|
|
gǔ xì jūn (archaeobacteria)（ yòu kě jiào zuò gǔ shēng jūn huò zhě gǔ jūn） shì yī lèi hěn tè shū de xì jūn， duō shēng huó zài jí duān de shēng tài huán jìng zhōng。 jù yòu yuán hé shēng wù de mǒu xiē tè zhēng， rú wú hé mó jí nèi mó xì tǒng； yě yòu zhēn hé shēng wù de tè zhēng， rú yǐ jiá liú 'ān suān qǐ shǐ dàn bái zhì de hé chéng、 hé táng tǐ duì lǜ méi sù bù mǐn gǎn、 rna jù hé méi hé zhēn hé xì bāo de xiāng sì、 dna jù yòu nèi hán zǐ bìng jié hé zǔ dàn bái； cǐ wài hái jù yòu jì bù tóng yú yuán hé xì bāo yě bù tóng yú zhēn hé xì bāo de tè zhēng， rú： xì bāo mó zhōng de zhī lèi shì bù kě zào huà de； xì bāo bì bù hán tài jù táng， yòu de yǐ dàn bái zhì wéi zhù， yòu de hán zá duō táng， yòu de lèi sì yú tài jù táng， dàn dōubù hán bāo bì suān、 d xíng 'ān jī suān hé 'èr 'ān jī gēng 'èr suān。
lì shǐ
gǔ xì jūn zhè gè gài niàn shì 1977 nián yóu carlwoese hé georgefox tí chū de， yuán yīn shì tā men zài 16srrna de xì tǒng fā shēng shù shàng hé qí tā yuán hé shēng wù de qū bié。 zhè liǎng zǔ yuán hé shēng wù qǐ chū bèi dìng wéi gǔ xì jūn (archaebacteria) hé zhēn xì jūn (eubacteria) liǎng gè jiè huò yà jiè。 woese rèn wéi tā men shì liǎng zhī gēn běn bù tóng de shēng wù， yú shì chóngxīn mìng míng qí wéi gǔ jūn (archaea) hé xì jūn (bacteria)， zhè liǎng zhī hé zhēn hé shēng wù (eukarya) yī qǐ gòu chéng liǎo shēng wù de sān yù xì tǒng。
gǔ jūn、 xì jūn hé zhēn hé shēng wù
zài xì bāo jié gòu hé dài xiè shàng， gǔ jūn zài hěn duō fāng miàn jiē jìn qí tā yuán hé shēng wù。 rán 'ér zài jī yīn zhuǎn lù zhè liǎng gè fènzǐ shēng wù xué de zhōng xīn guò chéng shàng， tā men bìng bù míng xiǎn biǎo xiàn chū xì jūn de tè zhǐ， fǎn 'ér fēi cháng jiē jìn zhēn hé shēng wù。 bǐ rú， gǔ jūn de zhuǎn yì shǐ yòng zhēn hé de qǐ dòng hé yán shēn yīn zǐ， qiě zhuǎn yì guò chéng xū yào zhēn hé shēng wù zhōng de tata kuàng jié hé dàn bái hé tfiib。
gǔ jūn hái jù yòu yī xiē qí tā tè zhǐ。 yǔ dà duō shù xì jūn bù tóng， tā men zhǐ yòu yī céng xì bāo mó 'ér quē shǎo tài jù táng xì bāo bì。 ér qiě， jué dà duō shù xì jūn hé zhēn hé shēng wù de xì bāo mó zhōng de zhī lèi zhù yào yóu gān yóu zhǐ zǔ chéng， ér gǔ jūn de mó zhī yóu gān yóu mí gòu chéng。 zhè xiē qū bié yě xǔ shì duì chāo gāo wēn huán jìng de shì yìng。 gǔ jūn biān máo de chéngfèn hé xíng chéng guò chéng yě yǔ xì jūn bù tóng。
jī yú rrna xù liè de xì tǒng fā shēng shù， xiǎn shì liǎo kě míng xiǎn qū bié de sān zhī： xì jūn (bacteria)、 gǔ jūn (archaea) hé zhēn hé shēng wù (eukarya)
shēng cún huán jìng
hěn duō gǔ jūn shì shēng cún zài jí duān huán jìng zhōng de。 yī xiē shēng cún zài jí gāo de wēn dù（ jīng cháng 100 ℃ yǐ shàng） xià， bǐ rú jiànxiē quán huò zhě hǎi dǐ hēi yān cōng zhōng。 hái yòu de shēng cún zài hěn lěng de huán jìng huò zhě gāo yán、 qiáng suān huò qiáng jiǎn xìng de shuǐ zhōng。 rán 'ér yě yòu xiē gǔ jūn shì shì zhōng xìng de， néng gòu zài zhǎo zé、 fèi shuǐ hé tǔ rǎng zhōng bèi fā xiàn。 hěn duō chǎn jiá wán de gǔ jūn shēng cún zài dòng wù de xiāo huà dào zhōng， rú fǎn chú dòng wù、 bái yǐ huò zhě rén lèi。 gǔ jūn tōng cháng duì qí tā shēng wù wú hài， qiě wèi zhī yòu zhì bìng gǔ jūn。
xíng tài
dān gè gǔ jūn xì bāo zhí jìng zài 0.1 dào 15 wēi mǐ zhī jiān， yòu yī xiē zhǒng lèi xíng chéng xì bāo tuán cù huò zhě xiān wéi， cháng dù kě dá 200 wēi mǐ。 tā men kě yòu gè zhǒng xíng zhuàng， rú qiú xíng、 gān xíng、 luó xuán xíng、 yè zhuàng huò fāng xíng。 tā men jù yòu duō zhǒng dài xiè lèi xíng。 zhí dé zhù yì de shì， yán gǎnjūn kě yǐ lì yòng guāng néng zhì zào atp， jìn guǎn gǔ jūn bù néng xiàng qí tā lì yòng guāng néng de shēng wù yī yàng lì yòng diàn zǐ liàn chuán dǎo shí xiàn guāng hé zuò yòng。
jìn huà hé fēn lèi
cóng rrna jìn huà shù shàng， gǔ jūn fēn wéi liǎng lèi， quán gǔ jūn (crenarchaeota) hé guǎng gǔ jūn (euryarchaeota)。 lìng wài wèi què dìng de liǎng lèi fēn bié yóu mǒu xiē huán jìng yàng pǐn hé 2002 nián yóu karlstetter fā xiàn de qí tè de wù zhǒng nà gǔ jūn (nanoarchaeumequitans) gòu chéng。
woese rèn wéi xì jūn、 gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù gè dài biǎo liǎo yī zhī jù yòu jiǎn dān yí chuán jī zhì de yuǎn zǔ shēng wù de hòu dài。 zhè gè jiǎ shuō fǎn yìng zài liǎo “ gǔ jūn ” de míng chēng zhōng（ xī là yǔ archae wéi“ gǔ dài de”）。 suí hòu tā zhèng shì chēng zhè sān zhī wéi sān gè yù， gè yóu jǐ gè jiè zǔ chéng。 zhè zhǒng fēn lèi hòu lái fēi cháng liú xíng， dàn yuǎn zǔ shēng wù zhè zhǒng sī xiǎng běn shēn bìng wèi bèi pǔ biàn jiē shòu。 yī xiē shēng wù xué jiā rèn wéi gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù chǎn shēng yú tè huà de xì jūn。
gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù de guān xì réng rán shì gè zhòng yào wèn tí。 chú diào shàng miàn suǒ tí dào de xiāng sì xìng， hěn duō qí tā yí chuán shù yě jiāng 'èr zhě bìng zài yī qǐ。 zài yī xiē shù zhōng zhēn hé shēng wù lí guǎng gǔ jūn bǐ lí quán gǔ jūn gèng jìn， dàn shēng wù mó huà xué de jié lùn xiāng fǎn。 rán 'ér， zài yī xiē xì jūn，（ rú qī rè páo jūn） zhōng fā xiàn liǎo hé gǔ jūn lèi shìde jī yīn， shǐ zhè xiē guān xì biàn dé fù zá qǐ lái。 yī xiē rén rèn wéi zhēn hé shēng wù qǐ yuán yú yī gè gǔ jūn hé xì jūn de róng hé， èr zhě fēn bié chéng wéi xì bāo hé hé xì bāo zhì。 zhè jiě shì liǎo hěn duō jī yīn shàng de xiāng sì xìng， dàn zài jiě shì xì bāo jié gòu shàng cún zài kùn nán。
mù qián yòu 22 gè gǔ jūn jī yīn zǔ yǐ jīng wán quán jié shù liǎo cè xù， lìng wài 15 gè de cè xù gōng zuò zhèng zài jìn xíng zhōng。
dài biǎo xìng gǔ xì jūn
