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【科普小課堂】生命三域學說的誕生

作者: 編輯: 來源: 發布日期: 2020.10.26
信息摘要:
當人類在發現和研究微生物之前,把一切生物分成截然不同的兩大界-動物界和植物界。隨著人們對微生物認識的逐步深化,從兩界系統經歷過三界系統、四界…

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當人類在發現和研究微生物之前,把一切生物分成截然不同的兩大界- 動物界和植物界。隨著人們對微生物認識的逐步深化,從兩界系統經歷過三界系統、四界系統、五界系統甚至六界系統,直到70 年代后期,美國人 Woese等發現了地球上的第三 生命形式 -古菌,才導致了生命 三域學說 的誕生。該學說認為生命是由古菌域(Archaea) 、細菌域 (Bacteria)和真核生物域 (Eucarya) 所構成。古菌域包括嗜泉古菌界(Crenarchaeota) 、廣域古菌界 (Euryarchaeota)和初生古菌界 (Korarchaeota) ;細菌域包括細菌、放線菌、藍細菌和各種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、動物和植物 。除動物和植物以外,其它絕大多數生物都屬微生物范疇。由此可見,微生物在生物界級分類中占有特殊重要的地位。

生命進化一直是人們關注的熱點。Brown 等依據平行同源基因構建的"Cenancestor" 生命進化樹,認為生命的共同祖先 Cenancestor是一個原生物。原生物在進化過程中產生兩個分支,一個是原核生物 ( 細菌和古菌) ,一個是原真核生物,在之后的進化過程中細菌和古菌首先向不同的方向進化,然后原真核生物經吞食一個古菌,并由古菌的 DNA取代寄主的 RNA 基因組而產生真核生物(圖片來源于網絡)。

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從進化的角度,微生物是一切生物的老前輩。在近 30 億年的時間里,微生物(細菌)是地球上唯一的生命形式。它們占據了陸地、天空、水體的每一個角落,推動著化學反應,創造了生物圈,并為多細胞生命的演化創造了條件。他們制造了我們呼吸的氧氣,支撐了我們耕耘的土壤,提供了海洋生態系統賴以維系的食物網。在漫長的歲月中,它們經過不斷的試錯,最終創造出復雜而穩定的反饋系統,并造就了今天的生命形式。這個過程無比緩慢,但勢不可擋。

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2020-10-21

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