罗伯特、科赫最先证明了各种微生物是导致疾病的罪魁祸首。他提出的细菌学四大基本准则,赫法则,至今依然还是细菌学的金科玉律。法则如下:1)必须能从受到该种疾病感染的动物体内找到微生物,且在健康动物体内不存在。2)必须从患病动物体内分离出微生物,并在体外进行纯培养。3)将培育出的微生物接种给健康动物,会使健康动物出现患病特征。4)必须能从感染动物体内再次提取该种微生物。科赫因在肺结核方面的研究荣获了1 905年的诺贝尔生理学或医学奖。肉毒杆菌可在食物中滋生,释放肉毒杆菌毒素;在人类已知的所有毒素中,肉毒杆菌毒素的毒性最强。据微生物学家估计,1克肉毒杆菌毒素可以致1400万成年人死亡。沸水(212。F/100℃)无法杀死这种细菌,但这种细菌暴露在248。F的环境里5分钟就会死亡。肉毒杆菌具有耐热性,这一特征为在家腌制蔬菜的人们带来了巨大威胁。如果腌制蔬菜的方法不当,肉毒杆菌就会在缺氧的密闭容器中滋生,使食物剧毒无比。制作不规范的罐装食品中会滋生肉毒杆菌芽孢,因此人们绝对不能食用已经膨胀的罐装食品,这是因为细菌芽孢萌发时会产生气体,膨胀的罐体就是充满气体的标志。食用带有萌发芽孢的罐装食品会使人神经麻痹、剧烈,甚至导致死亡。
人们通常用装有培养基的培养皿培养细菌,培养基通常都是营养琼脂。培养皿是1887年朱利斯、理查德、佩特里发明出来的。他是罗伯特、科赫实验室中的一员。培养皿顶部比底部大,所以盖上盖子时可以形成一个密闭环境,防止细菌培养遭到污染。提出用琼脂做培养基的人是罗伯特、科赫。科赫对分离细菌进行纯培养非常感兴趣,但是要想从液体培养基里分离出细菌极为困难,因此他开始研究在固体培养基中培养细菌的办法。无菌熟土豆的结果不尽如人意;但是,后来科赫的助手、瓦尔特、海斯的妻子法妮、E、海斯(Fannie想出了一个好办法。她提出用琼脂(使酱汁、果酱和果冻凝结的物品)使肉汁凝结。通常情况下,琼脂价格不贵,而且凝成胶状后,只要温度低于212。F(100℃)就不会熔化。将1~2克的琼脂加入1OO毫升的肉汁,所形成的固体培养基大部分细菌都无法降解。微生物实验室中,最为常见的几样东西之一就是一叠叠的培养皿了。
1866年,德国动物学家恩斯特、海克尔最先提出了原生生物界的概念。这是因为他新发现的生物既不是植物,又不是动物。“原生”一词源自希腊词语,意为“最早的”。
原生生物是生物体的一个类群,较为多样。所有原生生物都是真核生物。许多原生生物都是单细胞生物,但它们也有可能是多细胞生物、多核生物,或多细胞群体。虽然大多数原生生物都只能用显微镜观测,但有些原生生物的体积较大,长度有近200英尺(60米)。早期的传统分类学体系中,原生生物被分为既不是动植物,也不是真菌的生物。现有证据表明,原生生物有动植物界以及真菌界的某些特征。就原生生物的分类,分类学家们还未达成一致意见;但是他们根据原生生物在运动、营养和繁殖方面的共性,将它们大致分为了7个类群。以下列出了大致类群。
肉足总纲:没有永久运动构造的变形虫,以及相关生物。
藻类:能进行光合作用的单细胞和多细胞生物。
硅藻:具有硅制硬壳的生物,可进行光合作用。
鞭毛虫:在水中用鞭毛前进的生物体。
孢子虫类:通过产生孢子扩散的寄生虫,不移动。
纤毛虫:细胞表面有许多用于运动的类似短小头发结构的生物体。
霉菌:异养生物,移动受限,细胞壁由糖类组成。
眼虫藻是一种单细胞鞭毛虫。很多种类的眼虫藻都是能进行光合作用的自养生物。它们通常生活在淡水池塘或泥潭中。也有的种类无法进行光合作用,是异养生物,它们通常生活在含有大量有机物的水中。人们经常把眼虫藻作为水质的指示生物,污水中经常会有大量的眼虫藻。
人们把盘基网柄菌当作发育生物学中的复杂生物范例进行研究。在理想的条件下,这种生物以变形虫状单细胞的形式独立存在。食物稀少时,这种细胞就会聚在一起,分化为头部带有孢子的茎秆,形状与蛞蝓类似。这种结构释放出的孢子能长成一个全新的变形虫状细胞。这一过程中,细胞从自由的相似细胞变成了多细胞生物,与更为复杂的多细胞生物性质类似。
很多科学家都认为,陆生植物是由古代的绿藻演变而来的。绿藻中的叶绿体与陆生植物中的叶绿体一模一样。除此之外,绿藻的细胞壁成分也与陆生植物相一致;同时,两者储存食物(例如淀粉)的方式也一样。大部分绿藻都存活于淡水中,但不同绿藻的生存条件却大不相同。居住环境的变化使绿藻具有极强的适应性。P32-35