中國微生物菌種查詢網(wǎng)微生物作為生物的一大類 ，除了與其他生物共有的特點(diǎn)外，還具有其本身的特點(diǎn)及其獨(dú)特的生物多樣性：
1 、微生物的種類多樣性
目前已確定的微生物種數(shù)在十萬種左右，但仍正以每年發(fā)現(xiàn)幾百至上千個(gè)新種的趨勢(shì)在增加。蘇聯(lián)微生物學(xué)家伊姆舍涅茨基說 “ 目前我們所了解的微生物種類，至多也不超過生活在自然界中的微生物總數(shù)的 10 ％ ” ，微生物生態(tài)學(xué)家較為一致地認(rèn)為，目前已知的已分離培養(yǎng)的微生物種類可能還不足自然界存在的微生物總數(shù)的 1 ％。情形可能確實(shí)如此，在自然界中存在著極為豐富的微生物資源。
自然界中微生物存在的數(shù)量往往超出一般人們的預(yù)料。每 g 土壤中細(xì)菌可達(dá)幾億個(gè)，放線菌孢子可達(dá)幾千萬個(gè)。人體腸道中菌體總數(shù)可達(dá) 100 萬億左右。每 g 新鮮葉子表面可附生 100 多萬個(gè)微生物。全世界海洋中微生物的總重量估計(jì)達(dá) 280 億噸。從這些數(shù)據(jù)資料可見微生物在自然界中的數(shù)量之巨。實(shí)際上我們生活在一個(gè)充滿著微生物的環(huán)境中。
微生物在生物系統(tǒng)發(fā)育史上，比動(dòng)植物和人類都要早得多，但由于其個(gè)體太小和觀擦技術(shù)問題而發(fā)現(xiàn)它們卻是最晚的。微生物橫跨了生物六界系統(tǒng)中無細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物病毒界和細(xì)胞結(jié)構(gòu)生物中的原核生物界、原生生物界、菌物界，除了動(dòng)物界、植物界外，其余各界都是為微生物而設(shè)立的，范圍極為寬廣。
2 、微生物的代謝多樣性
微生物能利用的基質(zhì)十分廣泛 ， 是任何其他生物所望塵莫及的。從無機(jī)的 CO2 到有機(jī)的酸、醇、糖類、蛋白質(zhì)、脂類等，從短鏈、長鏈到芳香烴類，以及各種多糖大分子聚合物 ( 果膠質(zhì)、纖維素等 ) 和許多動(dòng)、植物不能利用、甚至對(duì)其他生物有毒的物質(zhì)，都可以成為微生物的碳源和能源。
而且微生物的代謝方式多樣，既可以 CO2 為碳源進(jìn)行自養(yǎng)型生長，也可以有機(jī)物為碳源進(jìn)行異養(yǎng)型生長；既可以光能為能源，也可以化學(xué)能為能源。既可在有 O 2 條件下生長，又可在無 O 2 條件下生長。代謝的中間體和產(chǎn)物更是多種多樣，有各種各樣的酸、醇、氨基酸、蛋白質(zhì)、脂類、糖類等等。代謝速率也是任何其他生物所不能比擬的。如在適宜環(huán)境下，大腸桿菌每小時(shí)可消耗的糖類相當(dāng)于其自身重量的 2 000 倍。以同等體積計(jì)，一個(gè)細(xì)菌在 1 小時(shí)內(nèi)所消耗的糖即可相當(dāng)于人在 500 年時(shí)間內(nèi)所消耗的糧食。
代謝產(chǎn)物更是多種多樣，蛋白質(zhì)、多糖、核酸、脂肪、抗生素、維生素、毒素、色素、生物堿， CO 2 、 H 2 O 、 H 2 S 、 NO 2 -1 、 NO 3 － 1 、 SO 4 － 2 等等都可是微生物的代謝產(chǎn)物。
3 、微生物的形態(tài)與結(jié)構(gòu)多樣性
微生物的個(gè)體極其微小，必須借助于光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能觀察到它們。測(cè)量和表示單位，細(xì)菌等須用 m m 作單位，病毒等必須用 nm 作單位。桿形細(xì)菌的寬度只有 0.5~2 m m ，長度也只有 1~ 幾個(gè) m m ，每 g 細(xì)菌的個(gè)數(shù)可達(dá) 10 10 個(gè)。微生物本身就具有極為巨大的比表面積，如大腸桿菌（ Escherichia coli ）比表面積可達(dá) 30 萬。這對(duì)于微生物與環(huán)境的物質(zhì)、能量和信息的交換極為有利。?