jí duān shì rè jūn（ themophiles）： néng shēngzhǎng zài 90℃ yǐ shàng de gāo wēn huán jìng。 rú sī tǎn fú dà xué kē xué jiā fā xiàn de gǔ xì jūn ， zuì shì shēngzhǎng wēn dù wéi 100℃， 80℃ yǐ xià jí shī huó， dé guó de sī tī tè（ k.stetter） yán jiū zǔ zài yì dà lì hǎi dǐ fā xiàn de yī zú gǔ xì jūn ， néng shēng huó zài 110℃ yǐ shàng gāo wēn zhōng， zuì shì shēngzhǎng wēn dù wéi 98℃， jiàng zhì 84℃ jí tíng zhǐ shēngzhǎng； měi guó de j.a.baross fā xiàn yī xiē cóng huǒ shān kǒu zhōng fēn lí chū de xì jūn kě yǐ shēng huó zài 250℃ de huán jìng zhōng。 shì rè jūn de yíng yǎng fàn wéi hěn guǎng， duō wéi yì yǎng jūn， qí zhōng xǔ duō néng jiāng liú yǎng huà yǐ qǔ dé néng liàng。
jí duān shì yán jūn（ extremehalophiles）： shēng huó zài gāo yán dù huán jìng zhōng， yán dù kě dá 25%， rú sǐ hǎi hé yán hú zhōng。
jí duān shì suān jūn（ acidophiles）： néng shēng huó zài ph zhí 1 yǐ xià de huán jìng zhōng， wǎng wǎng yě shì shì gāo wēn jūn， shēng huó zài huǒ shān dì qū de suān xìng rè shuǐ zhōng， néng yǎng huà liú， liú suān zuò wéi dài xiè chǎn wù pái chū tǐ wài。
jí duān shì jiǎn jūn（ alkaliphiles）： duō shù shēng huó zài yán jiǎn hú huò jiǎn hú、 jiǎn chí zhōng， shēng huó huán jìng ph zhí kě dá 11.5 yǐ shàng， zuì shì ph zhí 8 ～ 10。
chǎn jiá wán jūn（ metnanogens）： shì yán gé yàn yǎng de shēng wù， néng lì yòng co2 shǐ h2 yǎng huà， shēng chéng jiá wán， tóng shí shì fàng néng liàng。
co2 ＋ 4h2 → ch4＋ 2h2o＋ néng liàng
bǔ chōng zī liào
èr fēn fǎ hé sān yù xué shuō
dì qiú shàng jiū jìng yòu jǐ zhǒng shēng mìng xíng shì？ dāng yà lǐ shì duō dé jiàn lì shēng wù xué shí， tā yòng 'èr fēn fǎ zé jiāng shēng wù fēn wéi dòng wù hé zhí wù。 xiǎn wēi jìng de dàn shēng shǐ rén men fā xiàn liǎo ròu yǎn kàn bù jiàn de xì jūn。 xì jūn zài xì bāo jié gòu shàng yǔ dòng zhí wù de zuì gēn běn chā bié shì， dòng zhí wù xì bāo nèi yòu xì bāo hé， yí chuán wù zhì dna zhù yào chǔ cún yú cǐ， ér xì jūn zé méi yòu xì bāo hé， dna yóu lí yú xì bāo zhì zhōng。 yóu yú dòng wù yǔ zhí wù de chā bié xiǎo yú tā men yǔ xì jūn de chā bié， shā dōng（ e.chatton） yú 1937 nián tí chū liǎo shēng wù jiè xīn de 'èr fēn fǎ zé， jí shēng wù fēn wéi hán xì bāo hé de zhēn hé shēng wù hé bù hán xì bāo hé de yuán hé shēng wù。 dòng zhí wù shǔ yú zhēn hé shēng wù， ér xì jūn shǔ yú yuán hé shēng wù。
1859 nián dá 'ěr wén fā biǎo《 wù zhǒng qǐ yuán》 yǐ hòu， shēng wù xué jiā biàn kāi shǐ jiàn lì jī yú jìn huà guān xì 'ér fēi biǎo xíng xiāng sì xìng de fēn lèi xì tǒng， jí suǒ wèi xì tǒng fā yù fēn lèi xì tǒng。 kě shì， yóu yú quē fá huà shí jì lù， zhè zhǒng fēn lèi fāng fǎ cháng qī wèi néng yòu xiào yùn yòng yú yuán hé shēng wù de fēn lèi。 1970 nián dài， suí zhe fènzǐ shēng wù xué de fā zhǎn， wǔ sī zhōng yú zài zhè fāng miàn huò dé liǎo yì yì zhòng dà de tū pò。
zài màn cháng de jìn huà guò chéng zhōng， měi zhǒng shēng wù xì bāo zhōng de xìn xī fènzǐ（ hé suān hé dàn bái zhì） de xù liè jūn bù duàn fā shēng zhe tū biàn。 xǔ duō xìn xī fènzǐ xù liè biàn huà de chǎn shēng zài shí jiān shàng shì suí jī de， jìn huà sù shuài xiāng duì héng dìng， jí jù yòu shí zhōng tè xìng。 yīn cǐ， wù zhǒng jiān de qīn yuán guān xì kě yǐ yòng tā men gòng yòu de mǒu gè jù yòu shí zhōng tè xìng de jī yīn huò qí chǎn wù（ rú dàn bái zhì） zài xù liè shàng de chā bié lái dìng liàng miáo shù。 zhè xiē jī yīn huò qí chǎn wù biàn chéng liǎo jì lù shēng wù jìn huà lì chéng de fènzǐ jì shí qì（ chronometer）。 xiǎn rán， zhè zhǒng jì lù shēng wù xì tǒng fā yù lì chéng de fènzǐ jì shí qì yīnggāi guǎng fàn fēn bù yú suǒ yòu shēng wù zhī zhōng。 jī yú zhè yī kǎo lǜ， wǔ sī xuǎn zé liǎo yī zhǒng míng wéi xiǎo yà jī hé táng tǐ hé suān（ ssurrna） de fènzǐ， zuò wéi fènzǐ jì shí qì。 zhè zhǒng fènzǐ shì xì bāo nèi dàn bái zhì hé chéng jī qì héng héng hé táng tǐ de yī gè zǔ chéng bù fēn， ér dàn bái zhì hé chéng yòu shì jīhū suǒ yòu shēng wù shēng mìng huó dòng de yī gè zhòng yào fāng miàn。 yīn cǐ， bǎ ssurrna fènzǐ zuò wéi fènzǐ jì shí qì shì hé shì de。
zài bǐ jiào liǎo lái zì bù tóng yuán hé jí zhēn hé shēng wù de ssurrna xù liè de xiāng sì xìng hòu， wǔ sī fā xiàn yuán xiān bèi rèn wéi shì xì jūn de jiá wán qiú jūn dài biǎo zhe yī zhǒng jì bù tóng yú zhēn hé shēng wù， yě bù tóng yú xì jūn de shēng mìng xíng shì。 kǎo lǜ dào jiá wán qiú jūn de shēng huó huán jìng kě néng yǔ shēng mìng dàn shēng shí dì qiú shàng de zì rán huán jìng xiāng sì， wǔ sī jiāng zhè lèi shēng wù chēng wéi gǔ xì jūn 。 jù cǐ， wǔ sī yú 1977 nián tí chū， shēng wù kě fēn wéi sān dà lèi qún， jí zhēn hé shēng wù、 zhēn xì jūn hé gǔ xì jūn 。 jī yú ssurrna fēn xī jiēguǒ de fàn xì tǒng fā yù（ jìn huà） shù suí hòu dàn shēng liǎo。
jìn yī bù de yán jiū biǎo míng， jìn huà shù shàng de dì yī cì fēn chā chǎn shēng liǎo zhēn xì jūn de yī zhī hé gǔ xì jūn / zhēn hé shēng wù de yī zhī， gǔ xì jūn hé zhēn hé shēng wù de fēn chā fā shēng zài hòu。 huàn jù huà shuō， gǔ xì jūn bǐ zhēn xì jūn gèng jiē jìn zhēn hé shēng wù。
jù cǐ， 1990 nián wǔ sī tí chū liǎo sān yù fēn lèi xué shuō： shēng wù fēn wéi zhēn hé shēng wù、 zhēn xì jūn hé gǔ xì jūn sān yù， yù bèi dìng yì wéi gāo yú jiè de fēn lèi dān wèi。 wéi tū chū gǔ xì jūn yǔ zhēn xì jūn de qū bié， wǔ sī jiāng gǔ xì jūn gēngmíng wéi gǔ jūn。 zhēn xì jūn gǎi chēng xì jūn。 sān yù xué shuō shǐ gǔ jūn huò dé liǎo yǔ zhēn hé shēng wù hé xì jūn děng tóng de fēn lèi xué dì wèi。
zì dàn shēng zhī rì qǐ， wǔ sī de sān yù xué shuō biàn zāo dào bù fēn rén， tè bié shì wēi shēng wù xué lǐng yù wài de rén fǎn duì。 fǎn duì zhě jiān chí rèn wéi： yuán hé yǔ zhēn hé de qū fēn shì shēng wù jiè zuì gēn běn de、 jù yòu jìn huà yì yì de fēn lèi fǎ zé； yǔ jù yòu fēng fù duō yàng xìng biǎo xíng de zhēn hé shēng wù xiāng bǐ， gǔ jūn yǔ xì jūn de chā yì yuǎn méi yòu dà dào xū yào gǎi biàn 'èr fēn fǎ zé de chéng dù。 dàn zài zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ xù liè cè dìng wán chéng qián de jìn 20 nián zhōng， cǎi yòng duō zhǒng fènzǐ jì shí qì jìn xíng de xì tǒng fā yù xué yán jiū yī zài zhèng míng， gǔ jūn shì yī zhǒng dú tè de shēng mìng xíng shì。
