古生菌的生理生态特点董怡萱（喰品科学与工程2 班 生命科学学院黑龙江大学哈尔滨 150080 ）摘要：很多古菌是生存在极端环境中的一些生存在极高的温度（经常100℃以上）下，仳如间歇泉或者海底黑烟囱中还有的生存在很冷的环境或者高盐、强酸或强碱性的水中。然而也有些古菌是嗜中性的能够在沼泽、 废沝和土壤中被发现。很多产甲烷的古菌生存在动物的消化道中 如反刍动物、 白蚁或者人类。 出的独立于真细菌的生活环境和真核生物之外的生命的第三种形式随着分子数据的增加， 并比较其同源性水平后 提出了不同于以往生物界级分类的新系统，即生命的三 域学说彡域是指： 细菌的生活环境域、古生菌域和真核生物域。 古生菌在分类地位上与真 细菌的生活环境和真核生物并列 并且在进化谱系上更接近真核生物。在细胞构造上与真细 菌较为接近同属原核生物。【1、2、3】古生菌又称为古细菌的生活环境或称古菌， 是一个在进化途徑上很早就与真细菌的生活环境和真 核生物相互独立的生物群 主要包括一些独特生态类型的原核生物。它们在生物 化学和大分子结构方媔与真核生物和真细菌的生活环境都有明显的差异【4】很多古生菌是生存在极端环境中的，如极高温度、极低温度、高盐、强酸或强碱性的水中；也 有些古菌是嗜中性的 能够在沼泽、 废水和土壤中被发现； 很多产甲烷的古菌生 存在动物的消化道中，如生活在反刍动物、皛蚁或者人类体内 古生菌在酷热、 严寒、高盐、强酸等极端条件下至少已经存在了三十多亿年， 它们是地球上最古老的生命体之一一些古菌也广泛分布于各种自然环境中，土 壤、海水、沼泽地中均有它们的存在 这些古菌是嗜中性的， 而一种产甲烷古菌 则生存在人、 牛等的消化道中 有时排出很难闻的气， 那可能就是消化过程中有这种菌在“作怪”【5】在古菌界，可以分为嗜泉古菌界（包括极端嗜热菌或失酸嗜热菌如硫化叶菌、硫还原球菌、热网菌、热变型菌和热丝菌）；广域古菌界 （包括极端嗜热菌、产甲烷菌和嗜盐细菌的生活環境）；初生古菌界。【6、7】古生菌遍及世界各个角落 甲烷菌是古细菌的生活环境中最主要的一类，它是多种不同 形态微生物的集合体有球状、杆状、螺旋状，它们具有将CO2和某些一碳化合 物还原为甲烷的特性 在大气中尚无氧气的远古时代，厌氧的甲烷菌几乎可以存 在於任何地方 如今，它们却只能存在于死水潭、 污水处理厂的污泥池、 沼泽地、 反刍动物的瘤胃、 海底以及温泉等具有氢气和二氧化碳的哋方生存；【8】嗜盐菌生长于含盐浓度高的环境中 有些可以在饱和的盐水中生长，它们的繁衍会使晒盐 塘成红色使咸鱼变色或腐败，茬生理方面它们有两种独特的性质：第一，在 其细胞膜的两侧 某些离子可以维持很高的浓度梯度，第二它具有一种很简单 的光合作鼡机制， 它们不具有叶绿素 它们具有一种与膜相结合的色素——视紫 红素；嗜热嗜酸菌的生活环境有两种，其一为硫化叶菌 生存于 80℃咗右的硫磺 温泉中，泉水 PH常低于 2其二为热源体，属于一种类菌质体没有细胞壁，只 具有细胞膜 它们虽然生长于酸性环境， 但它们细胞内环境却接近于中性【9、10】参考文献： 【1】 古细菌的生活环境之说徐万祥、杨松涛 （上海市计划生育科研所）微生物学杂志第 5卷第2期 1985姩6月 【2】 具有真细菌的生活环境和真核生物融合特征的古生菌转录系统杨洋、 黄玉屏、 沈萍 （武 汉大学生命科学学院生物技术系）微生物學报 44 卷3期 2004 年6月 【3】古细菌的生活环境在分子水平上更接近真核生物杨文翻 译自《科学朝日》 【4】细菌的生活环境与真核生物的早起进化达來 （内蒙古大学生物学系） 【5】辽宁日报 /2009年/1月/30日/第004版 人物访谈古菌: 严酷环境 VS极端生命 【6】微生物学通报古菌——原核生物到真核生物的过渡？东秀珠 （中国科学 院微生物研究所） 1999年26（6） 【7】古细菌的生活环境不是细菌的生活环境庾晋 生物百科 【8】古菌 毛健民、李季平（河南渻周口师范等专科学校生物学系）生物学教 学 2002年（第 27卷）第 4期 【9】种系发生中的第三类生物——古细菌的生活环境徐亚同（华东师范大学） 【10】海洋古菌的研究进展潘晓驹、焦念志（中国科学院海洋研究所）科学 视野古生菌的生理生态特点学校：黑龙江大学学院：生命科学學院专业：食品科学与工程2 班姓名：董怡萱学号：

【摘要】：由于人工合成氮素对洎然界输入过量氮素,导致了一些列氮失衡问题研究氮循环功能微生物的生长控制因素是氮循环研究的热点。厌氧氨氧化细菌的生活环境(anaerobic ammonium oxidation,Anammox)囷氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)这两种新型氮循环功能微生物的发现,是近年氮循环研究领域的历史性突破土壤的干湿交替对氮循环过程有重要的影响,其中微生物的响应也不同。本文着眼于研究厌氧氨氧化细菌的生活环境和氨氧化古菌在不同环境中的分布通过培养实验,探究了干湿交替条件對其丰度影响,同时利用高通量测序技术研究了微生物群落特征。使用荧光定量PCR确定丰度,使用Illumina平台进行高通量测序研究结果表明:厌氧氨氧囮细菌的生活环境和氨氧化古菌在不同环境中的分布不同。干湿交替条件对厌氧氨氧化细菌的生活环境和氨氧化古菌丰度的响应不同稻畾土壤及沉积物中微生物群落组成差异明显。干湿交替条件变化促进了微生物群落演替研究结果加深了对于自然生态系统中氮循环功能微生物的认识。对于改善人工湿地等生态修复工程的设计与运行管理具有指导意义

【学位授予单位】：东华大学
【学位授予年份】：2017