有不同,那是它们直接进到了我们的鼻孔。
放线菌是一种生命力很顽强的细菌,它们一般喜欢在温暖、湿润的环境下生存。当土壤干旱的时候,它的菌丝就会在头部长出一个个“果实”来,在生物学上叫“孢子”。孢子有厚厚的一层孢子壁,可以保护它在缺水时也不至于受损害。原来的放线菌渐渐枯死了,但留下一个个孢子。这些孢子一遇到合适的条件,又会发芽,长成一个个放线菌。
当下雨时,雨水冲开了土壤,这些晴天时埋在土中的放线菌孢子,也因此吸附在潮湿空气的小液滴中而四下弥漫。当它们被吸入鼻孔,我们就能感觉到一股泥土的清香。又由于土地干旱越久,就有越多的放线菌以孢子的形式生存,所以雨后泥土的清香在久旱之后尤其明显—这并不是你的鼻子产生的错觉。
这些放线菌有毒么?它们绝大多数是无毒的,不仅在自然界,也在我们的口腔、呼吸道等处大量存在,所以你就放心大口呼吸吧!
细菌之间的“生化武器”
如果你以为这种小小的微生物作用只是让人闻到土味,那你又错了。也许它在你一生的某一时刻曾救过你的命呢。这不是夸大其辞,因为放线菌是一座生产抗生素的宝库,目前医学上常用的几十种抗生素,绝大多数是由放线菌生产的,—而我们谁没用过抗生素呢?链霉素、四环素、氯霉素、庆大霉素……你不妨对号入座一下,看看哪些是你的老相识。
提起抗生素,我们大概最先想到的是青霉素。的确,青霉素是人类发现的第一种抗生素,是由英国生物学家弗莱明最先发现的。弗莱明是个“懒人”,经常做完实验连器皿也不洗刷。1928年临近暑假,弗莱明在做培养葡萄球菌的实验,还没得出观察结果就度假去了。那年夏天,天气潮而闷热。等度完假回来,弗莱明发现在细菌培养皿上长了许多霉菌,而霉菌周围的细菌纷纷死亡,只留下一个个白斑。他意识到,霉菌也许释放出一种化学物质把原来培养皿上的细菌杀死了。
现在,我们把一种微生物杀死另一种微生物的现象称为“抗生现象”,那种能杀死微生物的化学物质叫“抗生素”。可以说,抗生素就是细菌之间进行战争的“生化武器”。霉菌就是靠着一种叫青霉素的化学物质杀死葡萄球菌的。因为发现青霉素的功劳,弗莱明分享了1945年的诺贝尔医学奖。
不过霉菌还不是放线菌,接下来我们看看放线菌的功力。
抗生素的最大宝库
青霉素并不是万能药,它只能杀死有限的几种细菌,比如葡萄球菌、链球菌等,而对于像肺结核等几个世纪以来一直肆虐流行,吞噬过像契诃夫、卡夫卡、鲁迅等伟大作家的疾病,却依然无能为力。
1945年,就在弗莱明获得诺贝尔奖之后的几个月,又传来另一条好消息:美国生物学家瓦克斯曼宣布其实验室发现了第二种抗生素——链霉素。这种抗生素对治疗肺结核病有特效,自此,肺结核病才不再是人类的致命疾病。
而链霉素就是从土壤中一种叫“灰色链丝菌”的放线菌中提炼出来的。时至今天,人类大约已经发现了5000多种抗生素,而4000多种是从放线菌中提炼出来的。因为放线菌有种类多,繁殖快,生产抗生素产量高等优点。这些抗生素不仅能防治人类和动物的疾病,许多还能防治植物的疾病。即使现在,人类滥用抗生素的后果已经明显显现出来,但当我们遇到一个从未见过的病菌时,大多数时候恐怕还是要到放线菌中去寻找特效药,也就是寻找新的抗生素。
放线菌的作用还不止于此,我们平常烹饪时调味用的味精,其实也是通过它们制造的。如今,它们还是科学家研究生物发育、细胞分化的便利材料。
谈完了这些,你再抓一把泥土闻一闻。闻完之后,你也许会想:原来泥土中竟然藏着人类这么好的朋友啊!