高中生物学课本告诉我们生命有三种类型:真核生物(比如我们以及我们最常见到的生物),细菌和古菌(archaea,比如极端微生物或是其它一些极其原始的生命形式),这就是“三域系统”。
在生命树上,人类和各种各样的生物同属于一个分类,都有一个共同点:脊椎。这个单一的共同特征足以使我们与狗、鱼甚至蜥蜴放在同一个门(Chordata)里,正是因为这些普遍的相似性,地球上的大多数生物都互相关联。
一些科学家确信地球上还有其它与现有分类完全不同的,未经发现的生命形式广泛存在,而它们还没有被发现的原因是——人类观察得不够细心。
换言之,那些未被发掘的生命形式甚至可能不含我们熟知的四种核糖核酸碱基;在它们的进化过程中或许根本没有我们所知道的任何生物参与;甚至它们的生存之处还没有人类涉足过。
澳大利亚昆士兰大学(UQ)的研究人员发现了数以千计的生物体,它们独特到不能放在这颗“生物树”上,它们不属于任何“门”。
这项研究的核心部分已经在 Nature Microbiology 发表,这是一种相对较新的科研方向,被称为宏基因组学。它涉及环境样本中所有 DNA(污垢、水和粪便等)的测序,以生产该样品的巨型蛋白酶。
三域系统是由卡尔·乌斯在 1977 年提出的细胞生命形式分类
根据国际数据库的 1,500 多个元基因组,UQ 团队重建了 7,280 个新细菌和 623 个新古菌的个体基因组。在这些微生物中,大约三分之一与科学家们以前看到的不一样,因此他们不得不新建 17 个新的细菌门和 3 个新的古菌门(Archaeal Phyla)。
首席研究员 Gene Tyson 表示,这些基因组的真正价值在于他们和许多与以前恢复过的基因组进化不同。它们将细菌和古细菌基因组的跨越种群的进化增加了 30% 以上。
众所周知,微生物是一种很难研究的学科。科学家只能在实验室中培养所有已知细菌和古细菌的 2%,因此通过基因组学在自然条件下分析它们可能是研究剩下 98% 唯一途径。
虽然它们可能微不足道,但这些微生物仍然可能对我们的世界产生巨大的影响。
比方说,抗生素耐药性是一个全球性的问题,因为缺少这个原因,美国每年有 23,000 人死去,微生物可以帮助我们弄清楚处方的抗生素耐药性问题。
过去的研究还发现了微生物在工业中的独特用途,来自英国的科学家指出,海洋微生物可以分解掉我们丢弃在海水里的绝大多数塑料,而生活在碳上的细菌可以帮助应对气候变化。