微生物、病毒與細胞世界
古菌
/ ar-KEE-uh /
很長一段時間裡,生物學家把所有沒有細胞核的單細胞生命都歸進一個大筐,貼上「細菌」的標籤。然後,在 1970 年代,對它們基因的仔細研究揭示出一個驚人的結果:這群「細菌」中有一整類,其實與真正的細菌之間的差別,就像它們與你之間的差別一樣大。它們獲得了自己的名字——古菌(archaea,源自希臘語「古老」),並在生命之樹上擁有了獨立的位置。
古菌是原核細胞——和細菌一樣,它們沒有細胞核,也沒有膜包裹的細胞器,以單細胞形式生活。但在內部它們截然不同。構成它們細胞膜的分子,在化學上與細菌或你細胞中的任何分子都不一樣;而它們用來讀取基因、合成蛋白質的機制,在許多方面反倒更接近我們,而不是細菌。眾所周知,許多古菌在嚴酷的環境中繁盛——沸騰的溫泉、極鹹的湖泊、酸性水池、無氧的淤泥——其中一些因此得名「嗜極生物」(extremophiles)。
古菌之所以重要,是因為它們改寫了生命的版圖。生物學不再只分兩大類(簡單的原核生物與複雜的真核生物),而是承認三個域:細菌域、古菌域和真核域。強有力的證據甚至表明,像我們這樣的複雜生命,起源於一個古菌在早期吸納了一個細菌作為夥伴,這使古菌成了我們的一種遠親。一個值得記住的糾正:古菌並不只是「奇怪的細菌」,也並非全都生活在極端環境裡——大量古菌安靜地生活在土壤、海洋,甚至你的腸道中。
牛打嗝和沼氣中的甲烷,是由一類叫產甲烷菌(methanogens)的古菌製造的,它們生活在無氧的腸道和淤泥中,把二氧化碳和氫轉化成甲烷。沒有任何細菌、也沒有任何動物能完成這種化學反應——它是古菌獨有的。
製造甲烷是只有古菌才會的化學絕技。
古菌在顯微鏡下看起來像細菌,卻是一個獨立的生命域。如今再把它們稱作「古細菌」被認為容易誤導,因為它們並不是某種細菌。
又稱
另見