这个题不好写“如果地球上没有生命”本身就有问题,现(事)实与理想的完美冲突!哪我就反其道而为之吧!希望你不要见笑。 生命何时、何处、特别是怎样起源的问题,是现代自然科学尚未完全解决的重大问题,是人们关注和争论的焦点。历史上对这个问题也存在着多种臆测和假说,并有很多争议。随着认识的不断深入和各种不同的证据的发现,人们对生命起源的问题有了更深入的研究,第一个阶段,从无机小分子生成有机小分子的阶段,即生命起源的化学进化过程是在原始的地球条件下进行的,这一过程教材中已有叙述,这里不再重复。需要着重指出的是米勒的模拟实验。在这个实验中,一个盛有水溶液的烧瓶代表原始的海洋,其上部球型空间里含有氢气、氨气、甲烷和水蒸汽等“还原性大气”。米勒先给烧瓶加热,使水蒸汽在管中循环,接着他通过两个电极放电产生电火花,模拟原始天空的闪电,以激发密封装置中的不同气体发生化学反应,而球型空间下部连通的冷凝管让反应后的产物和水蒸汽冷却形成液体,又流回底部的烧瓶,即模拟降雨的过程。经过一周持续不断的实验和循环之后。米勒分析其化学成分时发现,其中含有包括5种氨基酸和不同有机酸在内的各种新的有机化合物,同时还形成了氰氢酸,而氰氢酸可以合成腺嘌呤,腺嘌呤是组成核苷酸的基本单位。米勒的实验试图向人们证实,生命起源的第一步,从无机小分子物质形成有机小分子物质,在原始地球的条件下是完全可能实现的。第二个阶段,从有机小分子物质生成生物大分子物质。这一过程是在原始海洋中发生的,即氨基酸、核苷酸等有机小分子物质,经过长期积累,相互作用,在适当条件下(如黏土的吸附作用),通过缩合作用或聚合作用形成了原始的蛋白质分子和核酸分子。第三个阶段,从生物大分子物质组成多分子体系。这一过程是怎样形成的呢?前苏联学者奥巴林提出了团聚体假说,他通过实验表明,将蛋白质、多肽、核酸和多糖等放在合适的溶液中,它们能自动地浓缩聚集为分散的球状小滴,这些小滴就是团聚体。奥巴林等人认为,团聚体可以表现出合成、分解、生长、生殖等生命现象。例如,团聚体具有类似于膜那样的边界,其内部的化学特征显著地区别于外部的溶液环境。团聚体能从外部溶液中吸入某些分子作为反应物,还能在酶的催化作用下发生特定的生化反应,反应的产物也能从团聚体中释放出去。另外,有的学者还提出了微球体和脂球体等其他的一些假说,以解释有机高分子物质形成多分子体系的过程。图7团聚体简单代谢示意图第四个阶段,有机多分子体系演变为原始生命。这一阶段是在原始的海洋中形成的,是生命起源过程中最复杂和最有决定意义的阶段。目前,人们还不能在实验室里验证这一过程.生命的起源与演化是和宇宙的起源与演化密切相关的。生命的构成元素如碳、氢、氧、氮、磷、硫等是来自“大爆炸”后元素的演化。资料表明前生物阶段的化学演化并不局限于地球,在宇宙空间中广泛地存在着化学演化的产物。在星际演化中,某些生物单分子,如氨基酸、嘌呤、嘧啶等可能形成于星际尘埃或凝聚的星云中,接着在行星表面的一定条件下产生了象多肽、多聚核苷酸等生物高分子。通过若干前生物演化的过渡形式最终在地球上形成了最原始的生物系统,即具有原始细胞结构的生命。至此,生物学的演化开始,直到今天地球上产生了无数复杂的生命形式。38亿年前,地球上形成了稳定的陆块,各种证据表明液态的水圈是热的,甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式,其代谢方式可能是化学无机自养。澳大利亚西部瓦拉伍那群中35亿年前的微生物可能是地球上最早的生命证据。原始地壳的出现,标志着地球由天文行星时代进入地质发展时代,具有原始细胞结构的生命也开始逐渐形成。但是在很长的时间内尚无较多的生物出现,一直到距今5.4亿年前的寒武纪,带壳的后生动物才大量出现,故把寒武纪以后的地质时代称为显生宙。首先,生命起源之说,第一个谜是生命的时间,起源的时间问题。在中世纪的西方,人们对《圣经》的上帝造人的故事是深信不疑的。在1650年,一位爱尔兰大主教根据圣经上所描述的,计算出上帝创世的确切时间是公元前4004年,而另一位牧师甚至把创世时间更加精确地计算到公元前4004年10月23号上午九点钟。也就是说,生命起源距今是六千年前,这当然不是真的,而真的是什么呢?真的就是用科学的回答,科学是怎么回答这个生命起源的时间呢?那就是说用化石,是保存在岩石中的化石来回答。我们知道,生物死亡后,它们的遗迹在适当的条件下,就保存在岩石之中,我们把它们称作化石。地质历史中形成的岩层,就像一部编年史书,地球生物的演化历史,就深深埋藏在这些岩石之中,年代越久远的生物化石,就保存在岩层的最底层。迄今为止,我们发现了最古老的生物化石是来自澳大利亚西部,距今约三十五亿年前的岩石,这些化石类似于现在的蓝藻,它们是一些原始的生命,是肉眼看不见的。它的大小只有几个微米,到几十个微米。因此我们可以说,生命起源它不晚于三十五亿年。同时我们知道地球的形成年龄大约在46亿年前,有这两个数据我们就可以看到生命起源的年龄,大致可以界定在46亿年到35亿年之间。今天,随着科学的发展,地质学家认为,在地球形成的早期,地球受到了大量的小行星和陨石的撞击,它是不适合生命的生存。与其说当时地球上有生命,还不如说它在毁灭生命,因此地球上生命起源的时间,它不早于40亿年。另外,在格陵兰的38.5亿年的岩石中发现了碳,这个碳的话,我们知道,碳分两种,一个无机碳、一个有机碳。另外,这个碳的话,它有重碳和轻碳之分,因此我们可以根据这个碳之中的轻碳和重碳之比,就来可以推测这些碳的来源。科学家根据碳的同位素分析,推测这些碳它是有机碳,是来源于生物体。也就是说,这样我们把生命起源的时间大大缩短了,也就是在距今40亿年到38亿年之间,自从地球上生命起源之后,一直到现在45亿年,就是生生不息的生命演化史。1859年,伴随着达尔文《物种起源》一书的问世,生物科学发生了前所未有的大变革,同时也为人类揭示生命起源这一千古之谜带来了一丝曙光,这就是现代的化学进化论。生命起源的化学进化论首先在1953年首先得到了一位美国的学者米勒的证实,既然你说地球早期温度都是比较高,又充满了很多还原性气体,还有水,那么我就把这些气体,把水放在一个瓶子里面,看看它是不能产生生命,或者产生有机化合物。米勒在1953年把氨气、氢气,还有水、一氧化碳放在一个密封的瓶子里面,在瓶子里面两头插上金属棒,完了通上电源,通过这个类似于闪电的作用,确实在几天之后产生了大量的氨基酸。那么就是说在地球上面,在闪电下,在常温下,也能成为无机分子,合成有机分子。我们知道,你氨基酸的话,是组成蛋白质的最重要的物质,可以说,组成生命起源最重要的物质。因此,米勒描述的生命起源的事件应该是什么样子的呢?那就是在早期,地球上因为它含有大量的还原性的原始大气圈,比如说甲烷、氨气、有水、有氢气,还有原始的海洋,当早期地球上闪电作用把这些气体聚合成多种氨基酸,而这多种氨基酸,在常温常压下,它可能在局部浓缩,再进一步演化成蛋白质,蛋白质和其他的多糖类,以及高分子脂类,在一定的时候有可能孕发成生命,这就是米勒描述的生命进化的过程。但是这种温暖水池说,也遇到一些问题,其中有两个问题,第一个问题是现在地质学家认为,地球早期大气圈它并不是含有大量的还原性气体,它是含有大量的二氧化碳和氮气,比米勒的这个气体多一些惰性。在闪电的情况下,你并不能形成大量的氨基酸。第二个,温暖的水池在地球早期并不能长期形成,为什么呢?因为当时地球早期,刚才说过它有大量的陨石、流星,还加上地球本身的放射性,温度很高,你这个温暖水池一旦生命产生了,一个陨星过来,温度在瞬间之内可能达到上千度、甚至几千度,生命已经绝灭了,只能再来一次生命的起源。但是我们现在就这么想,现今的地球上是不是有温度比较高,还有还原性气体,还有生物存在呢?那么,有两件工作可以说具有划时代的意义,一个是1967年美国学者布莱克,在黄石公园的热泉中发现了大量嗜热生物,我们知道蛋白质一般的话超过六十度,就会凝固的,煮鸡蛋六十度七十度以上鸡蛋就熟了,但是生物,是不是在六十度以上还能够生活呢?在以前是不敢想的。现代生物学家,他通过生物分子学的研究,他把热泉中的一些嗜热古细菌,跟现在的普通细菌进行了基因的对比,发现它们基因的相同点,不超过60%。那么就是说这些古细菌它们含有非常多的古老的基因,也就是说,它们很有可能就是生命起源时候的这种类型。应该说,生命起源我们研究生命起源它最好的证据,还是在地球上,40亿年到38亿年间的岩石和化石所包含的信息。但是,经过40亿年的变化,地球已经面目全非,现在的地球即使你有40亿年到38亿年的岩石,它也进入了大量的变种,信息也几乎全无。因此我们把目光不要局限在只是在地球上,如果说生命是宇宙之中一个普遍的现象的话,除了地球之外的其他天体上,是否也有类似于地球早期的这样的环境呢?如果有的话,也许能为研究生命起源打开新的窗户,我们第一个目标是什么地方呢?不是火星是月球,现在地质学家认为,月球是40亿年前,一颗大的行星撞击地球,而从地球上迸发出去。形成了当今的月球,这个时间正好是40亿年,如果地球上有生命起源的话,我们在月球上看看,那不就是解决这个问题了吗。在中国的古代神话中有嫦娥奔月的这个说法,月球上有月桂、有月兔,还有浪漫的爱情故事,但是二十世纪六十年代到七十年代,随着前苏联和美国的宇航员登陆的成功,这个神话彻底破灭了,月球其实是一个没有生命,没有水,没有氧气,不适合生命生存的荒漠的星体。那么我们第二个目标是什么呢?第二个目标是火星,因为火星也许在40亿年以前,有着跟地球类似的经历,火星的物质成分跟地球非常近似,它的轨道也跟地球非常近似,那么火星上是不是有生命呢?我们到火星上去干什么呢?我们寻找生命起源,要从哪几点入手呢?一般来说是三点,第一个在火星上寻找是不是有活的生命?如果有活的生命,那好了。那生命的话,可能真是在宇宙中起源的,或者地球上的生物也许来自火星,或者来自其他的彗星。第二个我们寻找液态水,因为我们知道,水是万物之源,水是生命之源。现在地球上我们所理解的生命形式是离不开水的,所以寻找液态水也是非常重要的一个指标。第三个寻找与生命有关的化合物,如果我们现在没有活的生物的话,过去有没有呢?过去的生物是不是形成了一些化合物?它是不是以化石的形式保存在这些岩石之中呢?所以我们到火星上寻找生命,抱着三个目的。1957年美国的海盗号航天器发回到地球的信息时,火星上没有生命,没有液态水的存在,它是一个荒芜干渴的红色的星球。但是人类并没有气馁,20世纪90年代,美国宇航局加大了对火星的探测力度,通过火星探测者号、火星拓荒者号航天器和哈博望远镜得到的图片,和其他的有关天体物理的信息资料显示,火星上过去很可能有过液态水的存在。一些航天资料显示,火星上有类似于像我们发生大洪水山前的冲积扇的构造,还有水、河道、像地球上干涸的河床的河道,还有水侵蚀岩石的痕迹。另外还有非常特别的一点,在火星的两极,发现了类似于地球上冻土解冻的情况,这是我们的航天资料。那么我们对火星的研究,那就束手无策了吗?现在至少在现阶段并不是,我们有来自火星上的陨石,非常幸运,在1984年,人们在南极的冰盖上面,发现了一颗陨石,这个陨石拿回来以后呢,对它进行它的元素和做气体化学分析,发现这个陨石呢,它的气体它的同位素,跟火星上非常类似。所以他们认为这个陨石是来自火星,这个陨石是在一万年前,掉在冰盖上,南极的冰盖上。通过这个陨石的放射性同位素年龄测定呢,这个陨石40亿年,距现在有40亿年左右,正好跟地球上生命起源的年龄是一样的。那么几十年来,科学家通过了大量研究这个陨石,一些研究者认为,这个陨石上含有了生命的迹象,有哪几个方面的证据呢?有三个,第一个这个陨石里面含有数种沉积矿物,因为沉积矿物它是有水的情况下形成的,所以科学家从中推断,火星上可能有水,特别这些矿物里面有一种是磁铁矿物。他认为这种磁铁矿,它只能由生命的形式存在,这是第一个证据。第二个,在这个陨石的表面通过化学分析,获得了多种多环的芳香烃,他认为这种多环的芳香烃的话,与生命的形式有关。第三个它是通过扫描电镜仔细观察,发现了形态非常类似细菌的生物化石。这化石并不是很大,只有几百个纳米,因此,在1996年,美国宇航局向全世界宣布,在40亿年前火星上曾经有过生命,当然这是一家之言。这颗陨石里面,这个有关生命存在的信息是不是真的呢?当然有很多学者对这些证据提出了置疑。第一个就拿磁铁矿来说,你认为只能由生命生存,我同意,你认为这个沉积矿物它也是由生命生存,我也同意。它是生命有水的形式下才能沉积,我也同意。