石生微生物的生態(tài)學意義
廣義上，石生生態(tài)系統(tǒng)附屬于巖石圈(陸地表層)生態(tài)系統(tǒng)。它參與著巖石圈的物質循環(huán)過程，并且對氣候系統(tǒng)具有重要的反饋作用。例如，生活在海底石生微生物被認為在碳循環(huán)和全球變暖中發(fā)揮作用，原因是微生物代謝產(chǎn)生的甲烷氣體對氣候存在潛在影響[35]。
石生微生物在全球分布廣泛，而且只要有微生物存在的地方，就會存在以微生物酶促的生物化學反應。因此石生微生物對全球陸地的化學物質循環(huán)起著重要作用。同時，石生微生物也具有環(huán)境效益。例如，生物修復被污染的礦石和地下水，使水質得到改善。此外，石生微生物還可能負責生物礦化某些重要的經(jīng)濟礦石[36-37]。有關石生微生物參與到全球化學物質循環(huán)中的作用、對巖石圈中化學物質轉化的貢獻還有待進一步研究。
石生微生物對地外生命探索的意義
現(xiàn)代科學研究表明，在地質和地貌類似于地球的星球上可能存在著生命跡象，也就是生命普遍存在于宇宙中[38]。在太陽系中，火星一直是離地球最近且最相似的星球，火星表面的礫石環(huán)境與地球寒旱地區(qū)的裸巖環(huán)境最為相似。很多證據(jù)表明，寒旱環(huán)境并不適合生物的生存。除了劇烈變化的日溫度與寡營養(yǎng)外，高強度的輻射和極度匱乏的水資源都使得生命無時無刻不面臨著死亡的挑戰(zhàn)。然而，石生微生物的發(fā)現(xiàn)，正面證明了生物強大的生存能力。
荷蘭科學家Lourens Baas Becking認為，微生物能到達任何一個它們覺得適合繁殖的地方[39]。在如此極端的環(huán)境下，巖石提供了適宜的居所。美國科學家Henry Sun提出，它們(石生微生物)不是喜歡待在這樣一個又冷又干的地方，只是它們別無選擇[40]。假設火星上曾經(jīng)出現(xiàn)過生命，可想而知，火星微生物在星球變得干旱、強輻射的時候，尋求孤立的巖石微環(huán)境作為庇護，是它們最后的生存斗爭[41-42]。
石質文物的保護
石質文物是在歷史發(fā)展過程中遺留下來，具有歷史、藝術、科學價值的以天然石材為原材料加工制作的遺物。大到大型石雕石刻及石窟藝術品，小到石刀石斧等小型工具及石鐘、石鼓藝術品，是不能再生的極為寶貴的資源[43-44]。然而，石生微生物的定殖不僅嚴重破環(huán)了文物的價值，而且給文物的保護和修復過程帶來很大的阻礙，所以針對石生微生物展開文物保護的研究迫在眉睫。
對于石質文物中微生物的處理，根本目的就是杜絕微生物的侵染與擴散。首先考慮消滅發(fā)展最好的、破壞能力最強的微生物[45-46]。根據(jù)Ascaso的研究推測[47]，最理想的方法就是在原位對微生物進行處理，借助顯微技術對細胞及其超微結構的改變進行觀察，還可以利用葉綠素的熒光檢測互補技術揭示光合微生物的生理狀態(tài)。但是這種方法直接用在文物上是不合適的，可以利用替代物，通過研究石內生微生物的建群過程和機理，為理解石質文物的生物侵蝕過程和機理提供重要線索，為制定防治方案提供更多依據(jù)。
本文從生態(tài)學、生命學等方面闡述了近年來石生微生物的研究意義，目前仍很多問題需要進一步研究：①石生微生物生態(tài)系統(tǒng)的物質循環(huán)和能量流動研究較少；②石生微生物的建群機制還不明確；③石生微生物的遺傳資源亟待開發(fā)。目前，對石生微生物的研究越來越多，研究人員以過去的研究為基礎，應用現(xiàn)代分子生物學技術對石生微生物群落做進一步分析。隨著各種方法學的進一步完善,人們將逐漸了解極端生態(tài)環(huán)境中微生物群體多樣性及實際的生存狀態(tài)，為石質文物生物退化的防治及地外生命的探索提供參考。