sān yù xué shuō de dì yī gè jī yīn zǔ xué zhèng jù
jìn guǎn duì gǔ jūn yǐ yòu liǎo shàng shù rèn shí， dāng rén men dì yī cì miàn duì zhān shì jiá wán qiú jūn de quán jī yīn zǔ xù liè shí， hái shì dà chī liǎo yī jīng。 zhān shì jiá wán qiú jūn gòng yòu 1738 gè jī yīn， qí zhōng rén men cóng wèi jiàn guò de jī yīn jìng zhàn liǎo 56 ％！ xiāng bǐ zhī xià， zài zhè zhī qián wán chéng cè xù de liú gǎn shì xuè jūn（ haemophilusinfluenzae） hé shēng zhí dào zhī yuán tǐ（ mycoplasmagenitalium） jī yīn zǔ zhōng wèi zhī jī yīn jǐn zhàn 20％ zuǒ yòu。 yú shì rén men zhōng yú zài jī yīn zǔ shuǐ píng shàng rèn shí dào， gǔ jūn shì yī zhǒng zhǎn xīn de shēng mìng xíng shì。
gèng yòu qù de shì， zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ zhōng zhàn zǒng shù 44％ de nà xiē gōng néng huò duō huò shǎo yǐ jīng zhī dào de jī yīn sì hū gòu lè chū liǎo gǔ jūn yǔ lìng liǎng lèi shēng wù zhī jiān de jìn huà guān xì： gǔ jūn zài chǎn néng、 xì bāo fēn liè、 dài xiè děng fāng miàn yǔ xì jūn xiāng jìn， ér zài zhuǎn lù、 fān yì hé fù zhì fāng miàn zé yǔ zhēn hé shēng wù lèi sì。 huàn yán zhī， yī gè shēng huó zài dà yáng dǐ bù rè yì kǒu chù de、 xí xìng gǔ guài de wēi shēng wù， zài yí chuán xìn xī chuán dì fāng miàn jìng yòu zhe yǔ rén（ ér bù shì yǔ rén de xiāo huà dào zhōng xì jūn） xiāng sì de jī yīn！ zài zàn tàn shēng mìng qí miào de tóng shí， xǔ duō rén kāi shǐ huān hū sān yù xué shuō de zuì zhōng què lì。 měi guó《 kē xué》 zhōu kān zài bǎ zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ xù liè cè dìng gōng zuò liè wéi 1996 nián dù zhòng dà kē xué tū pò zhī yī shí xuān chēng， zhè yī chéng guǒ shǐ wéi rào sān yù xué shuō de zhēng lùn chàbù duō kě yǐ jié shù liǎo。
duì wǔ sī jìn huà shù de xīn tiǎo zhàn
jiù zài gǔ jūn de xuán niàn sì hū xíng jiāng xiāo shī shí， jiē zhǒng 'ér lái de xīn fā xiàn què shǐ rén men chóngxīn xiàn rù kùn huò zhī zhōng。 gè lèi wán zhěng de wēi shēng wù jī yīn zǔ xù liè yī gè jiē yī gè chū xiàn zài rén men qīng diǎn shǔ biāo biàn kě chá yuè de shù jù kù zhōng， zài yǐ fā biǎo de 18 zhǒng shēng wù jī yīn zǔ xù liè zhōng， gǔ jūn de zhàn liǎo 4 gè。 cǎi yòng gèng líng mǐn de fāng fǎ duì zhè xiē jī yīn zǔ（ bāo kuò zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ） jìn xíng fēn xī， dé dào liǎo lìng rén chī jīng de jiēguǒ： zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ zhōng zhǐ yòu 30％（ bù shì xiān qián gū jì de bàn shù yǐ shàng） de jī yīn biān mǎ mù qián wèi zhī de gōng néng， zhè yǔ xì jūn jī yīn zǔ xiāng jìn。 gǔ jūn de shén mì xìng hé dú tè xìng yīn cǐ jiǎn shǎo liǎo xǔ duō。
duì sān yù xué shuō gèng wéi bù lì de shì， zài zhān shì jiá wán qiú jūn de nà xiē kě yǐ tuī cè gōng néng de jī yīn chǎn wù（ dàn bái zhì） zhōng， 44％ jù yòu xì jūn dàn bái tè zhēng， zhǐ yòu 13％ de xiàng zhēn hé shēng wù de dàn bái zhì。 zài lìng yī gè gǔ jūn， shì rè jiǎn jiá wán gǎnjūn（ methanobacteriumthermoaotutrophicum） de jī yīn zǔ zhōng yě yòu lèi sì qíng kuàng。 yīn cǐ， cóng jī yīn zǔ bǐ jiào de shù zì shàng kàn， gǔ jūn yǔ xì jūn jiān de chā yì yuǎn xiǎo yú gǔ jūn yǔ zhēn hé shēng wù jiān de chā yì， bù zú yǐ shuō fú sān yù xué shuō de fǎn duì zhě。
gèng lìng rén nán yǐ lǐ jiě de shì， lì yòng tóng yī shēng wù zhōng bù tóng jī yīn duì gāi wù zhǒng jìn xíng xì tǒng fā yù xué dìng wèi cháng cháng huì dé dào bù tóng de jiēguǒ。 zuì jìn， yī zhǒng néng zài jiē jìn fèi diǎn wēn dù xià shēngzhǎng de xì jūn（ aquifexaeolicus） de jī yīn zǔ xù liè cè dìng wán chéng。 duì gāi jūn de jǐ gè jī yīn jìn xíng de xì tǒng fā yù xué yán jiū biǎo míng： rú guǒ yòng cānyù xì bāo fēn liè tiáokòng de dàn bái zhì ftsy zuò wéi fènzǐ jì shí qì， gāi jūn yǔ wǔ sī jìn huà shù shàng wèi yú xì jūn fēn zhī de yī gè tǔ rǎng xì jūn héng héng kū cǎo yá bāo gǎnjūn xiāng jìn； rú guǒ yǐ yī zhǒng cānyù sè 'ān suān hé chéng de méi wéi zhǔn， gāi jūn yìng shǔ yú gǔ jūn； ér dāng bǐ jiào gāi jūn hé qí tā shēng wù de hé chéng bāo gān sān lín suān（ dna de jī běn jié gòu dān wèi zhī yī） de méi shí， jìng fā xiàn gǔ jūn bù zài xíng chéng dú lì de yī qún。 kàn lái bù tóng de jī yīn sì hū zài sù shuō bù tóng de jìn huà gù shì。 nà me， gǔ jūn hái néng shì dú tè de、 tǒng yī de shēng mìng xíng shì má？
shǔ yú zhēn hé shēng wù de pí jiǔ jiào mǔ jī yīn zǔ xù liè cè dìng wán chéng hòu， sān yù xué shuō yù dào liǎo gèng dà wēi jī。 jiào mǔ xì bāo hé jī yīn zhōng， yǔ xì jūn jī yīn yòu qīn yuán guān xì de bǐ yǔ gǔ jūn yòu qīn yuán guān xì de duō yī bèi。 yòu rén hái duì zài sān zhǒng shēng mìng xíng shì zhōng dū cún zài de 34 gè dàn bái zhì jiā zú jìn xíng liǎo fēn xī， fā xiàn qí zhōng 17 gè jiā zú lái yuán yú xì jūn， zhǐ yòu 8 gè xiǎn shì chū gǔ jūn yǔ zhēn hé shēng wù de qīn yuán guān xì。
rú guǒ wǔ sī jìn huà shù zhèng què、 gǔ jūn yǔ zhēn hé shēng wù zài jìn huà lì chéng zhōng de fēn qí wǎn yú liǎng zhě yǔ xì jūn de fēn qí de huà， nà me zěn yàng cái néng jiě shì shàng miàn zhè xiē jiēguǒ ní？
gēn jù xì bāo jìn huà yán jiū zhōng liú xíng de nèi gòng shēng jiǎ shuō， zhēn hé xì bāo xì bāo qì（ xiàn lì tǐ、 yè lǜ tǐ） de chǎn shēng yuán yú xì jūn yǔ yuán zhēn hé shēng wù zài jìn huà zǎo qī jiàn lì de nèi gòng shēng guān xì。 zài zhè zhǒng guān xì zhōng， zhēn hé xì bāo tí gōng wěn dìng de wēi huán jìng， nèi gòng shēng tǐ（ xì jūn） zé tí gōng néng liàng， jiǔ 'ér jiǔ zhī， nèi gòng shēng tǐ yǎn biàn wéi xì bāo qì。 zhēn hé shēng wù xì bāo hé zhōng yī bù fēn yuán yú xì jūn de jī yīn kě néng lái zì xiàn lì tǐ， zhè xiē wéi shù bù duō de jī yīn tōng cháng biān mǎ chóngxīn yùn huí xiàn lì tǐ de dàn bái zhì fènzǐ。 kě shì， xiàn zài fā xiàn xǔ duō yuán yú xì jūn de hé jī yīn biān mǎ nà xiē zài xì bāo zhì、 ér bù shì xiàn lì tǐ zhōng qǐ zuò yòng de dàn bái zhì。 nà me， zhè xiē jī yīn cóng hé 'ér lái ní？ xiǎn rán， nèi gòng shēng jiǎ shuō yǐ bù zú yǐ wǎn jiù wǔ sī jìn huà shù。