但是你要知道这个陨石是在南极的冰盖上找到的,那冰全是水,你在陨石撞击冰盖的时候,可能有很多的水溶化了,陨石撞击这个地球的时候,它可能形成很多裂隙,如果有液态水,溶化的水,从这个裂隙进去的话,那不也可能形成一个自身的沉积矿物吗?另外你认为这个磁铁矿,你也可能,有人认为磁铁矿的话,也并不是说是生命特有的,在其他物质条件下也可以形成,所以第一条证据的话,就有很多科学家认为它占不住。第二就是多环芳香烃的问题,同样你看像南极冰盖,你是零下40度,或者50度也好,也有大量的菌藻的生存,它是不是污染的呢?现在的污染,也许是一万年以前污染的呢。所以这条证据的话,你也不能说是一个非常可靠的证据,百分之百的证据。第三个证据,特别是第三个证据它更加靠不住,就是把陨石把它劈开,你看见这些所谓的细菌的化石,这些化石,第一个它太小,它的直径的话只有几十个纳米,我们知道,你像一个铁的原子核的话,它可能就有0.6个纳米,所以你这个,所谓生物化石它的直径的话,它可能就是几百个,甚至由上千个原子核组成。所以这基本的话,在现在我们理解的这个具有细胞膜包裹的原始细胞最小形态是不可想象的。所以这个有关陨石上生命的存在,或者火星上生命的存在,还需要继续的研究。我们所观察的第三个天体,就是木星的卫星,特别是第二个卫星,叫木卫二,它的大小跟地球直径非常类似,在1997年美国的伽利略号航天器对木卫二进行了观察,他们发现在木卫二表面的话,有大量的裂痕存在,并且是多起的裂痕,通过天体物理学的方法研究,这个星球其实全是由水组成的,这个水是固态的冰,变成了固态的冰,我们从这些很多很多的裂隙可以看起来,多起裂痕看起来,这个星球也许在过去或者某个时候,某几个时候,这个水曾经溶化过。也就是说,它曾经有液态水的存在,有液态水存在,它是不是也有生命的存在呢?但是这个还是一个未知数,我们需要更进一步的研究。总之,随着航天科技和其他相关技术的进一步发展,地外生命的探索,为我们研究生命的起源开辟了一个新的途径。但无论怎么样生命起源的过程的话,这三个过程是跑不了:第一个是从无机物到有机小分子,这种过程,比如说你一氧化碳、二氧化碳、水、氢气、氨气、甲烷,这些东西你合成有机小分子,像氨基酸、嘌呤、啶、核苷酸、高能化合物、肪酸、有卟呤等这些东西,这个过程是跑不掉的,因为地球生命的起源的话,你从无机界到有机界,所以这个过程。一个过程是不管在什么地方,在海底也好,在热泉里面,在火星上或者在木卫二,都跑不了这个过程,所以研究生命起源的过程的话,是第一个。第二个呢,它是有机小分子到有机大分子这个形式,就是刚才说的氨基酸嘌呤嘧啶这个东西,有机大分子像蛋白质多糖,核酸这个过程,因为蛋白质是组成生物体的主要的物质,还有多糖、糖类、都是组成很多细胞的这个骨架,细胞壁的主要成分,还有核酸、这是遗传物质,所以这个过程的话,也是跑不掉的。第三个这些生物的大分子,演化到原始单细胞的生命,这也是跑不掉的。一个原始的单细胞,外面有一个膜包裹,里面有遗传物质,要进行新陈代谢的交换。所以生命起源的过程其实可以简单地分成这三个过程:对这三个过程我们现在做到哪一步呢?我们还有什么没解决的呢?第一个我们看看从无机物到有机小分子这个过程,其实这个过程的话,在热泉中,在深海的海底“黑烟囱”中,还是在实验室中,我们都能够合成这个米勒的实验就是一个最经典的实验,它就是把无机物合成了有机小分子。第二个过程,我们再看看,第二个过程是有机小分子,到有机大分子这个过程,这个过程的话,其实在热泉,像海底热泉口,还有陆地上,像黄石公园,我们国家云南的热泉都有这种过程,因为这个温度很高,它有机物在里面的话它可以进行热聚合脱水反应,能形成蛋白质,我们在实验室里面,这个过程也是可以重复的,所以生命起源的第二个过程也不是难的事情。最难的是生命起源的第三个过程,就是生物大分子到原始单细胞这个过程,可以说这个过程是迄今为止科学家们研究上遇到最大的难题。也是无机生命到生命,无机化合物到有机生命不可跨越的一个鸿沟,这个过程包括哪几部分呢?换句话说,我们要研究生物大分子,到原始单细胞生命,要从几个部分来入手呢?第一个我们要研究自我遗传系统,一个遗传系统,就是能自我复制的生物大分子这个系统的建立,DNA、RNA这种系统的建立。它怎么建立的?它怎么合成的?它们怎么有遗传的功能?第二个,蛋白质的合成,它要纳入到自我复制系统的控制,这是什么意思呢?就是它新陈代谢,它是能量和物质在细胞内的交换,接受太阳光、接受化学能,产生有机物,再用这有机物分解而产生能量,这个能量像一个马达一样,来运转这个细胞,是这个过程。这个过程也是非常难的一个过程,第三个过程,生物膜系统的形成,也就是说比如说像细胞壁、细胞膜,生物膜的系统,为什么重要呢?因为我们知道无机界是没有隔离的,没有这种隔离,只有在生物里面它有一个膜跟外界隔离,同时这个膜也不是绝对隔离,而是跟外面进行物质的交换。它有一些小的空隙,所以这个生物膜系统也是一个非常精密的生物机构,所以在生命起源之中这三个阶段或者三个步骤缺一不可,也是非常难的三个步骤。迄今为止,我们把生命起源可以描述成这样子的:在40亿年前的地球上,由无机分子合成的有机小分子,它聚集在热泉口,或者火山口附近的热水中,通过聚合反应,形成了生物的大分子,这些大分子进行自我复制,自我选择,进而通过分子的自我组织,并自我复制和变异,从而形成核酸和活性蛋白质,同时分隔结构同步产生,最后在基因的控制下的代谢反应,为基因的复制和蛋白质的合成提供能量,这样一个由生物膜包裹着的具有能自我复制的原始细胞,就在地球上产生了。这个原始细胞可能是异养的,或者是化学自养的,它可能类似于现代生物在热泉附近的嗜热古细菌,这个描述短短几百字,就把生命起源的过程描述过来了。但它有四个无法逾越的鸿沟,一个是自我选择,因为你组成生物大分子或者RNA,DNA,它这些分子都是非常有限的几种分子。在无机条件下,或者在闪电情况下、或者在热水中,它形成很多这样的分子,这些分子怎么能自我选择,能合成DNA,RNA,能把其他的大分子抛弃掉,这个过程的话,我们并不知道它,为什么这样子?第二个是自我复制,DNA,RNA它自己能够复制,能够为下一代遗传下去,这个过程我们也并不知道。第三个是分隔结构,就是细胞膜,比如细胞膜、或者细胞内部的膜结构,这个过程我们也不是很清楚,它怎么形成的?像磷脂、精细的生物结构怎么形成的,我们也并不是很清楚。另外是一个新陈代谢的问题,你怎么先是吸收外面的能量,这个过程我们并没有解决,但不管怎么样这种热泉中生命起源假说的话,它确实有很多有利证据的支持,特别是近年来,它取得了一系列最重要的进展。我们知道,热泉中含有大量的一氧化碳、硫化氢和硫化金属矿物,特别是黄铁矿物和硫,一方面硫化铁和硫,有新陈代谢的出现。硫化铁是一种非常重要的催化剂,很多化学反应在它的表面或者说在它的晶体骨架里,进行得非常非常的顺利,一些重要化合物已在在热泉中被发现。例如一种活性物质,像硫化脂就发现在热泉之中,它与一种非常重要的化合物,一些复合物非常类似,这种化合物提供了能量新陈代谢的一种途径。所以说这个新陈代谢的途径的话,可能跟热泉中的黄铁矿和硫,以及它们的聚合物有一定的关系。另一方面,遗传物质核糖核酸,RNA的出现的话,与硫化脂和硫的化学过程有着非常密切的关系。而脱氧核糖核酸,DNA它还可以直接用RNA脱氧演变而来。还有另一个的话,像黄铁矿的聚合物,就是这个热泉口中的这个黄铁矿的聚合物的话。其实,存在于很多重要的生化酶的中心,那些生化酶的话,可能就产生于含有大量的硫热泉之中。由此看来,地球上的生命也许就产生在距今38亿年到40亿年间这些充满硫磺味的热水池或者软泥之中。但是我们应该清醒的明白,我们距离揭开生命起源这一亘古之谜,还有一段遥远的科学历程。从无机物到有机物,到有机化合物到有机生命体的演化,同时还具有很多的偶然性,并不是有这种环境,有这种形成条件,它就能产生生命。有人曾经比喻说,这些无机物好像一个垃圾堆里面什么都有,塑料、塑料瓶子、铁,废弃金属、油,而生命,一个单细胞,就像一辆精美的奔驰车,在一阵台风过后,这些垃圾组装成了一个奔驰车。因此我们可以想像,这个生命起源的过程是非常非常地艰难。因此,也许我们在这个蓝色的星球,是生命的惟一的乐园,因此请保护我们的地球,珍惜地球上的生命,我们不能奢望地球上第二次的生命起源,谢谢大家。
[编辑]历史 古细菌这个概念是1977年由Carl Woese和George Fox提出的,原因是它们在16SrRNA的系统发生树上和其它原核生物的区别。这两组原核生物起初被定为古细菌(Archaebacteria)和真细菌(Eubacteria)两个界或亚界。Woese认为它们是两支根本不同的生物,於是重新命名其为古菌(Archaea)和细菌(Bacteria),这两支和真核生物(Eukarya)一起构成了生物的三域系统。 [编辑]古菌、细菌和真核生物 在细胞结构和代谢上,古菌在很多方面接近其它原核生物。然而在基因转录这两个分子生物学的中心过程上,它们并不明显表现出细菌的特徵,反而非常接近真核生物。比如,古菌的转译使用真核的启动和延伸因子,且转译过程需要真核生物中的TATA框结合蛋白和TFIIB。 古菌还具有一些其它特徵。与大多数细菌不同,它们只有一层细胞膜而缺少肽聚糖细胞壁。而且,绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成,而古菌的膜脂由甘油醚构成。这些区别也许是对超高温环境的适应。古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。 Image:PhylogeneticTree.jpg 基於rRNA序列的系统发生树,显示了可明显区别的三支:细菌(Bacteria)、古菌(Archaea)和真核生物(Eukarya)[编辑]生境 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,比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,如反刍动物、白蚁或者人类。古菌通常对其它生物无害,且未知有致病古菌。 [编辑]形态 单个古菌细胞直径在0.1到15微米之间,有一些种类形成细胞团簇或者纤维,长度可达200微米。它们可有各种形状,如球形、杆形、螺旋形、叶状或方形。它们具有多种代谢类型。值得注意的是,盐杆菌可以利用光能制造ATP,尽管古菌不能像其他利用光能的生物一样利用电子链传导实现光合作用。 [编辑]进化和分类 从rRNA进化树上,古菌分为两类,泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。另外未确定的两类分别由某些环境样品和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌(Nanoarchaeum equitans)构成。 Woese认为细菌、古菌和真核生物各代表了一支具有简单遗传机制的远祖生物的后代。这个假说反映在了“古菌”的名称中(希腊语archae为“古代的”)。随后他正式称这三支为三个域,各由几个界组成。这种分类后来非常流行,但远组生物这种思想本身并未被普遍接受。一些生物学家认为古菌和真核生物产生於特化的细菌。 古菌和真核生物的关系仍然是个重要问题。除掉上面所提到的相似性,很多其他遗传树也将二者并在一起。在一些树中真核生物离广古菌比离泉古菌更近,但生物膜化学的结论相反。然而,在一些细菌,(如栖热袍菌)中发现了和古菌类似的基因,使这些关系变得复杂起来。一些人认为真核生物起源於一个古菌和细菌的融合,二者分别成为细胞核和细胞质。这解释了很多基因上的相似性,但在解释细胞结构上存在困难。 目前有22个古菌基因组已经完全结束了测序,另外15个的测序工作正在进行中。[1] [编辑]参见古菌分类表 [编辑]补充20世纪70年代,卡尔·乌斯(Carl Woese)博士率先研究了原核生物的进化关系。他没有按常规靠细菌的形态和生物化学特性来研究,而是靠分析由DNA序列决定的另一类核酸---核糖核酸(RNA)的序列分析来确定这些微生物的亲缘关系。我们知道,DNA是通过指导蛋白质合成来表达它决定某个生物个体遗传特征的,其中必须通过一个形成相应RNA的过程。并且蛋白质的合成必须在一种叫做核糖核蛋白体的结构上进行。因此细胞中最重要的成分是核糖核蛋白体,它是细胞中一种大而复杂的分子,它的功能是把DNA的信息转变成化学产物。核糖核蛋白体的主要成分是RNA,RNA和DNA分子非常相似,组成它的分子也有自己的序列。 