地球物种超万亿 微生物类群数量庞大

　　地球物种超万亿 微生物类群数量庞大

　　地球上的物种超过1万亿，人类只发现了十万分之一 　SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　几个世纪以来，人类始终在致力于发现和描述地球生物的多样性。科学家和博物学家已经对所有大陆和海洋物种进行了分类，从地壳深处到最高的山脉之巅，从最偏远的丛林到人口最密集的城市都包括在内。这些努力揭示了生命进化的形式和行为，同时也为理解共同的生命起源奠定了基础。直到最近，我们的星球被认为居住着近1000万（10的7次方）种物种。尽管这个数字已经十分惊人，但它们几乎都属于肉眼可见的物种。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　那么像细菌、古生菌、原生生物和真菌这样的微小物种呢？总的来说，这些微生物类群是地球上最丰富、分布最广、进化时间最长的生命形式。它们对全球生物多样性的贡献有多大？将微生物纳入统计，最近的研究表明，地球上可能有1万亿（10的12次方）个物种。如果这是真的，那么我们数千年来发现地球生物，只占地球上所有物种的十万分之一。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　即使在最普通的栖息地，估算微生物的多样性也面临着一系列独特的挑战。100多年以来，科学家们通过在培养皿中培养微生物物种，然后描述它们的细胞特性，以及它们的生理特性，如热耐受性、它们消耗的基质或它们产生的酶，来鉴定微生物种类。这类方法大大低估了多样性，不仅是因为培养绝大多数微生物很困难，还因为不相关的微生物物种可以表现出类似的特性，而且不太可能通过外表来区分。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　自从20世纪90年代中期以来，越来越多的微生物学家开始放弃培养技术，转而通过直接测序从海水、树叶表面、湿地沉积物甚至淋浴喷头内部生物膜中提取的核酸(DNA)来鉴定生物。在过去的10年里，这些方法得到了极大的改进，使得数以百万计的微生物个体可以同时被取样。通过这种高通量的方法，我们了解到，一克农业土壤中通常可以包含10000多个物种。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　同样，我们知道近10万亿（10的13次方）个细菌细胞构成了人类的微生物群。这些微生物不仅有助于宿主的消化和营养吸收，也代表了其免疫系统的扩展。放眼地球各处，在地壳、大气、海洋和冰盖的深处都发现了微生物的身影。总的来说，地球上微生物细胞的估计数量大约在1nonillion(10的30次方)左右，这个数字超出了人们的想象，也超过了宇宙中恒星的估计数量。自然，这就引出了一个问题：到底有多少物种可能存在？SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　地球上几乎每个生态系统中都有长长的物种名单，每年都有近2万种动植物新物种被发现。这些物种中有许多碰巧是甲虫，但关于啮齿动物、鱼类、爬行动物甚至灵长类动物的报道也不少见。尽管令生物学家和公众都感到兴奋，但新出现的动植物物种每年仅占物种总数的2%左右。这一迹象表明，我们可能正在接近对地球上这些生物近乎完整的普查。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　与之形成鲜明对比的是，在微生物世界中，包含数不清物种的深层谱系正在被迅速描述出来。几年前，科学家在科罗拉多州的一个含水层中发现了35个新的细菌门。门是个广泛的群体，包含成千上万或数以百万计的微生物，甚至是相关物种。在这个含水层中发现的细菌门占地球上所有以前确认的细菌门的15%。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　在此背景下，人类属于脊索动物门，但也有65000多种其他动物拥有脊索(或骨杆)，包括哺乳动物、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和被囊动物。这些发现表明，就描述微生物生物圈的多样性而言，我们发现的只是冰山一角。理想情况下，如果我们要对全球生物多样性进行评估，应该就物种的构成达成一致。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

　　对于植物和动物来说，物种通常被定义为一组能够交配并产生可繁殖后代的生物。不幸的是，这个定义对于分类微生物物种并不是很适用，因为它们是无性繁殖的。微生物可以通过被称为“水平基因转移”的过程，在密切相关的个体之间转移基因，这种过程类似于有性繁殖生物的重组。SWg鄂东网|www.xianzhaiwang.cn

地球物种超万亿 http://www.xianzhaiwang.cn/all/588196.html