bù guò， wǔ sī jìn huà shù yě bù huì qīng yì dǎo xià， zhī chēng tā de jiǎ shuō yǐ rán hěn duō。 zuì jìn， yòu rén tí chū liǎo xīn bǎn de“ jī yīn shuǐ píng zhuǎn yí” jiǎ shuō。 gēn jù zhè gè jiǎ shuō， jī yīn zǔ de zá hé zǔ chéng shì jìn huà guò chéng zhōng bù tóng pǔ xì jiān fā shēng jī yīn zhuǎn yí zào chéng de。 yī zhǒng shēng wù kě yǐ cǎi yòng bāo kuò tūn shí děng fāng shì huò dé lìng yī zhǒng、 qīn yuán guān xì yě xǔ hěn yuǎn de shēng wù de jī yīn。 wǔ sī tuī cè， shǐ zǔ shēng wù zài yǎn huà xíng chéng xì jūn、 gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù sān dà pǔ xì qián， shēng huó yú kě yǐ xiāng hù jiāo huàn jī yīn de“ gōng shè” zhōng， lái zì zhè gè“ shǐ qián gōng shè” de shēng wù kě néng huò dé liǎo bù tóng de jī yīn yí chǎn。 zhè yī qiē shǐ dé jìn huà shù nán yǐ zhī chà fēn míng。 bù guò， wǔ sī xiāng xìn， jī yú ssurrna de jìn huà shù zài zǒng tǐ shàng shì zhèng què de， sān zhǒng shēng mìng xíng shì shì cún zài de。
zhēng lùn zài jì xù
sān nián qián zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ xù liè de fā biǎo， sì hū yù shì zhe yīcháng yán xù liǎo 20 duō nián de、 guān yú dì qiú shàng dào dǐ yòu jǐ zhǒng shēng mìng xíng shì de zhēng lùn de zhōng jié。 gǔ jūn sì hū bèi rèn dìng wéi shēng mìng de dì sān zhǒng xíng shì。 rú jīn， jǐn jǐn guò liǎo sān nián， jí shǐ zuì lè guān de réndōu wú fǎ yù liào wǔ sī jìn huà shù de mìng yùn。 zhè chǎng réng zài jì xù de zhēng lùn zhōng， jìn guǎn gǔ jūn de fēn lèi dì wèi zāo dào zhì yí， dàn gǔ jūn zhè yī shēng mìng xíng shì de dú tè xìng yǐ rán dé dào bù tóng chéng dù de kěn dìng。
mù qián， gǔ jūn yán jiū zhèng zài shì jiè fàn wéi nèi shēng wēn， zhè bù jǐn yīn wéi gǔ jūn zhōng yùn cáng zhe yuǎn duō yú lìng liǎng lèi shēng wù de、 wèi zhī de shēng wù xué guò chéng hé gōng néng， yǐ jí yòu zhù yú chǎn míng shēng wù jìn huà guī lǜ de xiàn suǒ， ér qiě yīn wéi gǔ jūn yòu zhe bù kě gūliáng de shēng wù jì shù kāi fā qián jǐng。 gǔ jūn yǐ jīng yī cì yòu yī cì ràng rén men chī jīng， kě yǐ kěn dìng， zài wèi lái de suì yuè zhōng， zhè qún dú tè de shēng wù jiāng jì xù xiàng rén men zhǎn shì shēng mìng de wú qióng 'ào mì。 |
|
| gǔ xì jūn (archaeobacteria)（ yòu kě jiào zuò gǔ shēng jūn、 gǔ jūn、 gǔ hé xì bāo huò yuán xì jūn） shì yī lèi hěn tè shū de xì jūn， duō shēng huó zài jí duān de shēng tài huán jìng zhōng。 jù yòu yuán hé shēng wù de mǒu xiē tè zhēng， rú wú hé mó jí nèi mó xì tǒng； yě yòu zhēn hé shēng wù de tè zhēng， rú yǐ jiá liú 'ān suān qǐ shǐ dàn bái zhì de hé chéng、 hé táng tǐ duì lǜ méi sù bù mǐn gǎn、 RNA jù hé méi hé zhēn hé xì bāo de xiāng sì、 DNA jù yòu nèi hán zǐ bìng jié hé zǔ dàn bái； cǐ wài hái jù yòu jì bù tóng yú yuán hé xì bāo yě bù tóng yú zhēn hé xì bāo de tè zhēng， rú： xì bāo mó zhōng de zhī lèi shì bù kě zào huà de； xì bāo bì bù hán tài jù táng， yòu de yǐ dàn bái zhì wéi zhù， yòu de hán zá duō táng， yòu de lèi sì yú tài jù táng， dàn dōubù hán bāo bì suān、 D xíng 'ān jī suān hé 'èr 'ān jī gēng 'èr suān。 |
gǔ xì jūn de tè zhēng、 xíng tài jí shēng cún huán jìng |
tè zhēng
gǔ xì jūn shì shēng mìng sān dà lǐng yù zhī yī（ lìng liǎng dà lǐng yù wéi xì jūn yù hé zhēn hé shēng wù yù）。 xiān qián zài xì jūn fēn lèi xià bèi chēng zuò gǔ yuán xì jūn， mù qián bèi rèn wéi yǔ xì jūn bù tóng， cóng 'ér fēn lí chū lái。 jù yòu yǐ xià tè zhēng：（ 1） dú tè zhuǎn yùn RNA hé hé táng tǐ RNA；（ 2） quē shǎo tài duō táng xì bāo bì；（ 3） zhī liàn yà dān wèi xíng chéng de yǐ mí jié hé zhī lèi；（ 4） cún zài yú hǎn jiàn shēng cún huán jìng zhōng。 gǔ xì jūn zài xíng tài xué hé jī yīn zǔ gòu zào fāng miàn yǔ xì jūn xiāng sì， zài jī yīn zǔ fù zhì fāng shì fāng miàn yǔ zhēn hé shēng wù xiāng sì。 gāi lǐng yù bāo kuò zhì shǎo sān jiè： yuán chǐ gǔ xì jūn jiè、 kuò gǔ xì jūn jiè hé guī gǔ xì jūn jiè。
xíng tài
dān gè gǔ jūn xì bāo zhí jìng zài 0.1 dào 15 wēi mǐ zhī jiān， yòu yī xiē zhǒng lèi xíng chéng xì bāo tuán cù huò zhě xiān wéi， cháng dù kě dá 200 wēi mǐ。 tā men kě yòu gè zhǒng xíng zhuàng， rú qiú xíng、 gān xíng、 luó xuán xíng、 yè zhuàng huò fāng xíng。 tā men jù yòu duō zhǒng dài xiè lèi xíng。 zhí dé zhù yì de shì， yán gǎnjūn kě yǐ lì yòng guāng néng zhì zào ATP， jìn guǎn gǔ jūn bù néng xiàng qí tā lì yòng guāng néng de shēng wù yī yàng lì yòng diàn zǐ liàn chuán dǎo shí xiàn guāng hé zuò yòng。
shēng cún huán jìng
hěn duō gǔ jūn shì shēng cún zài jí duān huán jìng zhōng de。 yī xiē shēng cún zài jí gāo de wēn dù（ jīng cháng 100℃ yǐ shàng） xià， bǐ rú jiànxiē quán huò zhě hǎi dǐ hēi yān cōng zhōng。 hái yòu de shēng cún zài hěn lěng de huán jìng huò zhě gāo yán、 qiáng suān huò qiáng jiǎn xìng de shuǐ zhōng。 rán 'ér yě yòu xiē gǔ jūn shì shì zhōng xìng de， néng gòu zài zhǎo zé、 fèi shuǐ hé tǔ rǎng zhōng bèi fā xiàn。 hěn duō chǎn jiá wán de gǔ jūn shēng cún zài dòng wù de xiāo huà dào zhōng， rú fǎn chú dòng wù、 bái yǐ huò zhě rén lèi。 gǔ jūn tōng cháng duì qí tā shēng wù wú hài， qiě wèi zhī yòu zhì bìng gǔ jūn。 |
|
jìn huà hé fēn lèi
cóng rRNA jìn huà shù shàng， gǔ jūn fēn wéi liǎng lèi， quán gǔ jūn (Crenarchaeota) hé guǎng gǔ jūn (Euryarchaeota)。 lìng wài wèi què dìng de liǎng lèi fēn bié yóu mǒu xiē huán jìng yàng pǐn hé 2002 nián yóu KarlStetter fā xiàn de qí tè de wù zhǒng nà gǔ jūn (Nanoarchaeumequitans) gòu chéng。
Woese rèn wéi xì jūn、 gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù gè dài biǎo liǎo yī zhī jù yòu jiǎn dān yí chuán jī zhì de yuǎn zǔ shēng wù de hòu dài。 zhè gè jiǎ shuō fǎn yìng zài liǎo“ gǔ jūn” de míng chēng zhōng（ xī là yǔ archae wéi“ gǔ dài de”）。 suí hòu tā zhèng shì chēng zhè sān zhī wéi sān gè yù， gè yóu jǐ gè jiè zǔ chéng。 zhè zhǒng fēn lèi hòu lái fēi cháng liú xíng， dàn yuǎn zǔ shēng wù zhè zhǒng sī xiǎng běn shēn bìng wèi bèi pǔ biàn jiē shòu。 yī xiē shēng wù xué jiā rèn wéi gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù chǎn shēng yú tè huà de xì jūn。
gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù de guān xì réng rán shì gè zhòng yào wèn tí。 chú diào shàng miàn suǒ tí dào de xiāng sì xìng， hěn duō qí tā yí chuán shù yě jiāng 'èr zhě bìng zài yī qǐ。 zài yī xiē shù zhōng zhēn hé shēng wù lí guǎng gǔ jūn bǐ lí quán gǔ jūn gèng jìn， dàn shēng wù mó huà xué de jié lùn xiāng fǎn。 rán 'ér， zài yī xiē xì jūn，（ rú qī rè páo jūn） zhōng fā xiàn liǎo hé gǔ jūn lèi shìde jī yīn， shǐ zhè xiē guān xì biàn dé fù zá qǐ lái。 yī xiē rén rèn wéi zhēn hé shēng wù qǐ yuán yú yī gè gǔ jūn hé xì jūn de róng hé， èr zhě fēn bié chéng wéi xì bāo hé hé xì bāo zhì。 zhè jiě shì liǎo hěn duō jī yīn shàng de xiāng sì xìng， dàn zài jiě shì xì bāo jié gòu shàng cún zài kùn nán。
mù qián yòu 22 gè gǔ jūn jī yīn zǔ yǐ jīng wán quán jié shù liǎo cè xù， lìng wài 15 gè de cè xù gōng zuò zhèng zài jìn xíng zhōng。
dài biǎo xìng gǔ xì jūn
jí duān shì rè jūn（ themophiles）： néng shēngzhǎng zài 90℃ yǐ shàng de gāo wēn huán jìng。 rú sī tǎn fú dà xué kē xué jiā fā xiàn de gǔ xì jūn ， zuì shì shēngzhǎng wēn dù wéi 100℃， 80℃ yǐ xià jí shī huó， dé guó de sī tī tè（ K.Stetter） yán jiū zǔ zài yì dà lì hǎi dǐ fā xiàn de yī zú gǔ xì jūn ， néng shēng huó zài 110℃ yǐ shàng gāo wēn zhōng， zuì shì shēngzhǎng wēn dù wéi 98℃， jiàng zhì 84℃ jí tíng zhǐ shēngzhǎng； měi guó de J.A.Baross fā xiàn yī xiē cóng huǒ shān kǒu zhōng fēn lí chū de xì jūn kě yǐ shēng huó zài 250℃ de huán jìng zhōng。 shì rè jūn de yíng yǎng fàn wéi hěn guǎng， duō wéi yì yǎng jūn， qí zhōng xǔ duō néng jiāng liú yǎng huà yǐ qǔ dé néng liàng。
jí duān shì yán jūn（ extremehalophiles）： shēng huó zài gāo yán dù huán jìng zhōng， yán dù kě dá 25%， rú sǐ hǎi hé yán hú zhōng。
jí duān shì suān jūn（ acidophiles）： néng shēng huó zài pH zhí 1 yǐ xià de huán jìng zhōng， wǎng wǎng yě shì shì gāo wēn jūn， shēng huó zài huǒ shān dì qū de suān xìng rè shuǐ zhōng， néng yǎng huà liú， liú suān zuò wéi dài xiè chǎn wù pái chū tǐ wài。
jí duān shì jiǎn jūn（ alkaliphiles）： duō shù shēng huó zài yán jiǎn hú huò jiǎn hú、 jiǎn chí zhōng， shēng huó huán jìng pH zhí kě dá 11.5 yǐ shàng， zuì shì pH zhí 8～ 10。
chǎn jiá wán jūn（ metnanogens）： shì yán gé yàn yǎng de shēng wù， néng lì yòng CO2 shǐ H2 yǎng huà， shēng chéng jiá wán， tóng shí shì fàng néng liàng。
CO2＋ 4H2→ CH4＋ 2H2O＋ néng liàng
yóu yú gǔ xì jūn suǒ qī xī de huán jìng hé dì qiú fā shēng de zǎo qī yòu xiāng sì zhī chù， rú： gāo wēn、 quē yǎng， ér qiě yóu yú gǔ xì jūn zài jié gòu hé dài xiè shàng de tè shū xìng， tā men kě néng dài biǎo zuì gǔ lǎo de xì jūn。 tā men bǎo chí liǎo gǔ lǎo de xíng tài， hěn zǎo jiù hé qí tā xì jūn fēn shǒu liǎo。 suǒ yǐ rén men tí chū jiāng gǔ xì jūn cóng yuán hé shēng wù zhōng fēn chū， chéng wéi yǔ yuán hé shēng wù（ jí zhēn xì jūn eubacteria）、 zhēn hé shēng wù bìng liè de yī lèi。
1. shì rè xì jūn
shì rè xì jūn zhǐ yòu zài gāo wēn xià cái néng liáng hǎo dì shēngzhǎng。 qì jīn wéi zhǐ yǐ fēn lí chū 50 duō zhǒng shì rè xì jūn。 zài zhè xiē xì jūn zhōng yòu yī zhǒng zuì kàng rè de jūn zhū（ Phyolobousfumarii）， zài 105℃ fán zhí shuài zuì gāo， shèn zhì zài gāo dá 113℃ yě néng zēng zhí。 shēn hǎi jí duān shì rèhuo chǎn jiá wán xì jūn， bèi shòu rén men guān zhù， yīn wéi tā wèi yú shēng mìng jìn huà xì tǒng shù de gēn bù fù jìn， duì tā jìn xíng shēn rù yán jiū， kě néng yòu zhù yú wǒ men nòng qīng shì jiè shàng zuì zǎo de xì bāo shì rú hé shēng cún de wèn tí。 yòu rén rèn wéi shì rè xì jūn shēng cún de jí xiàn wēn dù kě néng shì 150℃， ruò chāo guò zhè yī wēn dù， wú lùn nǎ zhǒng shēng mìng xíng shì dōubù kě bì miǎn dì shǐ wéi chí DNA hé qí tā zhòng yào de shēng mìng dà fēn zǐ wán zhěng xìng de huà xué jiàn zāo dào pò huài。 PCR（ duō jù méi liàn fǎn yìng） zhōng suǒ shǐ yòng de Taq méi jiù shì cóng T.aquaticus shì rè xì jūn zhōng fēn lí dào。 zuì jìn yòu cóng Pyrococcusfuriosus fēn lí yī zhǒng Pfu jù hé méi qǔ dài liǎo Taq méi， Pfu méi zài 100℃ shí néng zuì hǎo dì fā huī zuò yòng。
2. shì yán xì jūn
tā néng zài jí duān dì yán huán jìng xià shēng cháng hé fán zhí， tè bié shì zài tiān rán dì yán hú hé tài yáng zhēng fā yán chí zhōng shēng cún。 yóu shèn tòu shì yuán lǐ kě zhī， gāo yán róng yè zhōng de xì bāo jiāng shī qù gèng duō de shuǐfèn， chéng wéi tuō shuǐ xì bāo。 ér shì yán xì jūn kě chǎn shēng dà liàng de nèi róng zhì huò bǎo liú cóng wài bù qǔ dé róng zhì de fāng shì lái wéi chí zì shēn de shēng cún， rú shì yán gǎnjūn（ Halobacteriumsalinarum） zài qí xì bāo zhì nèi nóng suō liǎo gāo nóng dù lǜ huà jiǎ， qí zhōng yòu yī zhǒng méi zhǐ yòu zài gāo nóng dù de lǜ huà jiǎ zhōng， cái yòu huó xìng， cái néng fā huī qí gōng néng。 ér yǔ huán jìng zhōng yán lèi jiē chù de yán gǎnjūn， qí xì bāo zhì zhōng de dàn bái zhì xū yào yòu gāo nóng dù de lǜ huà nà cái néng fā huī zuò yòng。 |
|
gǔ xì jūn zhè gè gài niàn shì 1977 nián yóu CarlWoese hé GeorgeFox tí chū de， yuán yīn shì tā men zài 16SrRNA de xì tǒng fā shēng shù shàng hé qí tā yuán hé shēng wù de qū bié。 zhè liǎng zǔ yuán hé shēng wù qǐ chū bèi dìng wéi gǔ xì jūn (Archaebacteria) hé zhēn xì jūn (Eubacteria) liǎng gè jiè huò yà jiè。 Woese rèn wéi tā men shì liǎng zhī gēn běn bù tóng de shēng wù， yú shì chóngxīn mìng míng qí wéi gǔ jūn (Archaea) hé xì jūn (Bacteria)， zhè liǎng zhī hé zhēn hé shēng wù (Eukarya) yī qǐ gòu chéng liǎo shēng wù de sān yù xì tǒng。
70 nián dài mò , wò sī děng rén yòng tā men dú chuàng de jì shù fēn xī liǎo 200 duō zhǒng xì jūn hé zhēn hé shēng wù（ bāo kuò qí zhōng de mǒu xiē xì bāo qì） de 16S( huò 18S) hé táng tǐ hé táng hé suān (rRNA) de guǎ hé gān suān pǔ， jiēguǒ jiāng shēng wù fēn wéi 3 dà lèi qún： zhēn hé shēng wù、 zhēn xì jūn hé gǔ xì jūn 。
