古菌
新壁总域的一域 / 維基百科,自由的 encyclopedia
古菌(拉丁語:Archaea,來自古希臘語:ἀρχαῖα,意為「古代的東西」)又稱古核生物[4],舊稱古細菌[5](Archaebacteria)、古生菌、太古生物,是單細胞微生物,構成生物分類的一個域,或一個界。這些微生物1970年前的分類屬於原核生物,它們與細菌有很多相似之處,即它們沒有細胞核與任何其他膜狀胞器,同時另一些特徵相似於真核生物,比如存在重複序列與核小體。
古菌域 | |
---|---|
NRC-1系鹽桿菌綱,每一細胞長度大約5μm | |
科學分類 | |
域: | 古菌域 Archaea Woese, Kandler & Wheelis, 1990[1] |
界[2]與門[3] | |
|
過去曾經將古菌和細菌一同歸為原核生物,並將其命名為「古細菌」,但這種分類方式已過時[6]。事實上古菌有其獨特的進化歷程,並與其它生命形式有顯著的生化差異,所以現在將其列為三域系統中的一個域。在這個系統中,古菌、細菌與真核生物各為一個域,並進一步劃分為界與門。到目前為止,古菌已被劃分為公認的四個門,隨着進一步研究,還可能建立更多的門類。在這些類群中,研究最深入的是泉古菌門與廣古菌門。但對古菌進行分類仍然是困難的,因為絕大多數的古菌都無法在實驗室中純化培養,只能通過環境宏基因組檢測來分析。
古菌和細菌的大小和形狀非常相似,但少數古菌有不尋常的形狀,如嗜鹽古菌窩氏鹽方扁平古菌(英語:Haloquadratum walsbyi)擁有平面正方形的細胞。[7][8]儘管看起來與細菌更相似,但古菌與真核生物的親緣關係更為密切,特別是在一些代謝途徑(如轉錄和轉譯)有關酶的相似性上。古菌還有一些性狀是獨一無二的,比如由依賴醚鍵構成的細胞膜。與真核生物相比,古菌有更多的能量來源,從熟悉的有機物糖類到氨到金屬離子直到氫氣。嗜鹽菌(英語:Halophile),如嗜滷鹽菌(英語:Haloarchaea)可以以太陽光為能源,其它一些種類的古菌能進行固碳反應;沒有一種古菌能像藍藻與植物進行光合作用。古菌通過分裂、出芽、斷裂來進行無性生殖,但沒有發現能產生孢子的種類。
一開始,古菌被認為都是一些生活在溫泉、鹽湖之類極端環境的嗜極生物,但近來發現它們的棲息地其實十分廣泛,從土壤、海洋、到河流濕地。它們也被發現在人類的大腸、口腔、與皮膚[9]。尤其是在海洋中古菌特別多,一些浮游生物中的古菌可能是這個星球上數量最大的生物群體。現在,古菌被認為是地球生命的一個重要組成部分,在碳循環和氮循環中可能扮演重要的角色。目前沒有已知的作為病原體或寄生蟲的古菌,他們往往是偏利共生或互利共生。一個例子是產甲烷菌,生活在人和反芻動物的腸道中幫助消化,產甲烷菌還被用於沼氣生產和污水處理。嗜極生物古菌中的酶能承受高溫和有機溶劑,常被生物技術所利用。