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【科普小课堂】生命三域学说的诞生

作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2020.10.26
信息摘要:
当人类在发现和研究微生物之前,把一切生物分成截然不同的两大界-动物界和植物界。随着人们对微生物认识的逐步深化,从两界系统经历过三界系统、四界…

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当人类在发现和研究微生物之前,把一切生物分成截然不同的两大界- 动物界和植物界。随着人们对微生物认识的逐步深化,从两界系统经历过三界系统、四界系统、五界系统甚至六界系统,直到70 年代后期,美国人 Woese等发现了地球上的第三 生命形式 -古菌,才导致了生命 三域学说 的诞生。该学说认为生命是由古菌域(Archaea) 、细菌域 (Bacteria)和真核生物域 (Eucarya) 所构成。古菌域包括嗜泉古菌界(Crenarchaeota) 、广域古菌界 (Euryarchaeota)和初生古菌界 (Korarchaeota) ;细菌域包括细菌、放线菌、蓝细菌和各种除古菌以外的其它原核生物;真核生物域包括真菌、原生生物、动物和植物 。除动物和植物以外,其它绝大多数生物都属微生物范畴。由此可见,微生物在生物界级分类中占有特殊重要的地位。

生命进化一直是人们关注的热点。Brown 等依据平行同源基因构建的"Cenancestor" 生命进化树,认为生命的共同祖先 Cenancestor是一个原生物。原生物在进化过程中产生两个分支,一个是原核生物 ( 细菌和古菌) ,一个是原真核生物,在之后的进化过程中细菌和古菌首先向不同的方向进化,然后原真核生物经吞食一个古菌,并由古菌的 DNA取代寄主的 RNA 基因组而产生真核生物(图片来源于网络)。

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从进化的角度,微生物是一切生物的老前辈。在近 30 亿年的时间里,微生物(细菌)是地球上唯一的生命形式。它们占据了陆地、天空、水体的每一个角落,推动着化学反应,创造了生物圈,并为多细胞生命的演化创造了条件。他们制造了我们呼吸的氧气,支撑了我们耕耘的土壤,提供了海洋生态系统赖以维系的食物网。在漫长的岁月中,它们经过不断的试错,最终创造出复杂而稳定的反馈系统,并造就了今天的生命形式。这个过程无比缓慢,但势不可挡。

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