gǔ xì jūn bāo kuò 3 lèi bù tóng de xì jūn : chǎn jiá wán xì jūn、 jí duān shì yán xì jūn hé shì suān shì rè xì jūn。 tā men shēng cún zài jí duān tè shū de shēng tài huán jìng zhōng， jù yòu dú tè de 16S hé táng tǐ RNA guǎ hé gān suān pǔ。 ér qiě， tā men zài fènzǐ shuǐ píng shàng yǔ zhēn hé shēng wù hé zhēn xì jūn dōuyòu bù tóng zhī chù huò zhǐ yǔ qí zhōng zhī yī xiāng tóng。 lì rú， jí duān shì yán xì jūn néng xíng， dàn qí guāng hé zuò yòng sè sù bìng fēi yè lǜ sù lèi de fènzǐ， ér shì yǔ dòng wù shì wǎng mó shàng de shì zǐ hóng zhì xiāng sì de shì zǐ hóng zhì。
yuán lái yǐ wéi yòu xì bāo xíng tài de shēng wù zhǐ yòu yuán hé xì bāo hé zhēn hé xì bāo liǎng dà lèi。 zì cóng fā xiàn gǔ xì jūn yǐ hòu , cái jiāng shēng wù fēn wéi shàng shù 3 dà lèi， zhè jiù wéi tàn suǒ shēng mìng qǐ yuán hé zhēn hé xì bāo qǐ yuán tí gōng liǎo xīn de xiàn suǒ。 |
gǔ jūn、 xì jūn hé zhēn hé shēng wù |
zài xì bāo jié gòu hé dài xiè shàng， gǔ jūn zài hěn duō fāng miàn jiē jìn qí tā yuán hé shēng wù。 rán 'ér zài jī yīn zhuǎn lù zhè liǎng gè fènzǐ shēng wù xué de zhōng xīn guò chéng shàng， tā men bìng bù míng xiǎn biǎo xiàn chū xì jūn de tè zhǐ， fǎn 'ér fēi cháng jiē jìn zhēn hé shēng wù。 bǐ rú， gǔ jūn de zhuǎn yì shǐ yòng zhēn hé de qǐ dòng hé yán shēn yīn zǐ， qiě zhuǎn yì guò chéng xū yào zhēn hé shēng wù zhōng de TATA kuàng jié hé dàn bái hé TFIIB。
gǔ jūn hái jù yòu yī xiē qí tā tè zhǐ。 yǔ dà duō shù xì jūn bù tóng， tā men zhǐ yòu yī céng xì bāo mó 'ér quē shǎo tài jù táng xì bāo bì。 ér qiě， jué dà duō shù xì jūn hé zhēn hé shēng wù de xì bāo mó zhōng de zhī lèi zhù yào yóu gān yóu zhǐ zǔ chéng， ér gǔ jūn de mó zhī yóu gān yóu mí gòu chéng。 zhè xiē qū bié yě xǔ shì duì chāo gāo wēn huán jìng de shì yìng。 gǔ jūn biān máo de chéngfèn hé xíng chéng guò chéng yě yǔ xì jūn bù tóng。
jī yú rRNA xù liè de xì tǒng fā shēng shù， xiǎn shì liǎo kě míng xiǎn qū bié de sān zhī： xì jūn (Bacteria)、 gǔ jūn (Archaea) hé zhēn hé shēng wù (Eukarya) |
gǔ xì jūn yǔ zhēn xì jūn zhù yào qū bié |
1. xíng tài xué shàng， gǔ xì jūn yòu biǎn píng zhí jiǎo jǐ hé xíng zhuàng de xì bāo， ér zài zhēn xì jūn zhōng cóng wèi jiàn guò。
2. zhōng jiān dài xiè shàng， gǔ xì jūn yòu dú tè de fǔ méi。 rú chǎn jiá wán jūn hán yòu F420， F430 hé COM jí B yīn shù。
3. yòu wú nèi hán zǐ (introns) shàng , xǔ duō gǔ xì jūn yòu nèi hán zǐ。
4. mó jié gòu hé chéngfèn shàng， gǔ xì jūn mó hán mí 'ér bù shì zhǐ， qí zhōng gān yóu yǐ mí jiàn lián jiē cháng liàn tàn qīng huà hé wù yì wù 'èr xī， ér bù shì yǐ zhǐ jiàn tóng zhī fáng suān xiāng lián。
5. hū xī lèi xíng shàng， yán gé yàn yǎng shì gǔ xì jūn de zhù yào hū xī lèi xíng。
6. dài xiè duō yàng xìng shàng， gǔ xì jūn dān chún， bù sì zhēn xì jūn nà yàng duō yàng xìng。
7. zài fènzǐ kě sù xìng (molecularplasticity) shàng， gǔ xì jūn bǐ zhēn xì jūn yòu jiào duō de biàn huà。
8. zài jìn huà sù shuài shàng， gǔ xì jūn bǐ zhēn xì jūn huǎn màn， bǎo liú liǎo jiào yuán shǐ de tè xìng。 |
èr fēn fǎ hé sān yù xué shuō |
dì qiú shàng jiū jìng yòu jǐ zhǒng shēng mìng xíng shì？ dāng yà lǐ shì duō dé jiàn lì shēng wù xué shí， tā yòng 'èr fēn fǎ zé jiāng shēng wù fēn wéi dòng wù hé zhí wù。 xiǎn wēi jìng de dàn shēng shǐ rén men fā xiàn liǎo ròu yǎn kàn bù jiàn de xì jūn。 xì jūn zài xì bāo jié gòu shàng yǔ dòng zhí wù de zuì gēn běn chā bié shì， dòng zhí wù xì bāo nèi yòu xì bāo hé， yí chuán wù zhì DNA zhù yào chǔ cún yú cǐ， ér xì jūn zé méi yòu xì bāo hé， DNA yóu lí yú xì bāo zhì zhōng。 yóu yú dòng wù yǔ zhí wù de chā bié xiǎo yú tā men yǔ xì jūn de chā bié， shā dōng（ E.Chatton） yú 1937 nián tí chū liǎo shēng wù jiè xīn de 'èr fēn fǎ zé， jí shēng wù fēn wéi hán xì bāo hé de zhēn hé shēng wù hé bù hán xì bāo hé de yuán hé shēng wù。 dòng zhí wù shǔ yú zhēn hé shēng wù， ér xì jūn shǔ yú yuán hé shēng wù。
1859 nián dá 'ěr wén fā biǎo《 wù zhǒng qǐ yuán》 yǐ hòu， shēng wù xué jiā biàn kāi shǐ jiàn lì jī yú jìn huà guān xì 'ér fēi biǎo xíng xiāng sì xìng de fēn lèi xì tǒng， jí suǒ wèi xì tǒng fā yù fēn lèi xì tǒng。 kě shì， yóu yú quē fá huà shí jì lù， zhè zhǒng fēn lèi fāng fǎ cháng qī wèi néng yòu xiào yùn yòng yú yuán hé shēng wù de fēn lèi。 1970 nián dài， suí zhe fènzǐ shēng wù xué de fā zhǎn， wǔ sī zhōng yú zài zhè fāng miàn huò dé liǎo yì yì zhòng dà de tū pò。
zài màn cháng de jìn huà guò chéng zhōng， měi zhǒng shēng wù xì bāo zhōng de xìn xī fènzǐ（ hé suān hé dàn bái zhì） de xù liè jūn bù duàn fā shēng zhe tū biàn。 xǔ duō xìn xī fènzǐ xù liè biàn huà de chǎn shēng zài shí jiān shàng shì suí jī de， jìn huà sù shuài xiāng duì héng dìng， jí jù yòu shí zhōng tè xìng。 yīn cǐ， wù zhǒng jiān de qīn yuán guān xì kě yǐ yòng tā men gòng yòu de mǒu gè jù yòu shí zhōng tè xìng de jī yīn huò qí chǎn wù（ rú dàn bái zhì） zài xù liè shàng de chā bié lái dìng liàng miáo shù。 zhè xiē jī yīn huò qí chǎn wù biàn chéng liǎo jì lù shēng wù jìn huà lì chéng de fènzǐ jì shí qì（ chronometer）。 xiǎn rán， zhè zhǒng jì lù shēng wù xì tǒng fā yù lì chéng de fènzǐ jì shí qì yīnggāi guǎng fàn fēn bù yú suǒ yòu shēng wù zhī zhōng。 jī yú zhè yī kǎo lǜ， wǔ sī xuǎn zé liǎo yī zhǒng míng wéi xiǎo yà jī hé táng tǐ hé suān（ SSUrRNA） de fènzǐ， zuò wéi fènzǐ jì shí qì。 zhè zhǒng fènzǐ shì xì bāo nèi dàn bái zhì hé chéng jī qì héng héng hé táng tǐ de yī gè zǔ chéng bù fēn， ér dàn bái zhì hé chéng yòu shì jīhū suǒ yòu shēng wù shēng mìng huó dòng de yī gè zhòng yào fāng miàn。 yīn cǐ， bǎ SSUrRNA fènzǐ zuò wéi fènzǐ jì shí qì shì hé shì de。