由于核糖核蛋白体对生物表达功能是如此重要,所以它不会轻易发生改变,因为核糖核蛋白体序列中的任何改变都可能使核糖核蛋白体不能行使它为细胞构建新的蛋白质的职责,那么这个生物个体就不可能存在。因此我们可以说,核糖核蛋白体是十分保守的,它在数亿万年中都尽可能维持稳定,没有什么改变,即使改变也是十分缓慢而且非常谨慎。这种缓慢的分子进化速率使核糖核蛋白体RNA的序列成为一个破译细菌进化之谜的材料。乌斯通过比较许多细菌、动物、植物中核糖核蛋白体的RNA序列,根据它们的相似程度排出了这些生物的亲缘关系。 乌斯和他的同事们研究细菌的核糖核蛋白体中RNA序列时,发现并不是所有的微小生物都是亲戚。他们发现原来我们以为同是细菌的大肠杆菌和能产生甲烷的微生物在亲缘关系上竟是那么不相干。它们的RNA序列和一般细菌的差别一点也不比与鱼或花的差别小。产甲烷的微生物在微生物世界是个异类,因为它们会被氧气杀死,会产生一些在其它生物中找不到的酶类,因此他们把产生甲烷的这类微生物称为第三类生物。后来又发现还有一些核糖核蛋白体RNA序列和产甲烷菌相似的微生物,这些微生物能够在盐里生长,或者可以在接近沸腾的温泉中生长。而我们知道,早期的地球大气中没有氧气,而含有大量氨气和甲烷,可能还非常热。在这样的条件下植物和动物无法生存,对这些微生物却非常合适。在这种异常地球条件下,只有这些奇异的生物可以存活,进化并在早期地球上占统治地位,这些微生物很可能就是地球上最古老的生命。 因此,乌斯把这类第三生物定名为古生菌(Archaea),成为和细菌域、真核生物域并驾齐驱的三大类生物之一。他们开始还没有如此大胆,只是称为古细菌(Archaebacteria),后来他们感到这个名词很可能使人误解是一般细菌的同类,显不出它们的独特性,所以干脆把“bacteria”后缀去掉了。这就是古生菌一词的来由。 [编辑]补充古菌的发现 人们对古菌的兴趣并非始于1970年代。古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。古菌常被发现生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖等。事实上,在我们这个星球上,古菌代表着生命的极限,确定了生物圈的范围。例如,一种叫做热网菌(Pyrodictium)的古菌能够在高达113℃的温度下生长。这是迄今为止发现的最高生物生长温度。近年来,利用分子生物学方法,人们发现,古菌还广泛分布于各种自然环境中,土壤、海水、沼泽地中均生活着古菌。 目前,可在实验室培养的古菌主要包括三大类:产甲烷菌、极端嗜热菌和极端嗜盐菌。产甲烷菌生活于富含有机质且严格无氧的环境中,如沼泽地、水稻田、反刍动物的反刍胃等,参与地球上的碳素循环,负责甲烷的生物合成;极端嗜盐菌生活于盐湖、盐田及盐腌制品表面,它能够在盐饱和环境中生长,而当盐浓度低于10%时则不能生长;极端嗜热菌通常分布于含硫或硫化物的陆相或水相地质热点,如含硫的热泉、泥潭、海底热溢口等,绝大多数极端嗜热菌严格厌氧,在获得能量时完成硫的转化。 尽管生活习性大相径庭,古菌的各个类群却有共同的、有别于其他生物的细胞学及生物化学特征。例如,古菌细胞膜含由分枝碳氢链与D型磷酸甘油,以醚键相连接而成的脂类,而细菌及真核生物细胞膜则含由不分枝脂肪酸与L型磷酸甘油,以酯键相连接而成的脂类。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,而古菌细胞壁不含肽聚糖。 有趣的是,虽然与细菌相似,古菌染色体DNA呈闭合环状,基因也组织成操纵子(操纵子为原核生物基因表达和调控的基本结构单位,生物活性相关的基因常以操纵子的结构形式协调基因表达的开启和关闭),但在DNA复制、转录、翻译等方面,古菌却具有明显的真核特征:采用非甲酰化甲硫氨酰tRNA作为起始tRNA,启动子、转录因子、DNA聚合酶、RNA聚合酶等均与真核生物的相似。 比较生物化学的研究结果表明,古菌与细菌有着本质的区别,这种区别与两者表现在系统发育学方面亲缘关系的疏远是一致的。 二分法和三域学说 地球上究竟有几种生命形式?当亚里士多德建立生物学时,他用二分法则将生物分为动物和植物。显微镜的诞生使人们发现了肉眼看不见的细菌。细菌在细胞结构上与动植物的最根本差别是,动植物细胞内有细胞核,遗传物质DNA主要储存于此,而细菌则没有细胞核,DNA游离于细胞质中。由于动物与植物的差别小于它们与细菌的差别,沙东(E. Chatton)于1937年提出了生物界新的二分法则,即生物分为含细胞核的真核生物和不含细胞核的原核生物。动植物属于真核生物,而细菌属于原核生物。 1859年达尔文发表《物种起源》以后,生物学家便开始建立基于进化关系而非表型相似性的分类系统,即所谓系统发育分类系统。可是,由于缺乏化石记录,这种分类方法长期未能有效运用于原核生物的分类。1970年代,随着分子生物学的发展,伍斯终于在这方面获得了意义重大的突破。 在漫长的进化过程中,每种生物细胞中的信息分子(核酸和蛋白质)的序列均不断发生着突变。许多信息分子序列变化的产生在时间上是随机的,进化速率相对恒定,即具有时钟特性。因此,物种间的亲缘关系可以用它们共有的某个具有时钟特性的基因或其产物(如蛋白质)在序列上的差别来定量描述。这些基因或其产物便成了记录生物进化历程的分子记时器(chronometer)。显然,这种记录生物系统发育历程的分子记时器应该广泛分布于所有生物之中。基于这一考虑,伍斯选择了一种名为小亚基核糖体核酸(SSU rRNA)的分子,作为分子记时器。这种分子是细胞内蛋白质合成机器——核糖体的一个组成部分,而蛋白质合成又是几乎所有生物生命活动的一个重要方面。因此,把SSU rRNA分子作为分子记时器是合适的。 在比较了来自不同原核及真核生物的SSU rRNA序列的相似性后,伍斯发现原先被认为是细菌的甲烷球菌代表着一种既不同于真核生物,也不同于细菌的生命形式。考虑到甲烷球菌的生活环境可能与生命诞生时地球上的自然环境相似,伍斯将这类生物称为古细菌。据此,伍斯于1977年提出,生物可分为三大类群,即真核生物、真细菌和古细菌。基于SSU rRNA分析结果的泛系统发育(进化)树随后诞生了。 进一步的研究表明,进化树上的第一次分叉产生了真细菌的一支和古细菌/真核生物的一支,古细菌和真核生物的分叉发生在后。换句话说,古细菌比真细菌更接近真核生物。 据此,1990年伍斯提出了三域分类学说:生物分为真核生物、真细菌和古细菌三域,域被定义为高于界的分类单位。为突出古细菌与真细菌的区别,伍斯将古细菌更名为古菌。真细菌改称细菌。三域学说使古菌获得了与真核生物和细菌等同的分类学地位。 自诞生之日起,伍斯的三域学说便遭到部分人,特别是微生物学领域外的人反对。反对者坚持认为:原核与真核的区分是生物界最根本的、具有进化意义的分类法则;与具有丰富多样性表型的真核生物相比,古菌与细菌的差异远没有大到需要改变二分法则的程度。但在詹氏甲烷球菌基因组序列测定完成前的近20年中,采用多种分子记时器进行的系统发育学研究一再证明,古菌是一种独特的生命形式。 三域学说的第一个基因组学证据 尽管对古菌已有了上述认识,当人们第一次面对詹氏甲烷球菌的全基因组序列时,还是大吃了一惊。詹氏甲烷球菌共有1738个基因,其中人们从未见过的基因竟占了56%!相比之下,在这之前完成测序的流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)和生殖道枝原体(Mycoplasma genitalium)基因组中未知基因仅占20%左右。于是人们终于在基因组水平上认识到,古菌是一种崭新的生命形式。 更有趣的是,詹氏甲烷球菌基因组中占总数44%的那些功能或多或少已经知道的基因似乎勾勒出了古菌与另两类生物之间的进化关系:古菌在产能、细胞分裂、代谢等方面与细菌相近,而在转录、翻译和复制方面则与真核生物类似。换言之,一个生活在大洋底部热溢口处的、习性古怪的微生物,在遗传信息传递方面竟有着与人(而不是与人的消化道中细菌)相似的基因!在赞叹生命奇妙的同时,许多人开始欢呼三域学说的最终确立。美国《科学》周刊在把詹氏甲烷球菌基因组序列测定工作列为1996年度重大科学突破之一时宣称,这一成果使围绕三域学说的争论差不多可以结束了。 对伍斯进化树的新挑战 就在古菌的悬念似乎行将消失时,接踵而来的新发现却使人们重新陷入困惑之中。各类完整的微生物基因组序列一个接一个出现在人们轻点鼠标便可查阅的数据库中,在已发表的18种生物基因组序列中,古菌的占了4个。采用更灵敏的方法对这些基因组(包括詹氏甲烷球菌基因组)进行分析,得到了令人吃惊的结果:詹氏甲烷球菌基因组中只有30%(不是先前估计的半数以上)的基因编码目前未知的功能,这与细菌基因组相近。古菌的神秘性和独特性因此减少了许多。 对三域学说更为不利的是,在詹氏甲烷球菌的那些可以推测功能的基因产物(蛋白质)中,44%具有细菌蛋白特征,只有13%的像真核生物的蛋白质。在另一个古菌,嗜热碱甲烷杆菌(Methanobacterium thermoaotutrophicum)的基因组中也有类似情况。因此,从基因组比较的数字上看,古菌与细菌间的差异远小于古菌与真核生物间的差异,不足以说服三域学说的反对者。 更令人难以理解的是,利用同一生物中不同基因对该物种进行系统发育学定位常常会得到不同的结果。最近,一种能在接近沸点温度下生长的细菌(Aquifex aeolicus)的基因组序列测定完成。对该菌的几个基因进行的系统发育学研究表明:如果用参与细胞分裂调控的蛋白质FtsY作为分子记时器,该菌与伍斯进化树上位于细菌分枝的一个土壤细菌——枯草芽孢杆菌相近;如果以一种参与色氨酸合成的酶为准,该菌应属于古菌;而当比较该菌和其他生物的合成胞苷三磷酸(DNA的基本结构单位之一)的酶时,竟发现古菌不再形成独立的一群。看来不同的基因似乎在诉说不同的进化故事。那么,古菌还能是独特的、统一的生命形式吗? 属于真核生物的啤酒酵母基因组序列测定完成后,三域学说遇到了更大危机。酵母细胞核基因中,与细菌基因有亲缘关系的比与古菌有亲缘关系的多一倍。有人还对在三种生命形式中都存在的34个蛋白质家族进行了分析,发现其中17个家族来源于细菌,只有8个显示出古菌与真核生物的亲缘关系。 如果伍斯进化树正确、古菌与真核生物在进化历程中的分歧晚于两者与细菌的分歧的话,那么怎样才能解释上面这些结果呢? 根据细胞进化研究中流行的内共生假说,真核细胞细胞器(线粒体、叶绿体)的产生源于细菌与原真核生物在进化早期建立的内共生关系。在这种关系中,真核细胞提供稳定的微环境,内共生体(细菌)则提供能量,久而久之,内共生体演变为细胞器。真核生物细胞核中一部分源于细菌的基因可能来自线粒体,这些为数不多的基因通常编码重新运回线粒体的蛋白质分子。可是,现在发现许多源于细菌的核基因编码那些在细胞质、而不是线粒体中起作用的蛋白质。那么,这些基因从何而来呢?显然,内共生假说已不足以挽救伍斯进化树。 不过,伍斯进化树也不会轻易倒下,支撑它的假说依然很多。最近,有人提出了新版的“基因水平转移”假说。根据这个假说,基因组的杂合组成是进化过程中不同谱系间发生基因转移造成的。一种生物可以采用包括吞食等方式获得另一种、亲缘关系也许很远的生物的基因。伍斯推测,始祖生物在演化形成细菌、古菌和真核生物三大谱系前,生活于可以相互交换基因的“公社”中,来自这个“史前公社”的生物可能获得了不同的基因遗产。这一切使得进化树难以枝杈分明。不过,伍斯相信,基于SSU rRNA的进化树在总体上是正确的,三种生命形式是存在的。 争 论 在 继 续 三年前詹氏甲烷球菌基因组序列的发表,似乎预示着一场延续了20多年的、关于地球上到底有几种生命形式的争论的终结。古菌似乎被认定为生命的第三种形式。如今,仅仅过了三年,即使最乐观的人都无法预料伍斯进化树的命运。这场仍在继续的争论中,尽管古菌的分类地位遭到质疑,但古菌这一生命形式的独特性依然得到不同程度的肯定。 目前,古菌研究正在世界范围内升温,这不仅因为古菌中蕴藏着远多于另两类生物的、未知的生物学过程和功能,以及有助于阐明生物进化规律的线索,而且因为古菌有着不可估量的生物技术开发前景。古菌已经一次又一次让人们吃惊,可以肯定,在未来的岁月中,这群独特的生物将继续向人们展示生命的无穷奥秘。
地球陆地表面大部分被生命(生物)所覆盖,它们强烈地影响着地表景观的形成过程。然而,从最近获得的图像显示,火星与地球的地貌惊人地相似。这便提出一个有趣的问题:如果我们拿出一幅高分辨率地貌图,把明显的生命痕迹从上面抹去,我们能否仅仅从地貌判断地球上有无生命?
