美國黃石公園的溫泉有著絢麗奪目的顏色。當我們感慨大自然鬼斧神工的時候，卻難以想象，創作出這幅驚世之作的藝術家竟然是我們看不見的微生物。在地球上，我們被這種微小的生命體所圍繞著。我們常常懷著敵視的目光去關注這些隻有在特殊儀器下才能看到的微小生命，甚至想方設法除掉它們。但是微生物是地球上分布最廣的生命，除了其他動植物能夠生活的地方外，不少微生物尤其是古菌生活於各種極端環境，它們直接決定著生命的疆域。
美國黃石公園
20世紀60年代，一位年輕的微生物學家布洛克（Thomas Brock ）來到了著名的美國黃石國家公園，他此行的目的是休假，但耐不住寂寞的他將公園裏高達80℃的熱泉水作為他觀察的對象。在顯微鏡下，他驚奇地發現許多“活的小生命”，布洛克敏銳地意識到自己或許已打開了一扇嶄新的微生物世界的窗戶。
今天，已經有越來越多的生活在極端環境中的生命被發現，人們曾從pH0（酸度是普通細胞生存環境的至少十萬倍）的酸礦水、上千個大氣壓的海底、幾千米的地下、幾千米的冰層下、飽和濃度的鹽水湖中和幾百攝氏度高溫的海底火山口附近都分離到微生物生命。值得一提的是，把許多這樣的生命放到“正常”的環境，它們反倒不能活了，普通生命視之為地獄的地方才是它們的樂園。極端微生物的存在讓人類將目光投向了宇宙深處，希望在別的星球發現某種形式的生命。布洛克曾預言：“隻要水保持液態就有發生生命的可能”，未來的發現或許將證明他的睿智。
土壤
土壤是微生物的大本營，這裏生活著數量眾多的細菌、真菌、原生動物，土壤具有的特殊氣息就是通過放線菌產生土腥味素發出的。一般而言，一克農耕土中，有幾百萬個細菌，幾十萬個真菌孢子，幾萬個原生動物。當然，由於檢測方法的限製，這個數字遠遠低於土壤中微生物的實際數量。
微生物在土壤中不是均勻分布的，大多數微生物生活在十幾厘米以內的表土層，土層越深，微生物就越少。由於植物會分泌一些營養物質，因此在靠近植物根係的土壤中，生長著更加豐富的微生物，其數量往往比周圍的微生物數量多出幾倍甚至是十幾倍。另外，土壤的肥沃程度與土壤中的微生物有很大關係，微生物可以分解土壤中的有機物（包括動植物屍體），促進物質循環，提高土壤肥力。
水體
池塘、湖泊、溪流、河流、海洋等水體也生活著微生物。一般而言，水體越清，微生物越少，有句俗話說“水至清則無魚”，也可以說“水至清則無菌”。含有較多有機物或者被生活汙水、工業汙水汙染的水體微生物較多，這是由於這些汙水帶給微生物很多的食物。不同的光照和氧氣條件導致不同的微生物生活在水體的不同深度，例如水體表麵附近就生活著許多能進行光合作用的微生物，深水中生活的多是些不喜歡氧氣的微生物。
流水不腐，這其中的科學原理就在於微生物。靜止的水含氧量不高，使厭氧細菌得以生長繁殖，它們在新陳代謝中會產生硫化氫以及其他一些臭味物質。流動的水能溶解更多的氧氣，使得好氧微生物生長繁殖，它們能夠分解汙物。同時由於氧氣充足，其他水生生物也能生存下來，有些可以吞食微生物，這樣就構成了一條完整的生態鏈，物質被循環利用起來，水體自然得到大大淨化。當然，微生物對於水的潔淨作用是有限的。汙染物質過多，超過了好氧微生物的分解能力，亦即超過了水的自淨能力，即使水是流動的，也免不了腐臭。
空氣
大氣中也有微生物，這些微生物主要是被風吹出的土壤顆粒、小水滴、人和動物體表的脫落物以及呼吸道飛沫等帶來的。總的說來，由於大氣中缺水少食，還有可怕的紫外線，並不是微生物理想的生存環境。這裏的微生物往往是過客，它們雖翱翔於天空，卻時刻心係大地，一有機會就要回到地麵。空氣的汙染程度直接影響大氣中微生物的數量，例如北極上空幾乎沒有微生物，海洋上空每立方米的空氣中也就一兩個，而城市上空同樣體積的空氣中卻高達數千個，家畜養殖場上空則可高達上百萬個。
這也是空氣汙染嚴重的地方人們容易得傳染病的重要原因。尤其是那種人口密集、空氣不流通的公共場所，極易被病患者或病菌攜帶者汙染，引起呼吸道傳染病的傳播。
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