共生是指不同生物之间所形成的紧密互利关系。动物、植物、微生物中的任意两者之间都存在共生。在共生关系中,一方为另一方提供有利于生存的帮助,同时也获得对方的帮助。
形成共生体的生物之间进行代谢产物的交换或影响。许多共生体出现两者单独生活时未有的特定组织形态。常见的微生物共生体有细菌与植物共生、真菌与植物共生、蓝细菌与植物共生、真菌与动物共生以及微生物间共生等。细菌与植物共生广泛存在。如根瘤菌侵染豆科植物形成根瘤,豆科植物为微生物提供碳源,碳源的代谢为微生物固定大气中的氮素提供能量,而单独生活在土壤中的根瘤菌并无固定大气中氮素的能力。真菌与植物共生较为常见,其中菌根是最常见的类型。许多真菌都能在一些植物根上发育,菌丝体包围在根面或侵入根内,形成了两者的共生体,即菌根。例如兰科植物的种子若无菌根菌的共生就无法发育。一些橡树、云杉的共生菌根形成外子实体,可以食用,如松茸、鸡油菌等。地衣是微生物间共生的典型例子,它是真菌和蓝细菌或藻类的共生体。在地衣中,藻类和蓝细菌进行光合作用合成有机物,作为真菌生长繁殖所需的碳源,而真菌则起保护光合微生物的作用。在某些情况下,真菌还能向光合微生物提供生长因子和运输无机营养。牛、羊、鹿和骆驼等反刍动物瘤胃中存在大量的共生细菌和原生动物,一般称为瘤胃微生物,包括厌氧性的细菌、真菌、古生菌和原生动物等。瘤胃液的3.6%为共生微生物,其中50%为细菌与纤毛虫,它们协同完成消化代谢活动。自然界中有很多昆虫和真菌形成共生体。如不同种类的切叶蚁会与不同的真菌进行互利共生。切叶蚁切割并收集大量的植物叶片,但并不食用,而是用来培育共生的真菌,同时利用自身的分泌物抑制对共生真菌有威胁的其他生物,而真菌则生产大量的菌丝供切叶蚁食用。除了切叶蚁,有的真菌与白蚁互利共生或专门为白蚁所培养。白蚁本身不消化木头,但它们能将木头啃成浆,然后带回自己的“真菌培育基地”,反刍给真菌,真菌通过分解白蚁带来的木浆产生代谢产物供白蚁食用。同时,人们还发现了共生于其他细菌体内的细菌形成的内共生体。
微生物共生体对改善植物水分吸收、矿物质与其他养分吸收以及提高抗逆性均有一定作用,一些共生体还具有极高的营养价值和经济价值。微生物共生体资源具有很高的生态和经济价值。