古菌界是指一類被稱為古細(xì)菌的有機(jī)體，它們與真細(xì)菌類似，沒(méi)有明顯的細(xì)胞核，曾被視為原核生物的一部分。古細(xì)菌界的成員可分為兩類：嗜熱細(xì)菌和嗜鹽細(xì)菌。
形態(tài)特征
嗜熱細(xì)菌
嗜熱細(xì)菌只能在高溫條件下良好生長(zhǎng)。目前已知的嗜熱細(xì)菌種類超過(guò)50種，其中包括一種名為Phylobacterium fumarii的菌株，能夠在105℃的溫度下繁殖最快，即使在113℃的高溫下仍能存活。深海極端嗜熱和產(chǎn)甲烷細(xì)菌因其在生命進(jìn)化系統(tǒng)樹(shù)的根部位置而受到廣泛關(guān)注，研究它們可能有助于理解早期細(xì)胞如何生存。研究表明，嗜熱細(xì)菌的生存極限溫度可能是150℃，因?yàn)樵诖藴囟纫陨?，所有生命形式都?huì)因脫氧核糖核酸和其他重要生命大分子的化學(xué)鍵受損而無(wú)法生存。PCR技術(shù)中常用的Taq酶就來(lái)自嗜熱細(xì)菌Thermus aquaticus，后來(lái)又被火球菌屬 furiosus分離出來(lái)的Pfu聚合酶替代，后者在100℃時(shí)表現(xiàn)最佳。
嗜鹽細(xì)菌
嗜鹽細(xì)菌能夠適應(yīng)極高鹽度的環(huán)境，尤其是在自然鹽湖和太陽(yáng)能蒸發(fā)鹽田中生存。由于滲透壓原理，高鹽溶液會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞失水，變成脫水狀態(tài)。然而，嗜鹽細(xì)菌可以通過(guò)產(chǎn)生大量?jī)?nèi)部溶質(zhì)或保留外部獲取的溶質(zhì)來(lái)維持自身生存。例如，嗜鹽桿菌鹽桿菌屬 salinarum在其細(xì)胞質(zhì)中濃縮了高濃度的氯化鉀，其中一種酶只有在高濃度氯化鉀的存在下才會(huì)表現(xiàn)出活性。此外，暴露在高鹽環(huán)境下的鹽桿菌，其細(xì)胞質(zhì)中的蛋白質(zhì)需要高濃度的氯化鈉才能正常工作。
分類歷史
古菌界最初是在1977年由美國(guó)伊斯諾斯大學(xué)的進(jìn)化學(xué)家卡爾·伍斯發(fā)現(xiàn)的，他注意到古細(xì)菌與真細(xì)菌和真核生物都有顯著差異。因此，有人建議將古細(xì)菌從原核生物中獨(dú)立出來(lái)，作為單獨(dú)的一界。這種觀點(diǎn)得到了支持，最終形成了現(xiàn)代生物學(xué)中的生命三域?qū)W說(shuō)，即古菌域、細(xì)菌域和真核生物域。在生命進(jìn)化樹(shù)中，古菌域包括嗜泉古菌界、廣域古菌界和初生古菌界，而細(xì)菌域則包含了廣泛的原核生物類型，真核生物域則涵蓋了真菌、原生生物、動(dòng)物和植物等。
生命起源理論
Brown等人通過(guò)分析平行同源基因構(gòu)建的生命進(jìn)化樹(shù)“Cenancestor”，提出生命的共同祖先Cenancestor是一種原始生物。他們認(rèn)為，原始生物在進(jìn)化過(guò)程中分化出了原核生物（細(xì)菌和古菌）和原真核生物兩條主要分支。隨后，原核生物中的細(xì)菌和古菌分別朝著不同的方向演化，而原真核生物通過(guò)吞噬古菌并用其脫氧核糖核酸替換宿主的核糖核酸基因組，從而產(chǎn)生了真核生物。從這個(gè)角度來(lái)看，微生物被認(rèn)為是地球上最早出現(xiàn)的生物群體之一，它們的歷史可以追溯到地球形成的早期階段。
參考資料 >
檸條根系內(nèi)生解磷菌研究及根圍土壤古細(xì)菌分析.百度學(xué)術(shù)搜索.2024-11-04
原核生物的碳酸酐酶.百度學(xué)術(shù)搜索.2024-11-04
一個(gè)新的生物界──古細(xì)菌界.百度學(xué)術(shù)搜索.2024-11-04