在自然界,各種不同類群的微生物能在多種不同的環(huán)境中生長(zhǎng)繁殖.微生物與微生物之間,微生物與其它生物之間彼此聯(lián)系,相互影響.通常,這種彼此之間的相互關(guān)系可歸納為四大類,即互生、共生、拮抗和寄生.
互生
互生是指兩種可以單獨(dú)生活的生物生活在一起時(shí)有利于對(duì)方.這是一種可分可合,合比分好的相互關(guān)系.例如在土壤中,當(dāng)分解纖維素的細(xì)菌與好氧的自生固氮菌生活在一起時(shí),后者可將固定的有機(jī)氮化合物供給前者需要,而纖維素分解菌也可將產(chǎn)生的有機(jī)酸作為后者的碳源和能源物質(zhì),從而促進(jìn)各自的增殖和擴(kuò)展.在植物根部生長(zhǎng)的根際微生物與高等植物之間也存在著互生關(guān)系.在人體腸道中,正常菌群可以完成多種代謝反應(yīng),對(duì)人體生長(zhǎng)發(fā)育有重要意義,而人體的腸道則為微生物提供了良好的生態(tài)環(huán)境.
共生
共生是指兩種生物共居在一起相互分工協(xié)作,彼此分離就不能很好地生活.地衣就是微生物間共生的典型例子,它是真菌和藍(lán)細(xì)菌或藻類的共生體.在地衣中,藻類和藍(lán)細(xì)菌進(jìn)行光合作用合成有機(jī)物,作為真菌生長(zhǎng)繁殖所需的碳源,而真菌則起保護(hù)光合微生物的作用,在某些情況下,真菌還能向光合微生物提供生長(zhǎng)因子和運(yùn)輸無機(jī)營(yíng)養(yǎng).
根瘤菌與豆科植物共生形成根瘤共生體,是微生物與植物共生的又一典型.由于彼此雙贏,所以稱為互惠共生.菌固定大氣中的氮?dú)?為植物提供氮素養(yǎng)料,而豆科植物根的分泌物能刺激根瘤菌的生長(zhǎng),同時(shí),還為根瘤菌提供保護(hù)和穩(wěn)定的生長(zhǎng)條件.許多真菌能在一些植物根上發(fā)育,菌絲體包圍在根面或侵入根內(nèi),形成了兩者的共生體,稱為菌根.一些植物,例如蘭科植物的種子若無菌根菌的共生就無法發(fā)育,杜鵑科植物的幼苗若無菌根菌的共生就不能存活.微生物與動(dòng)物互惠共生的例子也很多,例如,牛、羊、鹿、駱駝等反芻動(dòng)物,吃的草料為它們胃中的微生物提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),但這些動(dòng)物本身卻不能分解纖維素,食草動(dòng)物瘤胃中的纖維素分解菌能夠?qū)⑵浞纸獬商?并被其它菌轉(zhuǎn)化成有機(jī)酸,最后經(jīng)氧化,成為動(dòng)物的主要能量來源.
拮抗
生物之間并非都是友好相處,也有矛盾和爭(zhēng)斗,甚至生死相拼.拮抗關(guān)系是指一種微生物在其生命活動(dòng)中,產(chǎn)生某種代謝產(chǎn)物或改變環(huán)境條件,從而抑制其它微生物的生長(zhǎng)繁殖,甚至殺死其它微生物的現(xiàn)象.在制造泡菜、青儲(chǔ)飼料時(shí),乳酸桿菌產(chǎn)生大量乳酸,導(dǎo)致環(huán)境變酸,即pH值的下降,抑制了其它微生物的生長(zhǎng),這屬于非特異性的拮抗作用.而可產(chǎn)生抗生素的微生物,則能夠抑制甚至殺死其它微生物,例如青霉菌產(chǎn)生的青霉素能抑制一些革蘭氏陽性細(xì)菌,鏈霉菌產(chǎn)生的制霉菌素能夠抑制酵母菌和霉菌等,這些屬于特異性的拮抗關(guān)系.
寄生
寄生指的是小型生物生活在較大型的生物體內(nèi)或體表,從后者獲得營(yíng)養(yǎng),進(jìn)行生長(zhǎng)、繁殖,并使后者蒙受損害甚至被殺死的現(xiàn)象.例如動(dòng)、植物體表或體內(nèi)的病毒,以及一些寄生性細(xì)菌、真菌等即是如此.寄生于人和有益動(dòng)物或者經(jīng)濟(jì)作物體表或體內(nèi),危害寄主的生長(zhǎng)及繁殖,固然是有害的,但如果寄生于有害生物體內(nèi),對(duì)人類有利,則可加以利用,例如利用昆蟲病原微生物防治農(nóng)業(yè)害蟲等.