1.5: 生命之树 - 细菌、古细菌、真核生物

“生命之树”描述了生命的进化和生物体之间的进化关系。树的根是地球上所有生命的共同祖先。所有其他物种都从这一点向外辐射，就像树的树枝一样。生命之树上这些树枝的众多尖端代表了所有现存的物种。已灭绝的物种，即不再存在的物种，可以在树的中心找到。目前，这些生物，无论是现存的还是已灭绝的，都分为三个领域:细菌、古细菌和真核生物。然而，这些领域之间的区别和生物体的分类一直在争论，导致”活的”生命之树随着更多信息的发现而发生变化。

生命之树的历史

生命之树本身已经进化，就像它所包含的生物一样。在查尔斯·达尔文于 1859 年发表《物种起源》后不久，恩斯特·海克尔 （Ernst Haeckel） 提出了生命的三个”王国”:植物、动物和原生生物——它们只是既不是植物也不是动物的有机体。这些界之间的区别完全基于易于观察的表型。

1937 年，爱德华·查顿 （Edouard Chatton） 将生命之树分为两个巨大的”帝国”:真核生物和原核生物。简而言之，真核生物具有膜结合核，而原核生物则没有。在 1970 年代，Woese 发现细菌分类下的一组称为古细菌，在几个方面与细菌不同:细胞壁中缺乏肽聚糖、辅酶的差异以及 16S rRNA 基因序列的差异。所有这些差异都表明，古细菌起源于与细菌分开的血统。

生命的三个领域

现代生命之树由三个”分支”组成:细菌、古细菌和真核生物。结构域细菌由缺乏膜结合核的单细胞原核生物组成。细菌可以有多种形状，从球形球菌到杆状杆菌。这个域的成员几乎存在于地球上的每个地方，包括人体上和人体中。

与细菌类似，古细菌也是单细胞的原核生物。从表型上讲，古细菌很难与细菌区分开来。在分子水平上，古细菌在复制、转录和翻译机制方面类似于真核生物。然而，古细菌在新陈代谢和能量转换方面类似于细菌。古细菌通常出现在最荒凉的栖息地:沼泽、废水处理厂、海洋最深处和热酸泉。