[编辑]历史 古细菌这个概念是1977年由Carl Woese和George Fox提出的,原因是它们在16SrRNA的系统发生树上和其它原核生物的区别。这两组原核生物起初被定为古细菌(Archaebacteria)和真细菌(Eubacteria)两个界或亚界。Woese认为它们是两支根本不同的生物,於是重新命名其为古菌(Archaea)和细菌(Bacteria),这两支和真核生物(Eukarya)一起构成了生物的三域系统。 [编辑]古菌、细菌和真核生物 在细胞结构和代谢上,古菌在很多方面接近其它原核生物。然而在基因转录这两个分子生物学的中心过程上,它们并不明显表现出细菌的特徵,反而非常接近真核生物。比如,古菌的转译使用真核的启动和延伸因子,且转译过程需要真核生物中的TATA框结合蛋白和TFIIB。 古菌还具有一些其它特徵。与大多数细菌不同,它们只有一层细胞膜而缺少肽聚糖细胞壁。而且,绝大多数细菌和真核生物的细胞膜中的脂类主要由甘油酯组成,而古菌的膜脂由甘油醚构成。这些区别也许是对超高温环境的适应。古菌鞭毛的成分和形成过程也与细菌不同。 Image:PhylogeneticTree.jpg 基於rRNA序列的系统发生树,显示了可明显区别的三支:细菌(Bacteria)、古菌(Archaea)和真核生物(Eukarya)[编辑]生境 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,比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,如反刍动物、白蚁或者人类。古菌通常对其它生物无害,且未知有致病古菌。 [编辑]形态 单个古菌细胞直径在0.1到15微米之间,有一些种类形成细胞团簇或者纤维,长度可达200微米。它们可有各种形状,如球形、杆形、螺旋形、叶状或方形。它们具有多种代谢类型。值得注意的是,盐杆菌可以利用光能制造ATP,尽管古菌不能像其他利用光能的生物一样利用电子链传导实现光合作用。 [编辑]进化和分类 从rRNA进化树上,古菌分为两类,泉古菌(Crenarchaeota)和广古菌(Euryarchaeota)。另外未确定的两类分别由某些环境样品和2002年由Karl Stetter发现的奇特的物种纳古菌(Nanoarchaeum equitans)构成。 Woese认为细菌、古菌和真核生物各代表了一支具有简单遗传机制的远祖生物的后代。这个假说反映在了“古菌”的名称中(希腊语archae为“古代的”)。随后他正式称这三支为三个域,各由几个界组成。这种分类后来非常流行,但远组生物这种思想本身并未被普遍接受。一些生物学家认为古菌和真核生物产生於特化的细菌。 古菌和真核生物的关系仍然是个重要问题。除掉上面所提到的相似性,很多其他遗传树也将二者并在一起。在一些树中真核生物离广古菌比离泉古菌更近,但生物膜化学的结论相反。然而,在一些细菌,(如栖热袍菌)中发现了和古菌类似的基因,使这些关系变得复杂起来。一些人认为真核生物起源於一个古菌和细菌的融合,二者分别成为细胞核和细胞质。这解释了很多基因上的相似性,但在解释细胞结构上存在困难。 目前有22个古菌基因组已经完全结束了测序,另外15个的测序工作正在进行中。[1] [编辑]参见古菌分类表 [编辑]补充20世纪70年代,卡尔·乌斯(Carl Woese)博士率先研究了原核生物的进化关系。他没有按常规靠细菌的形态和生物化学特性来研究,而是靠分析由DNA序列决定的另一类核酸---核糖核酸(RNA)的序列分析来确定这些微生物的亲缘关系。我们知道,DNA是通过指导蛋白质合成来表达它决定某个生物个体遗传特征的,其中必须通过一个形成相应RNA的过程。并且蛋白质的合成必须在一种叫做核糖核蛋白体的结构上进行。因此细胞中最重要的成分是核糖核蛋白体,它是细胞中一种大而复杂的分子,它的功能是把DNA的信息转变成化学产物。核糖核蛋白体的主要成分是RNA,RNA和DNA分子非常相似,组成它的分子也有自己的序列。 由于核糖核蛋白体对生物表达功能是如此重要,所以它不会轻易发生改变,因为核糖核蛋白体序列中的任何改变都可能使核糖核蛋白体不能行使它为细胞构建新的蛋白质的职责,那么这个生物个体就不可能存在。因此我们可以说,核糖核蛋白体是十分保守的,它在数亿万年中都尽可能维持稳定,没有什么改变,即使改变也是十分缓慢而且非常谨慎。这种缓慢的分子进化速率使核糖核蛋白体RNA的序列成为一个破译细菌进化之谜的材料。乌斯通过比较许多细菌、动物、植物中核糖核蛋白体的RNA序列,根据它们的相似程度排出了这些生物的亲缘关系。 乌斯和他的同事们研究细菌的核糖核蛋白体中RNA序列时,发现并不是所有的微小生物都是亲戚。他们发现原来我们以为同是细菌的大肠杆菌和能产生甲烷的微生物在亲缘关系上竟是那么不相干。它们的RNA序列和一般细菌的差别一点也不比与鱼或花的差别小。产甲烷的微生物在微生物世界是个异类,因为它们会被氧气杀死,会产生一些在其它生物中找不到的酶类,因此他们把产生甲烷的这类微生物称为第三类生物。后来又发现还有一些核糖核蛋白体RNA序列和产甲烷菌相似的微生物,这些微生物能够在盐里生长,或者可以在接近沸腾的温泉中生长。而我们知道,早期的地球大气中没有氧气,而含有大量氨气和甲烷,可能还非常热。在这样的条件下植物和动物无法生存,对这些微生物却非常合适。在这种异常地球条件下,只有这些奇异的生物可以存活,进化并在早期地球上占统治地位,这些微生物很可能就是地球上最古老的生命。 因此,乌斯把这类第三生物定名为古生菌(Archaea),成为和细菌域、真核生物域并驾齐驱的三大类生物之一。他们开始还没有如此大胆,只是称为古细菌(Archaebacteria),后来他们感到这个名词很可能使人误解是一般细菌的同类,显不出它们的独特性,所以干脆把“bacteria”后缀去掉了。这就是古生菌一词的来由。 [编辑]补充古菌的发现 人们对古菌的兴趣并非始于1970年代。古菌一些奇特的生活习性和与此相关的潜在生物技术开发前景,长期以来一直吸引着许多人的注意。古菌常被发现生活于各种极端自然环境下,如大洋底部的高压热溢口、热泉、盐碱湖等。事实上,在我们这个星球上,古菌代表着生命的极限,确定了生物圈的范围。例如,一种叫做热网菌(Pyrodictium)的古菌能够在高达113℃的温度下生长。这是迄今为止发现的最高生物生长温度。近年来,利用分子生物学方法,人们发现,古菌还广泛分布于各种自然环境中,土壤、海水、沼泽地中均生活着古菌。 目前,可在实验室培养的古菌主要包括三大类:产甲烷菌、极端嗜热菌和极端嗜盐菌。产甲烷菌生活于富含有机质且严格无氧的环境中,如沼泽地、水稻田、反刍动物的反刍胃等,参与地球上的碳素循环,负责甲烷的生物合成;极端嗜盐菌生活于盐湖、盐田及盐腌制品表面,它能够在盐饱和环境中生长,而当盐浓度低于10%时则不能生长;极端嗜热菌通常分布于含硫或硫化物的陆相或水相地质热点,如含硫的热泉、泥潭、海底热溢口等,绝大多数极端嗜热菌严格厌氧,在获得能量时完成硫的转化。 尽管生活习性大相径庭,古菌的各个类群却有共同的、有别于其他生物的细胞学及生物化学特征。例如,古菌细胞膜含由分枝碳氢链与D型磷酸甘油,以醚键相连接而成的脂类,而细菌及真核生物细胞膜则含由不分枝脂肪酸与L型磷酸甘油,以酯键相连接而成的脂类。细菌细胞壁的主要成分是肽聚糖,而古菌细胞壁不含肽聚糖。 有趣的是,虽然与细菌相似,古菌染色体DNA呈闭合环状,基因也组织成操纵子(操纵子为原核生物基因表达和调控的基本结构单位,生物活性相关的基因常以操纵子的结构形式协调基因表达的开启和关闭),但在DNA复制、转录、翻译等方面,古菌却具有明显的真核特征:采用非甲酰化甲硫氨酰tRNA作为起始tRNA,启动子、转录因子、DNA聚合酶、RNA聚合酶等均与真核生物的相似。 比较生物化学的研究结果表明,古菌与细菌有着本质的区别,这种区别与两者表现在系统发育学方面亲缘关系的疏远是一致的。 二分法和三域学说 地球上究竟有几种生命形式?当亚里士多德建立生物学时,他用二分法则将生物分为动物和植物。显微镜的诞生使人们发现了肉眼看不见的细菌。细菌在细胞结构上与动植物的最根本差别是,动植物细胞内有细胞核,遗传物质DNA主要储存于此,而细菌则没有细胞核,DNA游离于细胞质中。由于动物与植物的差别小于它们与细菌的差别,沙东(E. Chatton)于1937年提出了生物界新的二分法则,即生物分为含细胞核的真核生物和不含细胞核的原核生物。动植物属于真核生物,而细菌属于原核生物。 1859年达尔文发表《物种起源》以后,生物学家便开始建立基于进化关系而非表型相似性的分类系统,即所谓系统发育分类系统。可是,由于缺乏化石记录,这种分类方法长期未能有效运用于原核生物的分类。1970年代,随着分子生物学的发展,伍斯终于在这方面获得了意义重大的突破。 在漫长的进化过程中,每种生物细胞中的信息分子(核酸和蛋白质)的序列均不断发生着突变。许多信息分子序列变化的产生在时间上是随机的,进化速率相对恒定,即具有时钟特性。因此,物种间的亲缘关系可以用它们共有的某个具有时钟特性的基因或其产物(如蛋白质)在序列上的差别来定量描述。这些基因或其产物便成了记录生物进化历程的分子记时器(chronometer)。显然,这种记录生物系统发育历程的分子记时器应该广泛分布于所有生物之中。基于这一考虑,伍斯选择了一种名为小亚基核糖体核酸(SSU rRNA)的分子,作为分子记时器。这种分子是细胞内蛋白质合成机器——核糖体的一个组成部分,而蛋白质合成又是几乎所有生物生命活动的一个重要方面。因此,把SSU rRNA分子作为分子记时器是合适的。 在比较了来自不同原核及真核生物的SSU rRNA序列的相似性后,伍斯发现原先被认为是细菌的甲烷球菌代表着一种既不同于真核生物,也不同于细菌的生命形式。考虑到甲烷球菌的生活环境可能与生命诞生时地球上的自然环境相似,伍斯将这类生物称为古细菌。据此,伍斯于1977年提出,生物可分为三大类群,即真核生物、真细菌和古细菌。基于SSU rRNA分析结果的泛系统发育(进化)树随后诞生了。 进一步的研究表明,进化树上的第一次分叉产生了真细菌的一支和古细菌/真核生物的一支,古细菌和真核生物的分叉发生在后。换句话说,古细菌比真细菌更接近真核生物。 据此,1990年伍斯提出了三域分类学说:生物分为真核生物、真细菌和古细菌三域,域被定义为高于界的分类单位。为突出古细菌与真细菌的区别,伍斯将古细菌更名为古菌。真细菌改称细菌。三域学说使古菌获得了与真核生物和细菌等同的分类学地位。 自诞生之日起,伍斯的三域学说便遭到部分人,特别是微生物学领域外的人反对。反对者坚持认为:原核与真核的区分是生物界最根本的、具有进化意义的分类法则;与具有丰富多样性表型的真核生物相比,古菌与细菌的差异远没有大到需要改变二分法则的程度。但在詹氏甲烷球菌基因组序列测定完成前的近20年中,采用多种分子记时器进行的系统发育学研究一再证明,古菌是一种独特的生命形式。 三域学说的第一个基因组学证据 尽管对古菌已有了上述认识,当人们第一次面对詹氏甲烷球菌的全基因组序列时,还是大吃了一惊。詹氏甲烷球菌共有1738个基因,其中人们从未见过的基因竟占了56%!相比之下,在这之前完成测序的流感嗜血菌(Haemophilus influenzae)和生殖道枝原体(Mycoplasma genitalium)基因组中未知基因仅占20%左右。于是人们终于在基因组水平上认识到,古菌是一种崭新的生命形式。 更有趣的是,詹氏甲烷球菌基因组中占总数44%的那些功能或多或少已经知道的基因似乎勾勒出了古菌与另两类生物之间的进化关系:古菌在产能、细胞分裂、代谢等方面与细菌相近,而在转录、翻译和复制方面则与真核生物类似。换言之,一个生活在大洋底部热溢口处的、习性古怪的微生物,在遗传信息传递方面竟有着与人(而不是与人的消化道中细菌)相似的基因!在赞叹生命奇妙的同时,许多人开始欢呼三域学说的最终确立。美国《科学》周刊在把詹氏甲烷球菌基因组序列测定工作列为1996年度重大科学突破之一时宣称,这一成果使围绕三域学说的争论差不多可以结束了。 对伍斯进化树的新挑战 就在古菌的悬念似乎行将消失时,接踵而来的新发现却使人们重新陷入困惑之中。