zài bǐ jiào liǎo lái zì bù tóng yuán hé jí zhēn hé shēng wù de SSUrRNA xù liè de xiāng sì xìng hòu， wǔ sī fā xiàn yuán xiān bèi rèn wéi shì xì jūn de jiá wán qiú jūn dài biǎo zhe yī zhǒng jì bù tóng yú zhēn hé shēng wù， yě bù tóng yú xì jūn de shēng mìng xíng shì。 kǎo lǜ dào jiá wán qiú jūn de shēng huó huán jìng kě néng yǔ shēng mìng dàn shēng shí dì qiú shàng de zì rán huán jìng xiāng sì， wǔ sī jiāng zhè lèi shēng wù chēng wéi gǔ xì jūn 。 jù cǐ， wǔ sī yú 1977 nián tí chū， shēng wù kě fēn wéi sān dà lèi qún， jí zhēn hé shēng wù、 zhēn xì jūn hé gǔ xì jūn 。 jī yú SSUrRNA fēn xī jiēguǒ de fàn xì tǒng fā yù（ jìn huà） shù suí hòu dàn shēng liǎo。
jìn yī bù de yán jiū biǎo míng， jìn huà shù shàng de dì yī cì fēn chā chǎn shēng liǎo zhēn xì jūn de yī zhī hé gǔ xì jūn / zhēn hé shēng wù de yī zhī， gǔ xì jūn hé zhēn hé shēng wù de fēn chā fā shēng zài hòu。 huàn jù huà shuō， gǔ xì jūn bǐ zhēn xì jūn gèng jiē jìn zhēn hé shēng wù。
jù cǐ， 1990 nián wǔ sī tí chū liǎo sān yù fēn lèi xué shuō： shēng wù fēn wéi zhēn hé shēng wù、 zhēn xì jūn hé gǔ xì jūn sān yù， yù bèi dìng yì wéi gāo yú jiè de fēn lèi dān wèi。 wéi tū chū gǔ xì jūn yǔ zhēn xì jūn de qū bié， wǔ sī jiāng gǔ xì jūn gēngmíng wéi gǔ jūn。 zhēn xì jūn gǎi chēng xì jūn。 sān yù xué shuō shǐ gǔ jūn huò dé liǎo yǔ zhēn hé shēng wù hé xì jūn děng tóng de fēn lèi xué dì wèi。
zì dàn shēng zhī rì qǐ， wǔ sī de sān yù xué shuō biàn zāo dào bù fēn rén， tè bié shì wēi shēng wù xué lǐng yù wài de rén fǎn duì。 fǎn duì zhě jiān chí rèn wéi： yuán hé yǔ zhēn hé de qū fēn shì shēng wù jiè zuì gēn běn de、 jù yòu jìn huà yì yì de fēn lèi fǎ zé； yǔ jù yòu fēng fù duō yàng xìng biǎo xíng de zhēn hé shēng wù xiāng bǐ， gǔ jūn yǔ xì jūn de chā yì yuǎn méi yòu dà dào xū yào gǎi biàn 'èr fēn fǎ zé de chéng dù。 dàn zài zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ xù liè cè dìng wán chéng qián de jìn 20 nián zhōng， cǎi yòng duō zhǒng fènzǐ jì shí qì jìn xíng de xì tǒng fā yù xué yán jiū yī zài zhèng míng， gǔ jūn shì yī zhǒng dú tè de shēng mìng xíng shì。
sān yù xué shuō de dì yī gè jī yīn zǔ xué zhèng jù
jìn guǎn duì gǔ jūn yǐ yòu liǎo shàng shù rèn shí， dāng rén men dì yī cì miàn duì zhān shì jiá wán qiú jūn de quán jī yīn zǔ xù liè shí， hái shì dà chī liǎo yī jīng。 zhān shì jiá wán qiú jūn gòng yòu 1738 gè jī yīn， qí zhōng rén men cóng wèi jiàn guò de jī yīn jìng zhàn liǎo 56％！ xiāng bǐ zhī xià， zài zhè zhī qián wán chéng cè xù de liú gǎn shì xuè jūn（ Haemophilusinfluenzae） hé shēng zhí dào zhī yuán tǐ（ Mycoplasmagenitalium） jī yīn zǔ zhōng wèi zhī jī yīn jǐn zhàn 20％ zuǒ yòu。 yú shì rén men zhōng yú zài jī yīn zǔ shuǐ píng shàng rèn shí dào， gǔ jūn shì yī zhǒng zhǎn xīn de shēng mìng xíng shì。
gèng yòu qù de shì， zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ zhōng zhàn zǒng shù 44％ de nà xiē gōng néng huò duō huò shǎo yǐ jīng zhī dào de jī yīn sì hū gòu lè chū liǎo gǔ jūn yǔ lìng liǎng lèi shēng wù zhī jiān de jìn huà guān xì： gǔ jūn zài chǎn néng、 xì bāo fēn liè、 dài xiè děng fāng miàn yǔ xì jūn xiāng jìn， ér zài zhuǎn lù、 fān yì hé fù zhì fāng miàn zé yǔ zhēn hé shēng wù lèi sì。 huàn yán zhī， yī gè shēng huó zài dà yáng dǐ bù rè yì kǒu chù de、 xí xìng gǔ guài de wēi shēng wù， zài yí chuán xìn xī chuán dì fāng miàn jìng yòu zhe yǔ rén（ ér bù shì yǔ rén de xiāo huà dào zhōng xì jūn） xiāng sì de jī yīn！ zài zàn tàn shēng mìng qí miào de tóng shí， xǔ duō rén kāi shǐ huān hū sān yù xué shuō de zuì zhōng què lì。 měi guó《 kē xué》 zhōu kān zài bǎ zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ xù liè cè dìng gōng zuò liè wéi 1996 nián dù zhòng dà kē xué tū pò zhī yī shí xuān chēng， zhè yī chéng guǒ shǐ wéi rào sān yù xué shuō de zhēng lùn chàbù duō kě yǐ jié shù liǎo。
duì wǔ sī jìn huà shù de xīn tiǎo zhàn
jiù zài gǔ jūn de xuán niàn sì hū xíng jiāng xiāo shī shí， jiē zhǒng 'ér lái de xīn fā xiàn què shǐ rén men chóngxīn xiàn rù kùn huò zhī zhōng。 gè lèi wán zhěng de wēi shēng wù jī yīn zǔ xù liè yī gè jiē yī gè chū xiàn zài rén men qīng diǎn shǔ biāo biàn kě chá yuè de shù jù kù zhōng， zài yǐ fā biǎo de 18 zhǒng shēng wù jī yīn zǔ xù liè zhōng， gǔ jūn de zhàn liǎo 4 gè。 cǎi yòng gèng líng mǐn de fāng fǎ duì zhè xiē jī yīn zǔ（ bāo kuò zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ） jìn xíng fēn xī， dé dào liǎo lìng rén chī jīng de jiēguǒ： zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ zhōng zhǐ yòu 30％（ bù shì xiān qián gū jì de bàn shù yǐ shàng） de jī yīn biān mǎ mù qián wèi zhī de gōng néng， zhè yǔ xì jūn jī yīn zǔ xiāng jìn。 gǔ jūn de shén mì xìng hé dú tè xìng yīn cǐ jiǎn shǎo liǎo xǔ duō。
duì sān yù xué shuō gèng wéi bù lì de shì， zài zhān shì jiá wán qiú jūn de nà xiē kě yǐ tuī cè gōng néng de jī yīn chǎn wù（ dàn bái zhì） zhōng， 44％ jù yòu xì jūn dàn bái tè zhēng， zhǐ yòu 13％ de xiàng zhēn hé shēng wù de dàn bái zhì。 zài lìng yī gè gǔ jūn， shì rè jiǎn jiá wán gǎnjūn（ Methanobacteriumthermoaotutrophicum） de jī yīn zǔ zhōng yě yòu lèi sì qíng kuàng。 yīn cǐ， cóng jī yīn zǔ bǐ jiào de shù zì shàng kàn， gǔ jūn yǔ xì jūn jiān de chā yì yuǎn xiǎo yú gǔ jūn yǔ zhēn hé shēng wù jiān de chā yì， bù zú yǐ shuō fú sān yù xué shuō de fǎn duì zhě。
gèng lìng rén nán yǐ lǐ jiě de shì， lì yòng tóng yī shēng wù zhōng bù tóng jī yīn duì gāi wù zhǒng jìn xíng xì tǒng fā yù xué dìng wèi cháng cháng huì dé dào bù tóng de jiēguǒ。 zuì jìn， yī zhǒng néng zài jiē jìn fèi diǎn wēn dù xià shēngzhǎng de xì jūn（ Aquifexaeolicus） de jī yīn zǔ xù liè cè dìng wán chéng。 duì gāi jūn de jǐ gè jī yīn jìn xíng de xì tǒng fā yù xué yán jiū biǎo míng： rú guǒ yòng cānyù xì bāo fēn liè tiáokòng de dàn bái zhì FtsY zuò wéi fènzǐ jì shí qì， gāi jūn yǔ wǔ sī jìn huà shù shàng wèi yú xì jūn fēn zhī de yī gè tǔ rǎng xì jūn héng héng kū cǎo yá bāo gǎnjūn xiāng jìn； rú guǒ yǐ yī zhǒng cānyù sè 'ān suān hé chéng de méi wéi zhǔn， gāi jūn yìng shǔ yú gǔ jūn； ér dāng bǐ jiào gāi jūn hé qí tā shēng wù de hé chéng bāo gān sān lín suān（ DNA de jī běn jié gòu dān wèi zhī yī） de méi shí， jìng fā xiàn gǔ jūn bù zài xíng chéng dú lì de yī qún。 kàn lái bù tóng de jī yīn sì hū zài sù shuō bù tóng de jìn huà gù shì。 nà me， gǔ jūn hái néng shì dú tè de、 tǒng yī de shēng mìng xíng shì má？