盡管微生物的形態(tài)結(jié)構(gòu)十分簡單，大多是單細(xì)胞或簡單的多細(xì)胞構(gòu)成，甚至還無細(xì)胞結(jié)構(gòu)，僅有 DNA 或 RNA ；形態(tài)上也僅是球狀、桿狀、螺旋狀或分枝絲狀等，細(xì)菌和古菌形態(tài)上除了那些典型形狀外還有許多如方形、阿拉伯?dāng)?shù)字狀、英文字母形等等特殊形狀。放線菌和霉菌的形態(tài)有多種多樣的分枝絲狀。微生物細(xì)胞的顯微結(jié)構(gòu)更是具有明顯的多樣性，如細(xì)菌經(jīng)革蘭氏染色后可分為革蘭氏陽性細(xì)菌和陰性細(xì)菌，其原因在于細(xì)胞壁的化學(xué)組成和結(jié)構(gòu)不同，古菌的細(xì)胞壁組成更是與細(xì)菌有著明顯的區(qū)別，沒有肽聚糖而由蛋白質(zhì)等組成，真菌細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)又與古菌、細(xì)菌又很大的差異。
4、微生物的生態(tài)分布多樣性
微生物在自然界中，除了 “ 明火 ” 、火山噴發(fā)中心區(qū)和人為的無菌環(huán)境外，到處都有分布，上至幾十千米外的高空，下至地表下幾百米的深處，海洋上萬米的水底層，土壤、水域、空氣，動(dòng)植物和人類體內(nèi)外，都已分布有各種不同的微生物。即使是同一地點(diǎn)同一環(huán)境，在不同的季節(jié)，如夏季和冬季，微生物的數(shù)量、種類、活性、生物鏈成員的組成等等有明顯的不同。顯示了微生物生態(tài)分布的多樣性。
5 、微生物的抗性多樣性
微生物具有極強(qiáng)的抗熱性、抗寒性、抗鹽性、抗干燥性、抗酸性、抗堿性、抗壓性、抗缺氧、抗輻射和抗毒物等能力，顯示出其抗性的多樣性。
現(xiàn)在已從近于 100 ℃條件下的溫泉中分離到了高溫芽孢桿菌，并觀察到在 105 ℃時(shí)還能生長。甚至有報(bào)導(dǎo)，有人從太平洋 25 000m 深處分離到的高溫菌，在 265atm 和 250 ℃下，經(jīng)過 40 分鐘的培養(yǎng)，細(xì)菌數(shù)量增加 1 倍，幾小時(shí)后增加了 100 倍，甚至升溫到 300 ℃時(shí)仍在生長。細(xì)菌芽孢具有高度抗熱性，這常給科研和發(fā)酵工業(yè)生產(chǎn)帶來危害。許多細(xì)菌也耐冷和嗜冷，有些在 -12 ℃下仍可生活，造成貯藏于冰箱中的肉類、魚類和蔬菜水果的腐敗。人們常用冰箱 (+4 ℃ ) 、低溫冰箱 (-20 ℃ ) 、干冰 (-70 ℃ ) 、液氮 (-196 ℃ ) 來保藏菌種，都具有良好的效果。
嗜酸菌可以在 pH 為 0.5 的強(qiáng)酸環(huán)境中生存，而硝化細(xì)菌可在 pH 9.4 、脫氮硫桿菌可在 pH10.7 的環(huán)境中活動(dòng)。在含鹽高達(dá) 23 ％～ 25% 的 “ 死海 ” 中仍有相當(dāng)多的嗜鹽菌生存。在糖漬蜜餞、蜂蜜等高滲物中同樣有高滲酵母等微生物活動(dòng)，從而往往引起這些物品的變質(zhì)。
微生物在不良條件下很容易進(jìn)入休眠狀態(tài)，某些種類甚至?xí)纬商厥獾男菝邩?gòu)造，如芽孢、分生孢子、孢囊等。有些芽孢在休眠了幾百年，甚至上千年之后仍有活力。甚至報(bào)導(dǎo)過 3 000 ～ 4 000 年前埃及金字塔中的木乃尹上至今仍有活的病原菌。
6、微生物的繁殖與變異多樣性?
微生物的繁殖方式相對(duì)于動(dòng)植物的繁殖也具有多樣性。細(xì)菌以二裂法為主，個(gè)別可由性接合的方式繁殖；放線菌可以菌絲和分生孢子繁殖；霉菌可由菌絲、無性孢子和有性孢子繁殖，無性孢子和有性孢子又各有不同的方式和形態(tài)；酵母菌可由出芽方式和形成子囊孢子方式繁殖。
微生物尤其是以二裂法繁殖的細(xì)菌具有驚人的繁殖速率。如在適宜條件下，大腸桿菌37 ℃時(shí)世代時(shí)間為 18 分鐘，每 24 小時(shí)可分裂 80 次，每 24 小時(shí)的增殖數(shù)為 1.2 x 10 24 個(gè)?？莶菅挎邨U菌 ( Bacillus subtilis ) 30 o C 時(shí)的時(shí)代時(shí)間為 31 分鐘，每 24 小時(shí)可分裂 46 次，增殖數(shù)為 7.0 x 10 13 個(gè)。
微生物由于個(gè)體小，結(jié)構(gòu)簡單，繁殖快，與外界環(huán)境直接接觸等原因，很容易發(fā)生變異，一般自然變異的頻率可達(dá) 10 － 5 ～ 10 － 10 ，而且在很短時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)大量的變異后代。變異具有多樣性，其表現(xiàn)可涉及到任何性狀，如形態(tài)構(gòu)造、代謝途徑、抗性、抗原性的形成與消失、代謝產(chǎn)物的種類和數(shù)量等等。如常見的人體病原菌抗藥性的提高，常需要提高用藥劑量，則是病原菌變異的結(jié)果?？股厣a(chǎn)和其他發(fā)酵性生產(chǎn)中利用微生物變異，提高發(fā)酵產(chǎn)物產(chǎn)量。最典型的例子是青霉素的發(fā)酵生產(chǎn)，最初發(fā)酵產(chǎn)物每 ml 只含 20 單位左右，而現(xiàn)在已有極大的增加，甚至接近 10 萬單位了。