土壤分子微生態(tài)學(xué)為啥要研究古菌呢？

熱心網(wǎng)友：古菌是最古老的生命體，古菌一些奇特的生活習(xí)性和與此相關(guān)的潛在生物技術(shù)開發(fā)前景，長期以來一直吸引著許多人的注意。古菌常被發(fā)現(xiàn)生活于各種極端自然環(huán)境下，如大洋底部的高壓熱溢口、熱泉、鹽堿湖等。壤分子微生態(tài)學(xué)研究古菌，一方面可以了解古菌在土壤早期形成所起的生化作用，更重要的是可以提高分子微生態(tài)學(xué)的水平，研究開發(fā)適用于當(dāng)前生產(chǎn)、治污等方面的生物技術(shù)。目前，古菌研究正在世界范圍內(nèi)升溫，這不僅因?yàn)楣啪刑N(yùn)藏著遠(yuǎn)多于另兩類生物的、未知的生物學(xué)過程和功能，以及有助于闡明生物進(jìn)化規(guī)律的線索，而且因?yàn)楣啪兄豢晒懒康纳锛夹g(shù)開發(fā)前景。古菌已經(jīng)一次又一次讓人們吃驚，可以肯定，在未來的歲月中，這群獨(dú)特的生物將繼續(xù)向人們展示生命的無窮奧秘。

熱心網(wǎng)友：古細(xì)菌是最古老的生命形式，古一些特殊的生活習(xí)慣和相關(guān)的潛在生物技術(shù)的發(fā)展前景，吸引了許多人的關(guān)注。古往往是生活在極端的自然環(huán)境，如海洋高壓熱溢流口，溫泉，鹽湖底部。 微生態(tài)古土壤分子，一方面，可以了解早期形成的古土壤中的生化扮演的角色，更重要的是，可以提高水平的分子微生態(tài)學(xué)，研究開發(fā)適用于目前生產(chǎn)，污染控制，生物技術(shù)等方面。 古是全球氣候變暖，不僅是因?yàn)楣懦袚?dān)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他兩種類型的生物，未知的生物過程和功能，并有助于闡明生物的進(jìn)化規(guī)律的線索，和古細(xì)菌的生物技術(shù)的發(fā)展前景無法估量的。古有一次又一次地讓人們感到驚訝，可以肯定，在未來幾年內(nèi)，將繼續(xù)展示這組獨(dú)特的生物生活的無窮奧秘。

熱心網(wǎng)友：古細(xì)菌是最古老的生命形式，古一些特殊的生活習(xí)慣和相關(guān)的潛在生物技術(shù)的發(fā)展前景，吸引了許多人的關(guān)注。古往往是生活在極端的自然環(huán)境，如海洋高壓熱溢流口，溫泉，鹽湖底部。 微生態(tài)古土壤分子，一方面，可以了解早期形成的古土壤中的生化扮演的角色，更重要的是，可以提高水平的分子微生態(tài)學(xué)，研究開發(fā)適用于目前生產(chǎn)，污染控制，生物技術(shù)等方面。 古是全球氣候變暖，不僅是因?yàn)楣懦袚?dān)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他兩種類型的生物，未知的生物過程和功能，并有助于闡明生物的進(jìn)化規(guī)律的線索，和古細(xì)菌的生物技術(shù)的發(fā)展前景無法估量的。古有一次又一次地讓人們感到驚訝，可以肯定，在未來幾年內(nèi)，將繼續(xù)展示這組獨(dú)特的生物生活的無窮奧秘。

熱心網(wǎng)友：古細(xì)菌是最古老的生命形式，古一些特殊的生活習(xí)慣和相關(guān)的潛在生物技術(shù)的發(fā)展前景，吸引了許多人的關(guān)注。古往往是生活在極端的自然環(huán)境，如海洋高壓熱溢流口，溫泉，鹽湖底部。 微生態(tài)古土壤分子，一方面，可以了解早期形成的古土壤中的生化扮演的角色，更重要的是，可以提高水平的分子微生態(tài)學(xué)，研究開發(fā)適用于目前生產(chǎn)，污染控制，生物技術(shù)等方面。 古是全球氣候變暖，不僅是因?yàn)楣懦袚?dān)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過其他兩種類型的生物，未知的生物過程和功能，并有助于闡明生物的進(jìn)化規(guī)律的線索，和古細(xì)菌的生物技術(shù)的發(fā)展前景無法估量的。古有一次又一次地讓人們感到驚訝，可以肯定，在未來幾年內(nèi)，將繼續(xù)展示這組獨(dú)特的生物生活的無窮奧秘。