各类完整的微生物基因组序列一个接一个出现在人们轻点鼠标便可查阅的数据库中,在已发表的18种生物基因组序列中,古菌的占了4个。采用更灵敏的方法对这些基因组(包括詹氏甲烷球菌基因组)进行分析,得到了令人吃惊的结果:詹氏甲烷球菌基因组中只有30%(不是先前估计的半数以上)的基因编码目前未知的功能,这与细菌基因组相近。古菌的神秘性和独特性因此减少了许多。 对三域学说更为不利的是,在詹氏甲烷球菌的那些可以推测功能的基因产物(蛋白质)中,44%具有细菌蛋白特征,只有13%的像真核生物的蛋白质。在另一个古菌,嗜热碱甲烷杆菌(Methanobacterium thermoaotutrophicum)的基因组中也有类似情况。因此,从基因组比较的数字上看,古菌与细菌间的差异远小于古菌与真核生物间的差异,不足以说服三域学说的反对者。 更令人难以理解的是,利用同一生物中不同基因对该物种进行系统发育学定位常常会得到不同的结果。最近,一种能在接近沸点温度下生长的细菌(Aquifex aeolicus)的基因组序列测定完成。对该菌的几个基因进行的系统发育学研究表明:如果用参与细胞分裂调控的蛋白质FtsY作为分子记时器,该菌与伍斯进化树上位于细菌分枝的一个土壤细菌——枯草芽孢杆菌相近;如果以一种参与色氨酸合成的酶为准,该菌应属于古菌;而当比较该菌和其他生物的合成胞苷三磷酸(DNA的基本结构单位之一)的酶时,竟发现古菌不再形成独立的一群。看来不同的基因似乎在诉说不同的进化故事。那么,古菌还能是独特的、统一的生命形式吗? 属于真核生物的啤酒酵母基因组序列测定完成后,三域学说遇到了更大危机。酵母细胞核基因中,与细菌基因有亲缘关系的比与古菌有亲缘关系的多一倍。有人还对在三种生命形式中都存在的34个蛋白质家族进行了分析,发现其中17个家族来源于细菌,只有8个显示出古菌与真核生物的亲缘关系。 如果伍斯进化树正确、古菌与真核生物在进化历程中的分歧晚于两者与细菌的分歧的话,那么怎样才能解释上面这些结果呢? 根据细胞进化研究中流行的内共生假说,真核细胞细胞器(线粒体、叶绿体)的产生源于细菌与原真核生物在进化早期建立的内共生关系。在这种关系中,真核细胞提供稳定的微环境,内共生体(细菌)则提供能量,久而久之,内共生体演变为细胞器。真核生物细胞核中一部分源于细菌的基因可能来自线粒体,这些为数不多的基因通常编码重新运回线粒体的蛋白质分子。可是,现在发现许多源于细菌的核基因编码那些在细胞质、而不是线粒体中起作用的蛋白质。那么,这些基因从何而来呢?显然,内共生假说已不足以挽救伍斯进化树。 不过,伍斯进化树也不会轻易倒下,支撑它的假说依然很多。最近,有人提出了新版的“基因水平转移”假说。根据这个假说,基因组的杂合组成是进化过程中不同谱系间发生基因转移造成的。一种生物可以采用包括吞食等方式获得另一种、亲缘关系也许很远的生物的基因。伍斯推测,始祖生物在演化形成细菌、古菌和真核生物三大谱系前,生活于可以相互交换基因的“公社”中,来自这个“史前公社”的生物可能获得了不同的基因遗产。这一切使得进化树难以枝杈分明。不过,伍斯相信,基于SSU rRNA的进化树在总体上是正确的,三种生命形式是存在的。 争 论 在 继 续 三年前詹氏甲烷球菌基因组序列的发表,似乎预示着一场延续了20多年的、关于地球上到底有几种生命形式的争论的终结。古菌似乎被认定为生命的第三种形式。如今,仅仅过了三年,即使最乐观的人都无法预料伍斯进化树的命运。这场仍在继续的争论中,尽管古菌的分类地位遭到质疑,但古菌这一生命形式的独特性依然得到不同程度的肯定。 目前,古菌研究正在世界范围内升温,这不仅因为古菌中蕴藏着远多于另两类生物的、未知的生物学过程和功能,以及有助于阐明生物进化规律的线索,而且因为古菌有着不可估量的生物技术开发前景。古菌已经一次又一次让人们吃惊,可以肯定,在未来的岁月中,这群独特的生物将继续向人们展示生命的无穷奥秘。
在黑暗的深海水域中发生的事情比你想象的要多:不计其数的看不见的微生物在水体中过着它们的日常生活。如今,在一项新的研究中,来自南丹麦大学等研究机构的研究人员发现,其中的一些微生物以一种意想不到的方式产生氧气。相关研究结果发表在2022年1月7日的Science期刊上,论文标题为“Oxygen and nitrogen production by an ammonia-oxidizing archaeon”。论文通讯作者为南丹麦大学生物学系助理教授Beate Kraft。
氧气对地球上的生命至关重要,主要由植物、藻类和蓝细菌通过光合作用产生。已知有少数微生物可以在没有阳光的情况下制造氧气,但到目前为止,人们只在非常特定的栖息地发现了数量非常有限的微生物。海洋中有活的微生物Nitrosopumilus maritimus(海洋氨氧化古菌)和它的表亲。
呆在黑暗中的幽灵生物
Kraft说,“这些家伙在海洋中真的很丰富,它们在氮气循环中发挥着重要作用。为此它们需要氧气,所以长期以来一直存在一个难题,即为何它们在没有氧气的水域也非常丰富。我们认为,它们只是呆在那里,没有任何功能;它们一定是某种幽灵细胞。”
论文共同作者、Don Canfield说,然而,这其中有一些令人费解的地方:“这些微生物是如此普遍,一桶海水中每五个细胞就有一个是它们”。因此,这些作者开始感到好奇;它们在缺氧的水中会不会有什么功能?
它们自己制造氧气
Kraft决定在实验室里测试它们。“我们想看看如果它们耗尽了氧气会发生什么,就像它们从富氧水域转移到缺氧水域时那样。它们会存活吗?”
Canfield说,“我们看到它们如何耗尽水中的所有氧气,然后令我们惊讶的是,在几分钟内,氧气水平又开始增加。这是非常令人兴奋的。”
对我和我的朋友来说足够了
这些作者证实海洋氨氧化古菌能够在黑暗环境中制造氧气。虽然制造的氧气不多---根本没有多到会影响地球上的氧气水平,但足以维持它们自己的生存。
Kraft解释说,“如果它们产生的氧气比它们自己需要的多一点,它将很快被它们附近的其他生物所摄取,所以这些氧气将永远不会离开海洋。”但是,这些极其丰富的产氧微生物对它们所处的环境有什么影响?
新的海洋考察
科学家们已知道氨氧化古菌是微生物,它们维持着全球的氮循环,但他们并不清楚它们的全部能力。
在这种新发现的产氧途径中,海洋氨氧化古菌将氧气产生与气态氮的产生偶联起来。通过这样做,它们从环境中去除生物可用的氮。
Kraft说,“如果这种生活方式在海洋中广泛存在,这无疑迫使我们重新思考我们目前对海洋氮循环的理解。我的下一步是调查我们在世界各地不同海洋点的缺氧水域的实验室培养物中看到的现象。”
她的研究团队已经在丹麦的Mariager Fjord采集了样本,下一站是墨西哥和哥斯达黎加附近的水域。(生物谷 Bioon.com)
参考资料: Beate Kraft et al. Oxygen and nitrogen production by an ammonia-oxidizing archaeon. Science, 2022, doi:10.1126/science.abe6733.
细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的,从人类健康的角度看,可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌,病源微生物是可以引起疾病的微生物,但也非绝对的,人体大量存在的正常菌群,当菌群失调时就会致病,有益菌就是对人体有益的细菌,比如肠道存在的细菌,可以产生维生素K,比如乳酸杆菌等都是人体必须的,真菌就比较好理解,一般致病的如黄曲霉菌,白色念珠菌等,有益菌如冬虫夏草,酵母菌,灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌,但它在不同的环境条件下可以相互转化。细菌是危害人体的一个小的不能再小的东西了,但它的危害极大呢,呵呵细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的,从人类健康的角度看,可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌,病源微生物是可以引起疾病的微生物,但也非绝对的,人体大量存在的正常菌群,当菌群失调时就会致病,有益菌就是对人体有益的细菌,比如肠道存在的细菌,可以产生维生素K,比如乳酸杆菌等都是人体必须的,真菌就比较好理解,一般致病的如黄曲霉菌,白色念珠菌等,有益菌如冬虫夏草,酵母菌,灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌,但它在不同的环境条件下可以相互转化。 希望对你有帮助。
如果您进行了一项关于细菌调查的研究,并且在数据分析方面得出了有意义的结果,那么您可以将这些结果用于论文写作。关于细菌的研究可以是非常广泛的,例如调查人体内的细菌群落、自然环境中的细菌多样性、细菌在食品加工和储存中的作用等等。只要您的研究有实际的贡献并且是经过科学验证的,您都可以撰写一篇关于细菌的论文并且提交给相关的期刊进行发表审核。
1 没有发现可以写论文的细菌。2 因为细菌是单细胞微生物,它们的主要生命活动是吸收营养、繁殖和适应环境,没有智慧和语言能力,无法进行学术研究和写作。3 然而,研究细菌的科学家可以通过对细菌的生态、代谢、遗传等方面的研究,发表相关的学术论文,推动细菌领域的研究进展。此外,也可以通过比较分析细菌与其他生物的差异和相似性,为生命科学的发展做出贡献。
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生物技术作为一门高新技术学科,必须经过长期培养才能在实际应用中显示出一定的效果,生物技术研究的范围也很广。生物技术专业的论文怎么写呢?下面我给大家带来生物技术专业论文选题题目_生物专业论文题目参考,希望能帮助到大家!
生物论文题目
[1]不同温度下制备的生物炭对水相Cu~(2+)的吸附表现
[2]新型冠状病毒肺炎疫情下治疗药物监测实验室的感染防控策略
[3]脱毒地黄试管苗的微扦插快繁技术研究
[4]水产蛋白源生物活性肽的研究进展
[5]杉木ClSAUR25基因5’侧翼序列的克隆与生物信息学分析
[6]芒果MiTFL1-4基因启动子克隆与生物信息学分析
[7]乳酸菌调控骨骼肌线粒体生物发生的机制研究进展
[8]基于模拟胃肠道消化的云南民族乳制品蛋白肽研究
[9]肠道派氏结M细胞在淋巴传递中的生物功能及靶向载体研究进展
[10]家禽肠道健康的生物标志物研究进展
[11]生物素对动物毛发生长的影响及其应用
[12]Bacillus asahii OM18菌剂载体筛选及其对玉米的促生效果
[13]江苏省湖泊水生植物优势种对氮、磷去除效果比较研究
[14]三维荧光分析评价腐殖酸高级氧化前处理效果的研究
[15]生物炭对铜污染土壤的修复及水稻Cu累积的影响
[16]基于鱼类需求的淮河上游息县枢纽工程闸下河段环境流量研究
[17]基于高通量测序探讨大宁河不同水华期真核浮游生物群落组成
[18]裂解温度对不同原材料生物炭理化特性的影响
[19]山楂鲨烯合酶CpSQS1,CpSQS2的基因克隆及原核表达分析
[20]甜菜素合成相关基因BvDDC1的克隆与表达分析
[21]“伞形集团”典型国家LULUCF林业碳评估模型比较研究
[22]小麦和苜蓿套作 种植 对土壤水分及作物水分利用效率的影响
[23]黄土高原刺槐人工林根际和非根际土壤磷酸酶活性对模拟降水变化的响应
[24]重庆都市区生态系统服务价值时空演变及其驱动力
[25]黄土高原降雨梯度对刺槐不同器官内源激素分布格局及生长的影响
[26]基于改进参数的长三角城市生态足迹分析及其可持续性评价
[27]黄土丘陵区退耕草地群落盖度与地上生物量关系
[28]模拟降雨量变化与CO_2浓度升高对小麦光合特性和碳氮特征的影响
[29]黑色地膜覆盖土壤水热效应及对玉米产量的影响
[30]生物土壤结皮生态修复功能研究及对石漠化治理的启示
[31]__核电厂邻近海域大型底栖动物群落变化和污染指数评价
[32]鸡和鸭对山苍子果渣养分和能量利用率的研究
[33]多级AO+潜流湿地对生活污水中的EDCs及常规污染物的去除试验研究
[34]人类生物医学干预是合法的政策监管手段吗?
