原核生物

原核细胞构成的单细胞生物
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原核生物（Prokaryote），是原核细胞构成的单细胞生物，自35亿年前在地球上出现以来，迄今在生物圈内分布最广，个体数量最多。[3]原核生物细胞形态多样，有球形、杆状、螺旋状、弧状等。[6]其细胞可以分为3个主要结构区域，分别为核质区、胞质核糖体区和表层复合区。[4]地球上约3/4的生命物质由微生物组成，而其中大多数是原核生物。[7]
原核生物可简单划分为两大类群，即古细菌亚界和真细菌亚界，两亚界还可进一步划分为14个门，统称为原核生物界。[5]还有另一种观点，即所发现的类群归属于35个门。[6]真细菌包含细菌、蓝细菌、放线菌、支原体、立克次氏体和衣原体等，其中细菌常被作为原核生物的主要代表。古细菌也称古生菌或古菌，常被发现生活于各种极端自然环境中，古细菌代表着地球上生命的极限，确立了生物圈的范围。原核细胞最基本的特征是：没有核膜；细胞小，直径为0.2~10μm；细胞内没有以膜为基础的细胞器。[3]原核生物都是以裂殖的方式繁殖。其经常发生变异。一种变异是细胞的突变；另一种变异是两个性状不同的细菌的结合，一个细菌的遗传物质进入另一个细菌体内，使DNA发生部分改变，后者在分裂繁殖时就形成性状不同的后代。[1]
原核生物在生物界的物质和能量交换中起了重要的作用。[7]其是一种能够在极端环境下生存繁衍的生物。深入研究不仅利于人们深刻认识地球生命起源与早期演化历程，而且还可以帮助人们进行地外生命探测，原核生物还是天体生物学的重要研究内容和研究对象。[5]原核生物作为病原菌，一方面给动植物及人类带来疾病；另一方面其生理代谢功能及其产物为人类所利用，为生产、健康与生活带来巨大的益处。[6]

历史沿革

地球上最早出现的生命是原核生物，这种生物的细胞没有细胞核，遗传物质分散在细胞质中或集中在细胞的某些部位而形成“核区”。原核生物是地球上已知的最原始的生命存在形式，它们在地球上生存的时间最长，在35亿~33亿年以前就已经出现（Awramik et al.，1983，Schopf，1993，1994）；分布的区域最为广泛，在现代地球上的表层几乎都能找到它们的踪迹。自地球上生命起源之后，这类生物主宰着距今35亿~25亿年这段约10亿年的地球生命史。这些数据主要来自地球的岩石。地球上最古老的沉积岩石年龄约38亿年，主要分布在格陵兰西部。从它的条带状铁建造（BIF）和稳定碳同位素资料来看，这个时期地球上某些地区可能已经出现了释放氧气的微生物（Cloud，1976），但这些岩石中并未发现可靠的生物实体化石。迄今为止，地球上最早的、可靠的生命纪录是保存在距今约35亿年的澳大利亚太古代硅质叠层石中的原核生物化石（Awramik et al.，1983）。它们与现代蓝藻在形态上极为相似，是一类主要以太阳光为能源的自养生物。这类生物在地球早期海洋中可以形成较大规模的“叠层石-微生物席”。[2]