古菌
新壁总域的一域 / 维基百科,自由的 encyclopedia
古菌(拉丁语:Archaea,来自古希腊语:ἀρχαῖα,意为“古代的东西”)又称古核生物[4],旧称古细菌[5](Archaebacteria)、古生菌、太古生物,是单细胞微生物,构成生物分类的一个域,或一个界。这些微生物1970年前的分类属于原核生物,它们与细菌有很多相似之处,即它们没有细胞核与任何其他膜状胞器,同时另一些特征相似于真核生物,比如存在重复序列与核小体。
古菌域 | |
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NRC-1系盐杆菌纲,每一细胞长度大约5μm | |
科学分类 | |
域: | 古菌域 Archaea Woese, Kandler & Wheelis, 1990[1] |
界[2]与门[3] | |
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过去曾经将古菌和细菌一同归为原核生物,并将其命名为“古细菌”,但这种分类方式已过时[6]。事实上古菌有其独特的进化历程,并与其它生命形式有显著的生化差异,所以现在将其列为三域系统中的一个域。在这个系统中,古菌、细菌与真核生物各为一个域,并进一步划分为界与门。到目前为止,古菌已被划分为公认的四个门,随着进一步研究,还可能建立更多的门类。在这些类群中,研究最深入的是泉古菌门与广古菌门。但对古菌进行分类仍然是困难的,因为绝大多数的古菌都无法在实验室中纯化培养,只能通过环境宏基因组检测来分析。
古菌和细菌的大小和形状非常相似,但少数古菌有不寻常的形状,如嗜盐古菌窝氏盐方扁平古菌(英语:Haloquadratum walsbyi)拥有平面正方形的细胞。[7][8]尽管看起来与细菌更相似,但古菌与真核生物的亲缘关系更为密切,特别是在一些代谢途径(如转录和转译)有关酶的相似性上。古菌还有一些性状是独一无二的,比如由依赖醚键构成的细胞膜。与真核生物相比,古菌有更多的能量来源,从熟悉的有机物糖类到氨到金属离子直到氢气。嗜盐菌(英语:Halophile),如嗜卤盐菌(英语:Haloarchaea)可以以太阳光为能源,其它一些种类的古菌能进行固碳反应;没有一种古菌能像蓝藻与植物进行光合作用。古菌通过分裂、出芽、断裂来进行无性生殖,但没有发现能产生孢子的种类。
一开始,古菌被认为都是一些生活在温泉、盐湖之类极端环境的嗜极生物,但近来发现它们的栖息地其实十分广泛,从土壤、海洋、到河流湿地。它们也被发现在人类的大肠、口腔、与皮肤[9]。尤其是在海洋中古菌特别多,一些浮游生物中的古菌可能是这个星球上数量最大的生物群体。现在,古菌被认为是地球生命的一个重要组成部分,在碳循环和氮循环中可能扮演重要的角色。目前没有已知的作为病原体或寄生虫的古菌,他们往往是偏利共生或互利共生。一个例子是产甲烷菌,生活在人和反刍动物的肠道中帮助消化,产甲烷菌还被用于沼气生产和污水处理。嗜极生物古菌中的酶能承受高温和有机溶剂,常被生物技术所利用。