[35]Rev-erbα在心血管疾病中的研究进展
[36]医用生物胶体分散剂在1064 nm Nd:YAG激光治疗婴幼儿血管瘤术后的应用
[37]茶黄素双没食子酸酯的生物活性及其作用机制
[38]化学动力学疗法:芬顿化学与生物医学的融合
[39]金银花和蒲公英对肉源性假单胞菌生物被膜的清除作用
[40]5.5亿年前动物“临终遗迹”的发现将分节动物的祖先推前了一千万年
[41]趋磁细菌磁小体合成的相关操纵子和基因
[42]霉菌毒素的生物脱除 方法 及机理研究进展
[43]内蒙古巴彦淖尔市畜禽寄生虫病调查
[44]基于O_2/Ar比值估算海洋混合层群落净生产力的研究进展
[45]海岸线的溢油环境敏感性评价研究进展
[46]海洋中挥发性卤代烃的研究进展
[47]海水养殖生境中硫化物污染及控制技术研究进展
[48]紫檀芪改善睡眠限制小鼠运动耐力的作用及其机制
[49]华癸中慢生根瘤菌多铜氧化酶基因mco的功能研究
[50]中南民族大学教师团队在自然指数期刊《Analytical Chemistry》发表研究成果
生物专业 毕业 论文题目
1、基于多元相场理论的细菌生物膜生长动力学建模及其数值模拟
2、血管紧张素II经酸性鞘磷脂酶/神经酰胺通路致动脉内皮功能障碍的作用
3、盐胁迫对鹅耳枥生长及生理生化特性的影响
4、2种应激诱导大鼠迷走复合体神经元的Fos表达
5、重组大肠杆菌SAHN和Lu_S蛋白表达及群感效应分析
6、基于线粒体控制区Dloop序列的长臀(鱼危)种群遗传结构分析
7、喉功能保留外科的喉功能解剖
8、褪黑素通过减轻内质网应激抗心肌缺血/再灌注损伤的作用及机制
9、生长分化因子-11促进小鼠诱导性多能干细胞向心肌细胞定向分化的研究
10、脂肪因子CTRP3的认识及研究现状
11、治疗性血管化策略研究进展
12、SD大鼠绝经后骨质疏松疾病动物模型的构建
13、牛血清在百日咳毒素CHO细胞簇聚试验中的影响
14、番茄黄化曲叶病毒的鉴定与群体进化分析
15、B细胞受体核心岩藻糖基化调节成熟B细胞的信号转导
16、NaHS对慢性间歇性低氧大鼠胸主动脉血管张力的影响
17、利用果蝇模型探讨SCA3/MJD与PD发病机制的相关性
18、纳米金属氧化物对耐药基因水平转移的影响
19、果胶酶液体发酵条件优化与酶学特性研究
20、丛枝菌根真菌根外菌丝形成时间及对牧草的促生长效应
21、左心耳形态和功能影像学评估的研究进展
22、金胺O荧光染色在结核病病理诊断中的应用价值
23、上海常绿树种固碳释氧和降温增湿效益研究
24、我国生态文明建设试点的问题与对策研究
25、城镇化对物流业碳排放变动影响研究
26、干扰素γ增强脂肪间充质干细胞对淋巴细胞的免疫调节作用
27、血脑屏障的研究进展
28、南北贸易、产权维护不对称与发展中国家生态资源贫瘠化
29、朱溪流域植被覆盖变化与居民点的空间关系
30、布氏田鼠秋季家群数量与捕食风险的关系
31、圆蟾舌蛙鸣声特征分析
32、大渡河流域黄石爬鮡的年龄与生长
33、雅砻江短须裂腹鱼胚胎和卵黄囊仔鱼的形态发育
34、基因序列的搜索与相似性比对
35、阿尔茨海默病早期生物标记物及其检测方法的研究进展
36、促红细胞生成素衍生肽抑制细胞自噬减轻小鼠心肌缺血/再灌注损伤
37、类风湿关节炎并发心血管损害的临床特点与相关因素
38、华卟啉钠的光漂白性质研究
39、采用蚕豆根尖细胞微核技术检测核设施周围水域的遗传毒性
40、鲤鱼墩遗址史前人类行为模式的骨骼生物力学分析
41、稳定微环境微流控细胞培养芯片的设计与制备
42、国产与进口心脏单腔起搏器临床应用比较
43、心房电极导线脱位到心室致反复心室安全起搏一例
44、谷氨酸受体在实验性青光眼视网膜细胞损伤中的作用
45、基于恢复动力学生态系统恢复建设的研究
46、Sabin株脊髓灰质炎灭活疫苗毒种的遗传稳定性
47、一株鸡源乳酸菌FCL67的鉴定及其生物学特性
48、人凝血/抗凝血因子类产品蛋白含量快速检测方法的建立及验证
49、肺孢子菌肺炎相关细胞因子的研究进展
50、气象因素与发热伴血小板减少综合征关联研究
生物技术毕业论文选题
[1]生物技术本科拔尖创新型人才培养模式的探索与实践
[2]禽源HSP70、HSP40和RPL4基因的克隆和表达
[3]中间锦鸡儿CiNAC038启动子的克隆及对激素响应分析
[4]H9和H10亚型禽流感病毒二重RT-PCR检测方法的建立
[5]单细胞测序相关技术及其在生物医学研究中的应用
[6]动物细胞工程在动物生物技术中的应用
[7]现代生物化工中酶工程技术研究与应用
[8]GIS在生物技术方面的应用概述
[9]现代生物技术中酶工程技术的研究与应用
[10]两种非洲猪瘟病毒检测试剂盒获批
[11]基因工程技术在生物燃料领域的应用进展
[12]基于CRISPR的生物分析化学技术
[13]生物信息技术在微生物研究中的应用
[14]高等工科院校创新型生物科技人才培养的探索与实践
[15]生物技术与信息技术的融合发展
[16]生物技术启发下的信息技术革新
[17]日本生物技术研究开发推进管理
[18]中国基因技术领域战略规划框架与研发现状分析及建议
[19]鸡细小病毒与H_9亚型禽流感病毒三重PCR检测方法的建立
[20]基于化学衍生-质谱技术的生物与临床样本中核酸修饰分析
[21]合成生物/技术的复杂性与相关伦理 政策法规 研究的科学性探析
[22]合成生物学技术发展带来的机遇与挑战
[23]应用型本科高校生物技术专业课程设置改革的思考
[24]知识可以改变对转基因食品的态度吗?——探究科技争议下的极化态度
[25]基因工程在石油微生物学中的研究进展
[26]干细胞技术或能延缓人类衰老速度
[27]生物技术复合应用型人才培养模式的探索与实践
[28]动物转基因高效表达策略研究进展
[29]合成生物学与专利微生物菌种保藏
[30]加强我国战略生物资源有效保护与可持续利用
[31]微生物与细胞资源的保存与发掘利用
[32]颠覆性农业生物技术的负责任创新
[33]生物技术推进蓝色经济——NOAA组学战略介绍
[34]人工智能与生物工程的应用及展望
[35]中国合成生物学发展回顾与展望
[36]桓聪聪.浅谈各学科领域中生物化学的发展与应用
[37]转基因成分功能核酸生物传感检测技术
[38]现代化技术在农业种植中的应用研究
[39]生物技术综合实验及其考核方式的改革
[40]生物技术处理船舶舱底含油污水
[41]校企合作以产学研为平台分析生物技术类人才培养
[42]生物技术专业“三位一体”深化创新创业 教育 改革
[43]基于环介导等温扩增技术的生物传感器研究进展
[44]分子生物学技术在环境工程中的应用
[45]生物有机化学课程的优化与改革
[46]地方农业高校生物技术专业“生物信息学”课程的教学模式探索
[47]不同育种技术在乙醇及丁醇高产菌株选育中的应用
[48]探秘生命的第三种形式——我国古菌研究之回顾与展望
[49]适应地方经济发展的生物技术专业应用型人才培养模式探索
[50]我国科研人员实现超高密度微藻异养培养
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这是我自己写的生物多样性论文,交选修课作业的。我理解你的心情,可这样搞不好,最好自己写。提要:外来物种入侵被认为是世界范围内对生物多样性的一个巨大威胁,现已成为一个全球化的问题,其危害已随人类的认识水平和估算能力的提高而日益彰显。本文介绍了物种入侵的概念,列举了其危害,讨论了控制物种入侵的一种方法:引入天敌是否是治理物种入侵的最佳方法。 我国亟需对现有的关于外来物种入侵的法律、法规体系进行全面清理,借鉴国际上的先进经验,完善现有的外来入侵物种管理和控制体系,尽快制定出科学有效的《防止外来物种入侵法》和《入侵物种管理法》,为我国防止外来生物入侵,保护生物多样性和生态环境提供法理依据和制度保障。一、物种入侵的概念及过程。按照世界自然保护同盟(IUCN)的定义,所谓外来物种,是指那些出现在其过去或现在的自然分布范围及扩散潜力以外(即在其自然分布范围以外或在没有直接或间接引入或人类照顾之下而不能存在)的物种、亚种或以下的分类单元,包括其所有可能存活、继而繁殖的部分、配子或繁殖体。 外来入侵物种则是指从自然分布区通过有意或无意的人类活动而被引入,在当地的自然或半自然生态系统中形成了自我再生能力,并给当地的生态系统或景观造成明显损害或影响的物种。从新石器时代起农民就不断地移植植物物种、动物物种。17世纪以来,旅行的人们加强了这种混杂,有时结果是好的,但更经常是带来灾难性后果。 随着交通方式的进步、国际贸易和旅游业的发展,外来物种入侵的概率大大增加。一个地域的某物种比过去更经常地被有意或无意地携带或转移到另一个地域,并在缺乏天敌等制约因素的新环境下繁殖、扩散, 进而对当地生态环境、社会经济和人身健康产生难以估量的影响,如众所周知的水葫芦、松材线虫等。随着全球化进程中国际间经贸交流和人员往来的日益频繁,外来物种扩散的规模和速度均超过以往,给人类造成的危害日益加剧。外来物种入侵的方式主要包括以下两种:一是有意引进,包括用于养殖、种植、花卉等目的的引种,用于生物防治、绿化、水土保持、环境保护等目的的引进;二是无意引进,包括随航空、陆路、水路运输工具和压舱水的引入,随进出口货物和包装材料的引入,旅客无意引入等。那么,外来物种究竟是怎样成功“入侵”我国的呢?在国家环境保护总局南京环境科学研究所的组织协调下,中国自2001年12月开始在全国展开了历史上首次外来入侵物种调查。经过近两年的努力,最近终于摸清了外来入侵物种的底数,本次调查共查明外来入侵物种283种。调查结果显示,在283种外来入侵物种中,39.6%是属于有意引进造成的,49.3%是属无意引进造成的,自然入侵(指物种随风媒、虫媒和鸟媒等媒介自然传播)的仅占3.1%。而在外来入侵的植物中,有一半左右是作为有用植物引进的。 可见,人们对外来入侵物种认识滞后是造成外来物种入侵的最大因素,很多单位和个人对外来物种可能导致的生态和环境后果缺乏足够的认识,对外来物种的引进方面存在很大的盲目性和急功近利的倾向。有些地方和部门,盲目认为外来植物比本地植物好,因此在工作中不注意发掘本地的优良品种,而热衷于从国外引种,极大地增加了外来物种入侵的风险。可以说,“人祸”(人为原因)是外来有害生物入侵的“帮凶”,外来物种入侵问题首先是一个人为的问题。而外来物种通过各种途径到达某一生态系统,并不是一进入新的生态系统就能形成入侵,而是在一定条件下实现从“移民”到“侵略者”的转变。外来入侵种的入侵是一个复杂的生态过程,这个过程通常可分为四个阶段: 1.侵入:指是生物离开原生存的生态系统到达一个新境; 2.定居:是指生物到达入侵地后,经当地生态条件的驯化,能够生长、发育并进行了繁殖,至少完成了一个世代; 3.适应:是指入侵生物已繁殖了几代,由于入侵时间短,个体基数少,因而种群增长不快,但每一代对新环境的适应能力都有所增强; 4.扩散:是指入侵生物已基本适应生活于新的生态系统,种群已经发展到一定数量,具有合理的年龄结构和性比,并具有快速增长和扩散的能力,当地又缺乏控制该物种种群数量的生态调节机制,该物种就大肆转播蔓延,形成生态“暴发”,并导致生态和经济危害。 但并不是每个物种的入侵都必须完成这四个阶段,如豚草和三裂叶豚草的入侵某一地区并成为优势种群,大约经历三个阶段:第一是入侵阶段,通常呈单株散生或是成小丛;第二是定居阶段,通常呈小斑块或呈大斑块分布,许多干扰生境还没有被占据;第三是稳定阶段,通常呈大群分布,几乎占据了当地所有适于豚草类生长的干扰生境。 二、物种入侵的危害外来物种的危害极大,一般说来,有以下几点:1. 直接减少当地物种数量。2. 间接减少依赖于当地物种生存的物种数量。3. 改变当地生态系统和景观。4. 对火灾和虫害的抵抗能力降低。5. 土壤保持和营养改善能力下降。6. 水分保持和水质提高能力下降。7. 生物多样性保护能力下降。 据了解,世界许多国家因外来物种入侵造成的经济损失都很惊人,美国每年损失1500亿美元,印度每年损失1300亿美元,南非损失800亿美元。 IUCN 2003年2月5日发表的研究报告估计,目前,外来入侵物种给各国造成的经济损失每年超过4000亿美元。IUCN还指出:当前,外来生物入侵是导致原生物种衰竭、生物多样性减少的重要原因。中国首次外来入侵物种调查的结果表明,外来入侵物种已对中国生物多样性和生态环境造成了严重破坏,一些物种在某些地方已经达到难以控制的程度。据中国农业部最新的统计显示,目前已经至少有380种植物、40种动物、23种微生物正“全面”入侵我国,外来入侵物种每年对中国国民经济有关行业造成直接经济损失共计198.59亿元。专家们根据间接经济损失评估模型计算的结果表明,外来入侵物种对我国生态系统、物种多样性及遗传资源造成的间接经济损失每年为1000.17亿元,两项相加,外来入侵物种对中国造成的总经济损失为每年1198.76亿元,为国内生产总值的1.36%。 