微生物、病毒与细胞世界
古菌
/ ar-KEE-uh /
很长一段时间里,生物学家把所有没有细胞核的单细胞生命都归进一个大筐,贴上“细菌”的标签。然后,在 1970 年代,对它们基因的仔细研究揭示出一个惊人的结果:这群“细菌”中有一整类,其实与真正的细菌之间的差别,就像它们与你之间的差别一样大。它们获得了自己的名字——古菌(archaea,源自希腊语“古老”),并在生命之树上拥有了独立的位置。
古菌是原核细胞——和细菌一样,它们没有细胞核,也没有膜包裹的细胞器,以单细胞形式生活。但在内部它们截然不同。构成它们细胞膜的分子,在化学上与细菌或你细胞中的任何分子都不一样;而它们用来读取基因、合成蛋白质的机制,在许多方面反倒更接近我们,而不是细菌。众所周知,许多古菌在严酷的环境中繁盛——沸腾的温泉、极咸的湖泊、酸性水池、无氧的淤泥——其中一些因此得名“嗜极生物”(extremophiles)。
古菌之所以重要,是因为它们改写了生命的版图。生物学不再只分两大类(简单的原核生物与复杂的真核生物),而是承认三个域:细菌域、古菌域和真核域。强有力的证据甚至表明,像我们这样的复杂生命,起源于一个古菌在早期吸纳了一个细菌作为伙伴,这使古菌成了我们的一种远亲。一个值得记住的纠正:古菌并不只是“奇怪的细菌”,也并非全都生活在极端环境里——大量古菌安静地生活在土壤、海洋,甚至你的肠道中。
牛打嗝和沼气中的甲烷,是由一类叫产甲烷菌(methanogens)的古菌制造的,它们生活在无氧的肠道和淤泥中,把二氧化碳和氢转化成甲烷。没有任何细菌、也没有任何动物能完成这种化学反应——它是古菌独有的。
制造甲烷是只有古菌才会的化学绝技。
古菌在显微镜下看起来像细菌,却是一个独立的生命域。如今再把它们称作“古细菌”被认为容易误导,因为它们并不是某种细菌。
又称
另见