多年來科學家們一直認為地球的生命由原核生物和真核少物兩大類組成，直到70年代後期這個概念才受到Woese研究的挑戰。1977年，Woese等在研究了 60多種個同細菌的16SrRNA序列後，發現了一群序列奇特的細菌一一產甲烷細菌，他們認為這 是地球上的第二生命形式，命名為古細菌後改名為古菌。 Woese之所以選擇16s rRNA作為研究生物進化的大分子，是因為它具有如下特點：①作為蛋白質合成的必要場所，16SrRNA存在於所有生物的細胞中並執行相關 的功能；②具有分子計時器的特點，分子序列變化緩慢，能跨越整個生命迸化過程；③ 分子中含有進化速度不同的區域，可用於進化程度不同的生物之間的係統發育研究。他在比較了3大類生物的核糖體小亞基rRNA序列後，發現三域生物間的序列相似性都低 於60%，而域內的序列相似性高於70%，因而認為生命是由細菌域和真核生物域所構成、並由此構建了一個生命進化總樹。之 後，人們也將其他序列保守的生命大分子用於生命進化研究中，如RNA聚合酶的亞 基，延伸因子EF-Tu, ATPase等，其研究結果也支持Woese的二域生命學說。最近一個產甲烷古菌的全基因組序列分析也證實它們代表了一種特殊的生命形式。
古菌是一群具有獨特的棊因結構或係統發育生物大分子序列的單細胞生物，通常下：活在地球上極端的生境或生命出現初期的自然環境中，營自養和異養生活，特殊的 生理功能，如在超髙溫、高酸堿度、髙鹽及無氧狀態。它們具獨特的細胞結構，如細 胞壁骨架為蛋白質或假肽聚糖，細胞膜含甘油醚鍵，以及代謝中的酶作用方式既不同於細菌又不問於真核生物。近年的研究發現，盡筲古菌在細胞大小、結構及基因組結構方麵與細菌相似，但其在遺傳位息的傳遞和可能標誌係統發育的信息物質方麵卻更類似於真核生物，因而目前普遍認為:古菌是細菌的形式，真核生物的內涵。
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