入侵物种给我国带来的更大灾难是对生态环境的破坏。能够成功入侵的外来物种,往往具有先天的竞争优势,一旦在新的滋生地摆脱了人类的控制和天敌的制约,就会出现爆发性的疯长,排挤本土物种,形成单一优势种群,最终导致滋生地物种多样性、生物遗传资源多样性丧失。生物入侵经典案例:1859年,当澳大利亚的一个农夫为了打猎而从外国弄来十几只兔子后,一场可怕的生态灾难爆发了。兔子是出了名的快速繁殖者,一只雌兔一年可以产25只兔仔。而且这些野兔发现自己来到了天堂:澳大利亚没有鹰、狐狸这些天敌,与兔子处于同一种小生态 的小袋鼠对它们也没有竞争能力,因此兔子数量剧增。这些野生的兔子吃牧草,啃小麦,剥食树皮草根,所到之处麦苗牧草荡然无存。它们还到处打洞,破坏水源,使良田变荒漠,一些小岛甚至发生了水土流失。当地的农业和畜牧业遭受巨大损失,并使当地有袋类由于食物缺乏而受危。人们筑围墙、打猎、捕捉、放毒等等,办法用尽,而兔灾仍然无法消除。1950年,人们尝试一种控制野兔的新方法。一种能杀死的兔子的病,即粘液瘤病(兔的一种病毒性传染病枣译注),被引入澳大利亚。科学家先将该病传染给蚊子,然后经蚊子再传染给兔子。但是针对兔子的细菌战被证明只是使不断恶化的状况得到暂时缓解,一小部分兔子对这种病毒具有天然的免疫能力,它们在侥幸逃生后又快速繁殖起来。整个20世纪中期,澳大利亚的灭兔行动从未停止过。克氏原螯虾(procambius clarkii),也就是我们平时吃的小龙虾,我们在垂涎其美味的同时恐怕从没想过他是一种危害极大的入侵种。我国20世纪30~40年代从日本引进,日本于更早时期从美国引种,主要用作食物和宠物。如今在中国分布范围日渐扩大,在我国南方特别是长江流域的诸省市都能见到。螯虾能给堤坝造成危害是由其喜欢穴居的生活习性决定的,它的前端长有一对钳子般的螯足,打洞的速度很快,范围也较大。由于它们经常生活在江、河、水库、池塘和水田等的岸边,因此对于堤坝的危害可能比白蚁的危害更大。它们的洞通常深度1-5米,直径6-12厘米,有垂直洞,也有水平洞,有时洞洞相连,在大堤背水面数十米以内经常发现。这些虾洞往往与管涌形成有关,对堤防危害极大:在1998年长江特大洪灾中,防汛人员在长江荆江大堤章化段巡堤查险发现清水漏洞,开挖处理时在堤身挖出大量螯虾;鄂州长江干堤燕矶段也发现10多起螯虾危害大堤的情况,武汉市汉阳区汉江大堤上黄金口段的一处约100平方米的池塘边就曾发现了37个虾洞,经及时用砂石料填埋,才消除了隐患。它们能在临时性水体中生存,且食性广泛,建立种群的速度极快,易于扩散。对当地鱼类、甲壳类、水生植物极具威胁,破坏当地食物链;因其取食根系而直接对作物(尤其是水稻等水生、半水生作物)和天然植被有灾害性破坏;螯虾食性很杂,对鱼苗发花和1龄鱼种培育有一定程度的影响,并危害人工繁育的幼蚌。由于克氏原螯虾适应性强,抗逆能力强,食性广泛,种群增殖速度快,目前对克氏原螯虾尚无有效的防治方法。近年来,入侵中国的外来生物呈现传入数量增多、传入频率加快、蔓延范围扩大、发生危害加剧,每年因此而造成的经济和生态损失高达数千亿元,潜在危害更是难以估量。 四、治理措施中国是世界上遭受生物入侵危害最严重的国家之一,入侵种多、危害严重。目前广泛采取引进新物种的“天敌替代法”有可能是“引狼驱虎”,我国应立足本土生物多样性优势,寻找对付入侵的“本土卫士”。 中科院植物研究所副研究员高贤明博士认为造成生物入侵危机的主要原因就是各地盲目引进各种外来物种,同时在生物入侵的治理中,为追求“立竿见影”的短期效果,各地未经过任何科学的论证和必要的试验,就普遍采取从国外引进天敌和替代物种的“以夷治夷”方式,殊不知这样的做法导致新的生物入侵危险性极高。 近来科学家在四川、云南、贵州等地已发现众多能排挤、抵御外来生物入侵的本土物种,这使中国的生物入侵治理有了新的“转机”。参与中科院“重要外来物种的入侵生态学效应及管理技术研究”项目的专家最近重点对四川省攀枝花市仁和区进行了初步调查,发现在与被称为植物界“食人鱼”的紫茎泽兰生存竞争中最终可以占优势的本土植物有100多种。目前他们正在对这些植物进一步筛选,并在良种选育、采种园建设、栽培技术、管护措施等方面进行深入研究。另外,我国应尽快制定《防止外来物种入侵法》和《入侵物种管理法》,而且由于外来入侵物种的影响面极大,我国应成立包括农业、林业、环保、海洋、贸易、检疫、卫生、国防、司法、教育、科研等国家主管部门在内的统一管理协调委员会,从国家利益的高度全面管理外来入侵物种。立法时的核心问题是加强和完善对外来物种引入的评估和审批制度,并应充分考虑到入侵种传入的各个环节,针对每一传入途径制定相应的法制管理对策。具体应当包括如下方面:第一、建立完善的外来物种入侵风险评估体系。作为国家与地方管理部门早期预警和决策的依据,外来物种入侵风险评估体系的建立势在必行。需要进行风险评估的方面主要有:健康风险、对经济生产的威胁、对当地野生生物和生物多样性的威胁,以及引起环境破坏或导致生态系统生态效益损失的风险等。 应当在立法中明确规定,凡从国外引入,或者从国内跨生态系统引入时,都需要办理申请和经过评估。在充分的科学研究和信息收集整理的基础上,制定我国外来入侵物种的管理名录及评估方法,将其作为法律附件,为司法实践提供科学参考。法律本身可以长期稳定不变,但这些附件应该是动态的,需要根据科学研究的结果更新。第二、建立外来入侵物种早期预警、监测和快速反应体系。首先,我国建立外来入侵物种早期预警体系应包括建立国家和省级水平的早期预警工作体系。早期预警单位应该进行野外调查,验证所收到的报告与物种鉴定的结果,以及做出是否需要加强监测的建议。而且在监测的管理方面,应大力加强有关信息系统的建设,并建立起相应的入侵物种数据库和物种鉴定专家数据库。立法应当明确规定建立定期(年度)普查制度。地方与中央则应分别建立相应的定期报告与公告制度,以便及时汇总信息以发布国家生态安全预警名录,制止外来物种的入侵和蔓延。另外,我国亟需建立专门的入侵物种快速反应体系。国家环保总局在构建该体系中应发挥积极作用,充分结合各部门已有的和拟建的快速反应机制,使之形成全过程的监督管理体系,实现协调统一和信息共享。第三,建立完备的预防措施、野外释放试验、清除、控制体系。预防措施首先要通过立法建立双许可证制度,即从国外引进物种时,均要求有出口国和引进国两个许可证明,从而控制潜在风险物种的进口、出口和转移。另外应当改革现有防范机制,并加强海关执法,强化海关对于物种的非法转移及物种转移的许可文件的检查。 由于外来入侵种常常有停滞期,所以在允许大面积扩大释放之前必须进行一个试验,即在被控制的和可恢复的条件下进行野外释放试验。如果外来物种产生不良影响,即应迅速制定清除计划。此类计划极易引起更严重的生态破坏,所以必须十分周密,针对不同的情况采用不同的方法,并确保清除方法有效、无污染,而且不能危害人类和本地动植物。清除计划必须确保有足够的立法和机构组织保障,还包括清除后必要的生态系统恢复措施。 但是实际生活中,彻底清除有害生物和物种常常很难,这时只能使用控制计划,将入侵物种控制在可以管理、引起灾害尽量小的状态。控制计划当然也应当通过立法给予保障。第四、关于责任和费用承担问题 按照“谁受益、谁补偿,谁破坏、谁恢复”的原则,建立完备的生态效益补偿制度[8]。法律应明确规定引入者所必须承担的相应的清除和经济赔偿责任,其中包括进行危险性评估、实验、监测和治理的义务。同时国家行政主管部门通过立法对引种不当的责任机构或人员,予以经济处罚。责任人应向受害者支付补偿费,或受害者可以依法申请国家赔偿。由于外来物种入侵所造成的经济损失往往极为严重,而预防、清除或控制此种危害,维护现有的生物安全所需要的费用,更是责任人难以承受的天文数字,所以应建立风险分担机制,规定进口单位需要购买责任保险,以将经济风险转移给商业保险公司或社会保险机构。当然,国家和地方政府也必须将控制外来物种入侵种作为生态保护的措施之一纳入财政预算,建立相应的基金。最后,立法中应明确规定鼓励使用当地物种,外来物种仅在安全和必要的前提下,才能考虑是否引入。 参考文献:《人民网-环保频道》,《新华网》 ,解 焱. 外来物种入侵、危害及我国的对策研究 高勇 阎彩娥 .中国外来生物入侵调查 环保总局:外来入侵物种每年造成经济损失逾千亿外来物种入侵的危害
垃圾桶里面本身就会有很多的细菌,所以放在卧室里边会更容易的滋生细菌,所以我们普遍不要在卧室里边放垃圾桶,尤其是晚上睡觉的时候。
菌种性能及用途 菌种名称 性能介绍 UV-48 糖化菌,酶活力最高达1.2U/g 曲,是麸曲白酒生产,糖化用菌. 化用菌 白曲 是麸曲优质酒、优质醋的主要糖化菌。 3324 糖化菌。适宜于甘薯及野生植物酿酒、酿醋。目前主要 用于酿醋用菌。 3758 糖化菌。对原料适应性强。 3042 多酶系。主要含有蛋白酶和淀粉酶,最适应酱油的生产。 3384 糖化菌、制酒用。 米根酶 糖化菌,适于多种微生物发酵制酒 3102。 白地酶 利用低等碳源,多微发酵 1410 。 红曲酶 糖化用,适于多微发酵 5024 拟内孢酶 适于白酒多微共酵,可改善酒的后味,增进酒质的绵甜。 毛酶 适于腐乳生产 3093 102# 酒精酵母。有较强的酒化酶活性,发酵快而彻底,繁殖快 耐酒精、耐温性强。 K氏 同上 1312、 产香。酯化性能高,用于优质麸曲浓香型白酒的生产。 1274 汉逊 球拟 2300 高渗 酯化性能高,用于麸曲清香型白酒的生产。 1342 汾I 汾II 10# 1790 1343 泸州大曲中分离 1723 茅台酒曲中分离 1450 果酒酵母 葡萄酒酵母 己酸菌 适于优质麸曲浓香型白酒生产及发酵窖泥用霉菌是丝状真菌的俗称,意即“发霉的真菌”,它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体,但又不象蘑菇那样产生大型的子实体。在潮湿温暖的地方,很多物品上长出一些肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落,那就是霉菌。 霉菌的菌丝。构成霉菌营养体的基本单位是菌丝。菌丝是一种管状的细丝,把它放在显微镜下观察,很像一根透明胶管,它的直径一般为3-10微米,比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十倍。菌丝可伸长并产生分枝,许多分枝的菌丝相互交织在一起,就叫菌丝体。 根据菌丝中是否存在隔膜,可把霉菌菌丝分成两种类型:无隔膜菌丝和有隔膜菌丝。无隔膜菌丝中无隔膜,整团菌丝体就是一个单细胞,其中含有多个细胞核。这是低等真菌所具有的菌丝类型。有隔膜菌丝中有隔膜,被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞,菌丝体由很多个细胞组成,每个细胞内有1个或多个细胞核。在隔膜上有1至多个小孔,使细胞之间的细胞质和营养物质可以相互沟通。这是高等真菌所具有的菌丝类型。 为适应不同的环境条件和更有效地摄取营养满足生长发育的需要,许多霉菌的菌丝可以分化成一些特殊的形态和组织,这种特化的形态称为菌丝变态。 可能您会谈“霉”色变。其实,霉菌的种类不是以数十种数百种计,而是达到数万种之多。其中绝大部分是对人体无害或有益的,被广泛地应用于发酵业、医药业与环保等各种领域大显身手。您印象中身边讨厌的有害霉菌,仅仅占数万类中微乎其微的小部分。当然,这些害群之马是发酵工艺必须力避的。 如果您就此认为反正都是发霉的东西,吃了对健康大不利,那就大错特错了。恰恰相反,篇首提到的发酵食品的好处,在臭豆腐身上尤为明显 另一个需排除的误解是,发酵与腐败看似一片树叶的正反两面,其实在食品加工中却是风马牛不相及的概念。 腐败的主体是腐败菌,释放出的是对人体有害的毒素。所有已腐败的食品都有损健康;发酵是微生物分解出对人体有益无害的营养素;发酵过程中如果混入腐败菌,发酵就宣告失败。 撇开晦涩的专业术语简单地说说发酵。在适宜的气候温度水土等特殊自然条件下,以乳酸菌、酪酸菌等厌氧菌微生物为主体,以豆腐等食物为微生物繁殖的培养基,原料在微生物的分解下,形成容易被人体吸收的维生素、氨基酸以及有益矿物质等高效营养素。从科学的角度来说,这时吃到嘴巴里的已经不再是原来的食物,而更多的是乳酸菌、酪酸菌吃完原料排泄出来的粪便。如果你接受不了粪便这种赤裸裸的说法,那么,就改用排泄物这个词吧。这也正是发酵前后食物风味大相径庭天壤之别的根本原因。 发酵香说起来简单,实际很微妙的。打个比方来说,去过贵州看过名扬海内外的茅台酒的朋友都知道,发酵的好坏,与当地的土壤,气候,微生物群体等等许多细节密不可分 我们应该持一种怎样的环保观 我们应该持一种怎样的生态环保观和资源开发观?环保和资源开发是一对不可调和的矛盾体吗?我看不是。因为他们的目标是一致的,都是为了人类的生存。