古核細胞:世界上最古老的細菌

【概念】

所有的生物都可以說是從同一個祖先進化而來的，進化過程中，DNA序列的逐漸改變最終形成了生物性狀的改變和新物種的誕生；共同祖先越近的生物，其DNA序列越相似，親緣關係也就越相近，反之亦然。

所以，可以通過直系同源基因序列相似性的比較來確定物種之間的進化關係，而應用這種方法的時候，人們發現，形態結構非常相似的原核生物並不是統一的類群，並且在及早地時候就已經演化為兩大類：古細菌（原細菌）和真細菌。

古細菌（archaeobacteria）（又可叫做古生菌、古菌、古核生物的結構核細胞或原細菌）是一類很特殊的細菌，多生活在極端的生態環境中，如鹽分高的湖泊水中，極熱、極酸和絕對厭氧的環境，有的在極冷的環境生存。「古細菌」這個概念是1977年由卡爾·沃斯和George Fox提出的，原因是它們在16SrRNA的系統發生樹上和其它原核生物的區別。這兩組原核生物起初被定為、古細菌（Archaebacteria）和真細菌（Eubacteria）兩個界或亞界。

70年代末，沃斯等人用他們獨創的技術分析了200多種細菌和真核生物（包括其中的某些細胞器）的16S（或18S）核糖體核糖核酸（rRNA）的寡核苷酸譜，結果將生物分為3大類群：真核生物、真細菌和古細菌。

古細菌可能是最古老的生命體，在西格林蘭島的某些地方存在大約38億年前的古老的沉積層,其中就留下了古生菌的「化學指紋」,所以從古化石中證明古生菌在地球形成後的第一個十億年中已經出現。過去把它們歸屬於原核生物是因為其形態結構、DNA結構及其基本生命活動方式與原核細胞相似的緣故。

【形狀特性】

古細菌的細胞形態有球形、杆狀、螺旋形、耳垂形、盤狀、不規則形狀、多形態，

具有細胞壁，染色為G+或G-，有的很薄、扁平，有的有精確的方角和垂直的邊構成直角幾何形態，有的以單個細胞存在，有的呈絲狀體或團聚體。其直徑大小一般在0.1~15μm，絲狀體長度有200μm，分裂方式有二分裂、分裂、出芽等多種。古細菌多數為嚴格厭氧、兼性厭氧，還有專性好氧。

最早發現的古細菌是產甲烷細菌類、

接著陸續又發現了鹽細菌（生長在濃度大的鹽水中）、

熱原質體（生長在煤堆中）、硫氧化菌（生長在硫磺溫泉中）

等幾百種細菌。後來發現古細菌的分布其實很廣泛。

由於很多古細菌生存在極度特殊的，非一般生物能生存的環境中，似乎與人類的關係不大，更是被認為是進化過程中極度特化的盲支，所以長期不受人們的重視，直到近十多年隨著對古核細胞的研究，才引起了進化生物科學工作者的很大關注，並成為細胞起源與進化研究領域的熱點。在1996年，隨著對古核生物詹氏甲烷球菌基因組全系列的測定完成，為研究古核生物的分子進化奠定了良好的基礎。