古细菌界

古菌界是指一类被称为古细菌的有机体，它们与真细菌类似，没有明显的细胞核，曾被视为原核生物的一部分。古细菌界的成员可分为两类：嗜热细菌和嗜盐细菌。

形态特征

嗜热细菌

嗜热细菌只能在高温条件下良好生长。目前已知的嗜热细菌种类超过50种，其中包括一种名为Phylobacterium fumarii的菌株，能够在105℃的温度下繁殖最快，即使在113℃的高温下仍能存活。深海极端嗜热和产甲烷细菌因其在生命进化系统树的根部位置而受到广泛关注，研究它们可能有助于理解早期细胞如何生存。研究表明，嗜热细菌的生存极限温度可能是150℃，因为在此温度以上，所有生命形式都会因脱氧核糖核酸和其他重要生命大分子的化学键受损而无法生存。PCR技术中常用的Taq酶就来自嗜热细菌Thermus aquaticus，后来又被火球菌属 furiosus分离出来的Pfu聚合酶替代，后者在100℃时表现最佳。

嗜盐细菌

嗜盐细菌能够适应极高盐度的环境，尤其是在自然盐湖和太阳能蒸发盐田中生存。由于渗透压原理，高盐溶液会导致细胞失水，变成脱水状态。然而，嗜盐细菌可以通过产生大量内部溶质或保留外部获取的溶质来维持自身生存。例如，嗜盐杆菌盐杆菌属 salinarum在其细胞质中浓缩了高浓度的氯化钾，其中一种酶只有在高浓度氯化钾的存在下才会表现出活性。此外，暴露在高盐环境下的盐杆菌，其细胞质中的蛋白质需要高浓度的氯化钠才能正常工作。

分类历史

古菌界最初是在1977年由美国伊斯诺斯大学的进化学家卡尔·伍斯发现的，他注意到古细菌与真细菌和真核生物都有显著差异。因此，有人建议将古细菌从原核生物中独立出来，作为单独的一界。这种观点得到了支持，最终形成了现代生物学中的生命三域学说，即古菌域、细菌域和真核生物域。在生命进化树中，古菌域包括嗜泉古菌界、广域古菌界和初生古菌界，而细菌域则包含了广泛的原核生物类型，真核生物域则涵盖了真菌、原生生物、动物和植物等。

生命起源理论

Brown等人通过分析平行同源基因构建的生命进化树“Cenancestor”，提出生命的共同祖先Cenancestor是一种原始生物。他们认为，原始生物在进化过程中分化出了原核生物（细菌和古菌）和原真核生物两条主要分支。随后，原核生物中的细菌和古菌分别朝着不同的方向演化，而原真核生物通过吞噬古菌并用其脱氧核糖核酸替换宿主的核糖核酸基因组，从而产生了真核生物。从这个角度来看，微生物被认为是地球上最早出现的生物群体之一，它们的历史可以追溯到地球形成的早期阶段。

参考资料

柠条根系内生解磷菌研究及根围土壤古细菌分析.百度学术搜索.2024-11-04

原核生物的碳酸酐酶.百度学术搜索.2024-11-04

一个新的生物界──古细菌界.百度学术搜索.2024-11-04