shǔ yú zhēn hé shēng wù de pí jiǔ jiào mǔ jī yīn zǔ xù liè cè dìng wán chéng hòu， sān yù xué shuō yù dào liǎo gèng dà wēi jī。 jiào mǔ xì bāo hé jī yīn zhōng， yǔ xì jūn jī yīn yòu qīn yuán guān xì de bǐ yǔ gǔ jūn yòu qīn yuán guān xì de duō yī bèi。 yòu rén hái duì zài sān zhǒng shēng mìng xíng shì zhōng dū cún zài de 34 gè dàn bái zhì jiā zú jìn xíng liǎo fēn xī， fā xiàn qí zhōng 17 gè jiā zú lái yuán yú xì jūn， zhǐ yòu 8 gè xiǎn shì chū gǔ jūn yǔ zhēn hé shēng wù de qīn yuán guān xì。
rú guǒ wǔ sī jìn huà shù zhèng què、 gǔ jūn yǔ zhēn hé shēng wù zài jìn huà lì chéng zhōng de fēn qí wǎn yú liǎng zhě yǔ xì jūn de fēn qí de huà， nà me zěn yàng cái néng jiě shì shàng miàn zhè xiē jiēguǒ ní？
gēn jù xì bāo jìn huà yán jiū zhōng liú xíng de nèi gòng shēng jiǎ shuō， zhēn hé xì bāo xì bāo qì（ xiàn lì tǐ、 yè lǜ tǐ） de chǎn shēng yuán yú xì jūn yǔ yuán zhēn hé shēng wù zài jìn huà zǎo qī jiàn lì de nèi gòng shēng guān xì。 zài zhè zhǒng guān xì zhōng， zhēn hé xì bāo tí gōng wěn dìng de wēi huán jìng， nèi gòng shēng tǐ（ xì jūn） zé tí gōng néng liàng， jiǔ 'ér jiǔ zhī， nèi gòng shēng tǐ yǎn biàn wéi xì bāo qì。 zhēn hé shēng wù xì bāo hé zhōng yī bù fēn yuán yú xì jūn de jī yīn kě néng lái zì xiàn lì tǐ， zhè xiē wéi shù bù duō de jī yīn tōng cháng biān mǎ chóngxīn yùn huí xiàn lì tǐ de dàn bái zhì fènzǐ。 kě shì， xiàn zài fā xiàn xǔ duō yuán yú xì jūn de hé jī yīn biān mǎ nà xiē zài xì bāo zhì、 ér bù shì xiàn lì tǐ zhōng qǐ zuò yòng de dàn bái zhì。 nà me， zhè xiē jī yīn cóng hé 'ér lái ní？ xiǎn rán， nèi gòng shēng jiǎ shuō yǐ bù zú yǐ wǎn jiù wǔ sī jìn huà shù。
bù guò， wǔ sī jìn huà shù yě bù huì qīng yì dǎo xià， zhī chēng tā de jiǎ shuō yǐ rán hěn duō。 zuì jìn， yòu rén tí chū liǎo xīn bǎn de“ jī yīn shuǐ píng zhuǎn yí” jiǎ shuō。 gēn jù zhè gè jiǎ shuō， jī yīn zǔ de zá hé zǔ chéng shì jìn huà guò chéng zhōng bù tóng pǔ xì jiān fā shēng jī yīn zhuǎn yí zào chéng de。 yī zhǒng shēng wù kě yǐ cǎi yòng bāo kuò tūn shí děng fāng shì huò dé lìng yī zhǒng、 qīn yuán guān xì yě xǔ hěn yuǎn de shēng wù de jī yīn。 wǔ sī tuī cè， shǐ zǔ shēng wù zài yǎn huà xíng chéng xì jūn、 gǔ jūn hé zhēn hé shēng wù sān dà pǔ xì qián， shēng huó yú kě yǐ xiāng hù jiāo huàn jī yīn de“ gōng shè” zhōng， lái zì zhè gè“ shǐ qián gōng shè” de shēng wù kě néng huò dé liǎo bù tóng de jī yīn yí chǎn。 zhè yī qiē shǐ dé jìn huà shù nán yǐ zhī chà fēn míng。 bù guò， wǔ sī xiāng xìn， jī yú SSUrRNA de jìn huà shù zài zǒng tǐ shàng shì zhèng què de， sān zhǒng shēng mìng xíng shì shì cún zài de。
zhēng lùn zài jì xù
sān nián qián zhān shì jiá wán qiú jūn jī yīn zǔ xù liè de fā biǎo， sì hū yù shì zhe yīcháng yán xù liǎo 20 duō nián de、 guān yú dì qiú shàng dào dǐ yòu jǐ zhǒng shēng mìng xíng shì de zhēng lùn de zhōng jié。 gǔ jūn sì hū bèi rèn dìng wéi shēng mìng de dì sān zhǒng xíng shì。 rú jīn， jǐn jǐn guò liǎo sān nián， jí shǐ zuì lè guān de réndōu wú fǎ yù liào wǔ sī jìn huà shù de mìng yùn。 zhè chǎng réng zài jì xù de zhēng lùn zhōng， jìn guǎn gǔ jūn de fēn lèi dì wèi zāo dào zhì yí， dàn gǔ jūn zhè yī shēng mìng xíng shì de dú tè xìng yǐ rán dé dào bù tóng chéng dù de kěn dìng。
mù qián， gǔ jūn yán jiū zhèng zài shì jiè fàn wéi nèi shēng wēn， zhè bù jǐn yīn wéi gǔ jūn zhōng yùn cáng zhe yuǎn duō yú lìng liǎng lèi shēng wù de、 wèi zhī de shēng wù xué guò chéng hé gōng néng， yǐ jí yòu zhù yú chǎn míng shēng wù jìn huà guī lǜ de xiàn suǒ， ér qiě yīn wéi gǔ jūn yòu zhe bù kě gūliáng de shēng wù jì shù kāi fā qián jǐng。 gǔ jūn yǐ jīng yī cì yòu yī cì ràng rén men chī jīng， kě yǐ kěn dìng， zài wèi lái de suì yuè zhōng， zhè qún dú tè de shēng wù jiāng jì xù xiàng rén men zhǎn shì shēng mìng de wú qióng 'ào mì。
rì běn hǎi yáng yán jiū kāi fā jī gòu hé dé guó bù lái méi dà xué de kē xué jiā rì qián zài yīng guó《 zì rán》 zá zhì wǎng luò bǎn shàng bào gào shuō， tā men fēn xī liǎo cóng rì běn jì yī bàn dǎo jìn hǎi、 jiā ná dà hé bìlǔ jìn hǎi、 hēi hǎi děng shì jiè １ ６ gè hǎi yù wā jué de hǎi dǐ duī jī wù。 zhè xiē duī jī wù lái zì rì、 dé děng guó tàn cè chuán duì shuǐ shēn jǐ bǎi mǐ zhì ２ ０００ mǐ de hǎi yáng dǐ bù jìn xíng de zuāntàn。
gēn jù měi guó kē xué jiā wǔ sī tí chū de xué shuō， shēng wù kě fēn wéi zhēn xì jūn、 gǔ xì jūn hé bāo kuò dòng zhí wù zài nèi de zhēn hé shēng wù sān dà lèi。 cǐ qián yī zhí yòu kàn fǎ rèn wéi， hǎi dǐ zhī xià de dì céng zhōng zhù yào shēng cún zhe zhēn xì jūn。 dàn rì、 dé kē xué jiā de zuì xīn fēn xī jiēguǒ què biǎo míng， zhēn xì jūn duō shēng huó zài hǎi dǐ zhī xià１０ lí mǐ yǐ nèi de qiǎn céng duī jī wù zhōng， ér gēngshēn chù dì céng zhōng gǔ xì jūn píng jūn zhàn dào ８ ７％， zhēn xì jūn zhǐ zhàn１ ３％。
kē xué jiā tuī cè， àn zhào huàn suàn chéng tàn yuán sù lái héng liàng， zhěng gè dì qiú hǎi dǐ zhī xià dì céng zhōng de gǔ xì jūn zǒng liàng kě dá ９００ yì dūn， xiāng dāng yú lù dì tǔ rǎng zhōng gè zhǒng wēi shēng wù zǒng liàng de３ bèi yǐ shàng。
gǔ xì jūn shì yī lèi hěn tè shū de xì jūn， duō shēng huó zài hǎi dǐ rè yì kǒu yǐ jí gāo yán、 qiáng suān huò qiáng jiǎn xìng shuǐ yù děng jí duān huán jìng zhōng。 cǐ cì zài hǎi dǐ fā xiàn dà liàng gǔ xì jūn ， jiāng yòu zhù yú yán jiū gǔ xì jūn rú hé shì yìng yán kù de huán jìng 'ér dú lì jìn huà。 |
|
- n.: archaebacteria, archaeobacteria, archeobacteria
|
|
| gǔ shēng jūn , gǔ jūn , gǔ jūn yù , gǔ jūn jiè , gǔ xì jūn jiè |
|
| bìng dú | dna bìng dú | sù zhù | dna | |
|
|
| gǔ xì jūn jiè | RNA, gǔ xì jūn | gǔ xì jūn tuò pū yì gòu méi xíng | |
|