因此科学的生态环保和资源开发是能够做到对立统一的。 我相信所有关注环境问题的人都怀着一颗为了我们的子孙万代能够更好地生存下去的赤诚之心。我们也不应怀疑那些为了让贫困地区的人尽早脱贫致富而去开发利用自然资源的人,他们同样也有着一颗保证和改善贫困地区人民生存的拳拳之心。只不过极力主张保护的人考虑的是整个人类长远的生存问题,而积极主张开发的人要解决的却是当前局部地区人民的生存问题。我们有理由剥夺局部地区人民的生存和发展权吗? 这些年来,在各环保组织的宣传努力下,广大公民已经有了一定环保意识,这是各环保组织和人士的功劳,但有环保意识并不等于懂得了环保。我们还有很多人虽然有了环保意识,但出于对自身眼前利益的的考虑和贪图享受,并不愿意自觉地去遵守环保准则。例如,我们一些已经无需为自己的温饱担忧问题的人,为了尝一尝野味,穿戴高档皮毛时装,显耀自己的富有,于是促成并刺激了野生动植物交易市场的产生和发展,使我们对自然资源的开发利用超出了大自然的承受能力。在这一过程中,真正该受到指责的应是那些衣食无忧的消费者,而不是那些衣食无着,为了生存而不得不去索取自然资源的人,也不应去指责那些为了让贫困地区的人民尽快摆脱困境而去开发利用自然资源的人。 为什么环境问题至少在工业革命以前并未引起人们的关注,而现在却成了一个越来越影响人类自身生存的全球紧迫性问题?这是因为在过去,人类对自然资源的索取及产生的各类垃圾还没有超出大自然的承受力,而现在,人类对大自然的过度开发利用及大量的生活和工业垃圾已经超出了大自然的承受能力。这又是怎么造成的呢?是人类在解决温饱问题后,对物质和精神享受穷奢极欲的不断追求。要彻底解决环境问题就必须遏制人们这一不断膨胀的享乐欲望。因此我们在宣传环保和揭露环境问题时,最重要的应该是在我们这些衣食无忧,享受着现代文明生活的城市人中提倡一种为富济贫的道德观,过一种简约的生活。那些生活在贫困落后地区的人,他们的生活已经够落后简约了,已经简约到了难以维持生计的地步了。该如何解决他们的生存和发展问题呢? 我们应该反对那种教条的,极端的环保思想。这种思想表面看上去很正确,也极能蛊惑人心,实际上却是非常自私和不负责任的,因为他们剥夺了贫困落后地区人民的生存和发展权。 在偏远的贫困落后地区,当地的人打猎,伐树,烧荒,那是为了生存。也正是因为现代文明的曙光还没有照射到他们,所以还沿袭着这一落后的生活方式。在这样的生存状况下,不打猎伐树,请问你让他们吃什么?烧什么?用什么?对这些地区地方政府及当地居民对自然资源的开发利用,我们的一些环保者总爱不分青红皂白的加以指责,而且常犯一个善意的错误,那就是:你们不能砍伐这的原始森林,不能捕杀野生动物,不能在这的江河上建大坝,保留这的原始风貌,你们可以通过开发绿色旅游来带动经济的发展啊。但是在当前我们国民素质和环保意识还不高的情况下,旅游真是绿色的吗?开发旅游就不会造成生态环境的破坏吗?让我们来看看会出现什么情况吧。1.过去当地人只产生少量的生活垃圾,而且几乎没有不可降解的垃圾;而现在由于大量游客的涌入,带来了大量的生活垃圾,特别是那些过去当地极少见到的塑料食品包装袋;请问这是谁之过?2.由于游客们要品尝当地的野味,原来不存在的野生动植物交易运营而生了;过去当地人只是少量地捕杀和挖掘野生动植物,满足自家食用就行了;现在为了满足游客的需要,也为了增加自己的经济收入,他们开始大量捕杀和挖掘野生动植物了;请问这是谁之过?3.过去当地人,民风淳朴,待人真诚;而现在伴随着各色游客而来的各种光怪陆离的山外文化,及不法商贩带来的各种假冒伪劣商品和花样百出的坑人,人的手段,让当地人受益匪浅,从此民风不再淳朴,待人不再真诚;请问这是谁之过? 云南的泸沽湖景区就是这样一个活生生的例子,中央电视台曾报道过。然而这个报道仅仅只是简单地指责了当地的有关政府部门,有几个人想过这一切是谁带来的呢?这种情况几乎所有景区都未能幸免。在此我并不是反对开发旅游,我想说的是,开发旅游并不是解决环保与发展的万能药,搞不好,开展旅游比开发自然资源对生态环境的破坏更大。而实际上旅游本身也是对自然资源的一种利用,因此对自然资源的开发利用不是能不能和该不该得问题,而是怎样开发的问题。 生态环境的保护不应该是一味地追求原封不动,一丝一毫都不能改变。持这种极端环保观的人在关心环境的同时,忽略了生存和发展问题,特别是偏远的贫困落后地区的生存和发展问题,他们把环保理想化和教条化了,使环保失去了生命力。这种人自己吃饱喝足,无忧无虑地在城市享受着现代文明带来的种种好处,有几个到过偏远的贫困落后地区,更别说在那生活和工作了。少数人去过,那也不过是坐着豪华越野车蜻蜓点水般去游山玩水而已。他们只不过是想借此,保留下供城市人酒足饭饱后能有个娱乐和寻幽猎奇的后花园罢了。按照他们的观点,人类恐怕要回到原始社会才符合要求。这种思想只能使我们作茧自缚,让社会停滞不前。 一次我到云南省的独龙江旅游拍照。那里保存完好的原始森林,清澈的溪流江水给我留下了极深的印象,同时当地居民贫困的生活状况也给我留下了难以泯灭的印象,然而给我印象最深的却是一个边防战士对我说的一段话:“这里对你们旅游者来说是青山绿水,可是对我们这些天天在这的人来说则是穷山恶水。”请注意,这还只是一个只需在此服役两年的人说出的话,那么对于那些世代生活于此的人来说又会如何呢?这句话对我犹如当头棒喝,使我这个也曾大喊环保的人清醒了许多。 我们不能把所有对自然资源的开发利用都视为是对生态环境的破坏,这样做真的太自私,太教条。我们反对的因该是那种不顾长远利益,盲目的,过度的毁灭性开发,而对那些能使当地人脱贫致富,步入文明,已做过生态评估,考虑到了开发后的生态恢复,有序的,科学合理的开发不因横加指责和阻止。实际上,只要做到科学合理的开发,那种局部的,暂时性的破坏并不会造成不可逆转的生态灾难,而相反会形成新的生态景观,甚至改善原来恶劣的自然环境。这样的例子并不是没有。远的有四川的都江堰和贯通南北的大运河,近的有浙江的千岛湖和云南的鲁布革水电站。 在环保方面,我们目前最急迫的目标不是简单粗暴地去指责和阻止对自然资源的开发利用,而是要提高整个国民的素质,特别是要提高那些住在城市中,生活在文明中,不愁吃穿的现代城市人的环保意识。那些偏远贫困地区没有环保意识的人,他们对环境的破坏是微乎其微的,而且是为了保证自身的生存,有些甚至可以说其行为本身就是当地生态环境中的一个链。反倒是我们这些有文化的现代城市人在吃饱穿暖之余,为了贪图享受,刺激了一些奢侈业如皮毛,高档木制家具,野味餐饮,一次性用具的发展,这些行业的发展才真正对生态环境造成了彻底而毁灭性的打击,现代文明的城市人才真正是生态环境直接和间接的杀手。 试想,假如有两个人,一个是不愁吃穿的富人,一个是衣不掩体,食不果腹的穷人,一只珍惜的野生动物出现在他们面前,富人为了享用皮毛和野味而捕杀之,而穷人则是为了御寒,填饱肚子活命而捕杀之,请问两种行为都该受到指责吗? 怎样的环保才“理智” ——兼评Charles Krauthammer的《Saving Nature, But Only for Man》 随着时间范围的普遍的环境恶化,环保已经成了一个热门话题。面对各种各样关于环保的建议、提案、规则、法律,有人提出要对它们进行选择。比如,大学英语书的某篇课文宣扬这样一种被称为“理智环保论”的观点,这种观点“理智”地宣称:人类“不是为大自然,而是为我们自己保护环境”,因此人类应该“仅在居住环境受威胁时再作出紧迫调整”。为了争取支持,该理论“不要求人们为其它生物作出牺牲”。 人类确实是为了“我们自己”而保护环境,但问题在于如何保护。这篇文章宣称我们应该在“居住环境受威胁时再作出紧迫调整”,就是说我们应该等到自己都住不下去了才想到保护环境。是谁让环境糟糕得住不下去的?确实,这其中有地球自身的气候变化周期的因素,但在工业化革命以来的短短几百年里,把环境变得不宜于人类居住的,主要还是人类自己。面对一天比一天恶化的环境危机,不检讨自己的错误,不改变视环境为“自由资源”的错误观念,而是借口某些环境问题不紧急而听任环境继续恶化,这绝对不是一个“理智”的人应有的态度。 事实已经证明,采取“先污染,后治理”的环境污染治理方式,会造成大量资金的浪费——因为制造污染取得的效益往往小于消除污染要花费的成本。然而,由于这只是“外部不经济”,不用作者自己立即买单,因此他就会对消除这些污染毫无兴趣。于是,我们就会看到一个奇怪的现象:作者在心甘情愿地为别人的“外部不经济”买单的同时,又采取一种漠不关心的态度,大量地为别人,甚至他的后代,制造着代价巨大的“外部不经济”。 该文的另一个奇怪的观点是“不要求人们为其它生物作出牺牲”。试想一下,如果人们被要求为其它动物作出“牺牲”,那么“牺牲”的会是什么呢——大概仅仅是一些金钱,或者改变食用野味的爱好而已。我们知道,当生物间有冲突的时候,要不两败俱伤,要不总有一个要作出“牺牲”。现在人类不“牺牲”,那只有让其它生物牺牲了。它们应该如何为人类牺牲呢?很简单——献出生命。 作者说,他喜爱北极驯鹿(真不知道他是怎么把这句话说出口的),但是为了能开采到石油,他不惜破坏驯鹿在阿拉斯加的繁殖地——因为这样能避免战争。且不说事实已经证明,开采了阿拉斯加的石油,根本不能避免战争;即使可以避免战争,为了人类的石油便宜一些,而使北极驯鹿无法繁衍后代,这种在种族延续和金钱间选择金钱的做法是否理智,实在值得考量。 类似的,作者喜爱斑枭(但愿他喜爱的生物越少越好),但是为了伐木工的生计,他不惜支持他们砍倒森林灭绝斑枭。我不知道作者怎么会持这样一种奇怪的逻辑——似乎伐木工不伐木就不能找到新工作,并且不伐木就失去了所有经济来源,因此他们不伐木就无法生存,所以为了他们的“生存问题”,只好把斑枭“出卖”了。 在这位作者的眼里,只要人类和其他生物的利益发生冲突,哪怕只要牺牲人类的很小的利益就能换回其它生物的宝贵生命,他也会认为人比其它生物更重要。这就是所谓的“理智”的环保观。在这种“理智”的环保观中,我们看不见一点“理智”的影子,透过冠冕堂皇的包装,我们只能看到一种莫名的“唯我独大”的霸气、一种为了一丁点的经济利益可以听任其它生物灭绝的可怕的漠视。 作者说,那些为不会立即对人类的健康和安全构成威胁的事进行的环保是“奢侈环保”,“奢侈环保”仅当只需很小的代价就能达到才是好的。可是,有什么与环保有关的事只需很小的代价就能达到吗?几乎没有。也就是说,作者对那些为不立即对人类的健康和安全构成威胁的事而进行的环保是不会支持的。 我们需要这样的“理智环保论”吗?这种“理智环保”,其实就是坐等环境恶化,直到等不下去了,大家都受不了了,然后齐心协力把某个环境问题缓解一下。一方面环境问题层出不穷,出现的速度越来越快;另一方面,缓解环境问题的速度远远落后于它产生的速度。有些问题,我们本可以把它遏制在萌芽阶段,可“理智环保”者偏要等到污染不可收拾时才出手。可以说,这种“理智”已经超越了常人的理解能力。 怎样的环保才理智?那就是被那个作者看作“感情用事”的环保的办事方式。要环保,就要热爱大自然,而不是把它看作我们“利用”的对象;要环保,就要把环境问题消除在萌芽状态,而不是听任问题一天天扩大。这样的环保,才是真正理智的环保。 怎样选择环保建材? ■环保型材料主要有:
在卧室放垃圾桶确实很容易滋生细菌,因为一般的卧室都较为封闭,没有什么空气流通,卧室里产生的垃圾也各种各样,细菌也就更容易在这里繁殖滋生,而且卧室垃圾袋的更换周期长,人和垃圾桶共处一室时间长了就容易受到影响。
卧室是我们一天中待得最久的房间,很多年轻人都长期待在自己的卧室里,睡觉看书、玩手机、玩电脑,甚至于吃饭都躲在里面,所以卧室里的卫生情况就显得更加重要了。有些人喜欢在卧室里放一个垃圾桶,日常生活中卧室里产生的垃圾都丢到里面,非常方便。但实际上却会因此产生很大的卫生隐患,因为大多数人对卧室里的垃圾袋更换并不勤快,一般都要垃圾袋装满了才会扔出去,这段时间细菌在垃圾桶里有了长时间繁殖的机会,加上卧室一般空气都不怎么流通,这就让细菌滋生得更快,散发出一股酸气。长期以往对身体肯定是不利的,其实我们可以把垃圾桶安排在客厅里,然后卧室里放一个纸篓就行了,不会滋生细菌的垃圾丢在纸篓里,吃剩下的包装袋、水果、奶瓶子等容易滋生细菌的垃圾就丢到客厅垃圾桶里,这样不仅可以继续在卧室里丢垃圾,还让卧室的空气也变清新了。
客厅是我们主要的活动场所,经常几个人一起在里面玩,所造成的生活垃圾也就更多,所以客厅里必须放一个垃圾桶。但垃圾桶里难免滋生细菌,影响健康,所以一般要把垃圾桶放在靠门口的位置或者人很少去的角落,另外最好坚持一天到两天更换一次垃圾袋,不要让细菌有在客厅里滋生的机会
厨房是我们日常煮菜做饭的房间,生活垃圾会很多,所以也需要一个垃圾桶,为了减少细菌滋生对人体的影响,厨房垃圾桶也要每天丢垃圾,勤快一点换垃圾袋是降低细菌危害的最好办法。
垃圾桶本来就是个容易滋生细菌的地方,如果是放在卧室的话,相比较厨房可能会好点,不过,也是会滋生细菌的。