嗜热和非嗜热Crenarchaeota的生物多样性及演化意义

Crenarchaeota,Euryarchaeata和Korarchaeota组成古菌中3个领域。Euryarchaeota是原核生物中重要的种群,得到了很好的研究,而Crenarchaeota和Korarchaeota直到最近才逐渐受到关注。古菌的生态和演化研究都属于Crenarchaeota领域。一个很重要的观点就是Crenarchaeota的所有独立种群都是极端嗜热的,非嗜热Crenarchaeota目前为止还没有分离出来。嗜热Crenarchaeota主要是在深海热烟囱和陆地热泉中发现的,特征是高温(>80℃)和低pH值(<6)。多种嗜热Crenarchaeota化能自养可以利用还原性无机化合物,例如H2和还原性硫。这个特性连同生命树群的深入分支说明生命最后共同的祖先可能是在热液体系中的嗜热自养生物。非嗜热Crenarchaeota和嗜热Crenarchaeota有很近似的系统关系。尽管一般情况下非嗜热Crenarchaeota是不可以培养的,但是其对敞开体系海相、陆相土壤、湖泊和地下的中低温环境的适应性日益增强。这主要取决于独立培养分子学技术的发展,例如16SrRNA基因序列。此外,海洋和土壤中非嗜热Crenarchaeota的研究还表明,非嗜热Crenarchaeota确定组成在碳循环的生物地球化学循环中起着非常重要的作用。