熱心網(wǎng)友：如同我們學(xué)習(xí)歷史一樣，是為了更好地了解、認(rèn)清事物發(fā)展的內(nèi)在規(guī)律，更好地應(yīng)對當(dāng)前和未來的挑戰(zhàn)！ 自然科學(xué)的專業(yè)研究亦是如此，首先說古菌的研究具有重要意義。古細(xì)菌包括3類不同的細(xì)菌：產(chǎn)甲烷細(xì)菌、極端嗜鹽細(xì)菌和嗜酸嗜熱細(xì)菌。它們生存在極端特殊的生態(tài)環(huán)境中，具有獨(dú)特的16S核糖體RNA寡核苷酸譜。而且，它們在分子水平上與真核生物和真細(xì)菌都有不同之處或只與其中之一相同。例如，極端嗜鹽細(xì)菌能行光合作用，但其光合作用色素并非葉綠素類的分子，而是與動(dòng)物視網(wǎng)膜上的視紫紅質(zhì)相似的視紫紅質(zhì)。 原來以為有細(xì)胞形態(tài)的生物只有原核細(xì)胞和真核細(xì)胞兩大類。自從發(fā)現(xiàn)古細(xì)菌以后，才將生物分為上述3大類，這就為探索生命起源和真核細(xì)胞起源提供了新的線索。 極端嗜熱菌（themophiles）：能生長在90℃以上的高溫環(huán)境。如斯坦福大學(xué)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的古細(xì)菌，最適生長溫度為100℃，80℃以下即失活，德國的斯梯特（K. Stetter）研究組在意大利海底發(fā)現(xiàn)的一族古細(xì)菌，能生活在110℃以上高溫中，最適生長溫度為98℃，降至84℃即停止生長；美國的J. A. Baross發(fā)現(xiàn)一些從火山口中分離出的細(xì)菌可以生活在250℃的環(huán)境中。嗜熱菌的營養(yǎng)范圍很廣，多為異養(yǎng)菌，其中許多能將硫氧化以取得能量。 極端嗜鹽菌（extremehalophiles）：生活在高鹽度環(huán)境中，鹽度可達(dá)25%，如死海和鹽湖中。 極端嗜酸菌（acidophiles）：能生活在pH值1以下的環(huán)境中，往往也是嗜高溫菌，生活在火山地區(qū)的酸性熱水中，能氧化硫，硫酸作為代謝產(chǎn)物排出體外。 極端嗜堿菌（alkaliphiles）：多數(shù)生活在鹽堿湖或堿湖、堿池中，生活環(huán)境pH值可達(dá)11.5以上，最適pH值8～10。 產(chǎn)甲烷菌（metnanogens）：是嚴(yán)格厭氧的生物，能利用CO2使H2氧化，生成甲烷，同時(shí)釋放能量。 CO2＋4H2→CH4＋2H2O＋能量 由于古細(xì)菌所棲息的環(huán)境和地球發(fā)生的早期有相似之處，如：高溫、缺氧，而且由于古細(xì)菌在結(jié)構(gòu)和代謝上的特殊性，它們可能代表最古老的細(xì)菌。它們保持了古老的形態(tài)，很早就和其它細(xì)菌分手了。所以人們提出將古細(xì)菌從原核生物中分出，成為與原核生物（即真細(xì)菌eubacteria）、真核生物并列的一類。 土壤分子微生態(tài)學(xué)研究古菌，一方面可以了解古菌在土壤早期形成所起的生化作用，更重要的是可以提高分子微生態(tài)學(xué)的水平，研究開發(fā)適用于當(dāng)前生產(chǎn)、治污等方面的生物技術(shù)。補(bǔ)充回答： 舉例來說，古菌一些奇特的生活習(xí)性和與此相關(guān)的潛在生物技術(shù)具有重要意義和開發(fā)前景。 古菌常被發(fā)現(xiàn)生活于各種極端自然環(huán)境下，如大洋底部的高壓熱溢口、熱泉、鹽堿湖等。事實(shí)上，在我們這個(gè)星球上，古菌代表著生命的極限，確定了生物圈的范圍。 產(chǎn)甲烷古菌能夠利用簡單基質(zhì)產(chǎn)甲烷。它們處于厭氧發(fā)酵過程中最后一個(gè)環(huán)節(jié)，在自然界碳素循環(huán)中扮演重要角色。研究產(chǎn)甲烷古菌，對生物質(zhì)能的利用有重要的應(yīng)用價(jià)值。產(chǎn)甲烷菌能利用CO2使H2氧化，生成甲烷，同時(shí)釋放能量。產(chǎn)甲烷古菌可將無機(jī)或有機(jī)化合物厭氧轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳，在沼氣發(fā)酵、有機(jī)廢棄物處理和全球大氣中的甲烷釋放等過程中起著重要作用。目前已有19種產(chǎn)甲烷古菌的基因組完成了測序,其基因組學(xué)和蛋白質(zhì)組學(xué)研究以及未培養(yǎng)產(chǎn)甲烷古菌的多樣性研究正蓬勃開展。已知的甲烷生物合成途徑分別以乙酸、氫/二氧化碳、甲基化合物為底物,通過不同途徑,最后在甲基輔酶M還原酶的催化下釋放出甲烷。產(chǎn)甲烷古菌的資源多樣性和組學(xué)水平的代謝調(diào)控機(jī)制研究將為持續(xù)開發(fā)可再生能源、開展環(huán)境監(jiān)測和治理提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。繼續(xù)追問： 實(shí)驗(yàn)主要是研究下施肥狀況對細(xì)菌種群的影響，應(yīng)該涉及到氮循環(huán)（氨氧化細(xì)菌等）、硫循環(huán)（硫細(xì)菌），古菌的話不是很理解，在土壤中古菌會(huì)在土層20-40處嗎？還是更為厭氧的環(huán)境條件補(bǔ)充回答： 不一定，近年來，利用分子生物學(xué)方法發(fā)現(xiàn)，古菌廣泛分布于各種自然環(huán)境中，土壤、海水、沼澤地中均生活著古菌。實(shí)驗(yàn)室也可培養(yǎng)（主要包括三大類：產(chǎn)甲烷菌、極端嗜熱菌和極端嗜鹽菌）。其中自然界中，產(chǎn)甲烷菌生活于富含有機(jī)質(zhì)且嚴(yán)格無氧的環(huán)境中，如沼澤地、水稻田、反芻動(dòng)物的反芻胃等；極端嗜鹽菌生活于鹽湖、鹽田及鹽腌制品表面，它能夠在鹽飽和環(huán)境中生長；極端嗜熱菌通常分布于含硫或硫化物的陸相或水相地質(zhì)熱點(diǎn)，如含硫的熱泉、泥潭、海底熱溢口等。