​你的生物学知识需要更新？生物分类的三域六界系统

随着新冠病毒在全球的肆虐一年多，读者们对生物学科普知识越来越感兴趣，虽然病毒并不是严格意义上的“生物”，至少大部分生物学家并不把病毒归为生物，原因是：

• 病毒不是由细胞组成的

• 它们不能使自己保持稳定状态

• 它们不能生长

• 也不能产生自己的能量

• 即使病毒确实可以复制并适应环境并产生变异，但病毒更像是机器人

如果你知道生物可以按等级分为界、门、纲、目、科、属、种，而“界”是生物分类的最高等级，那么你的生物分类知识需要更新了。生物分类的最高等级是“域（domain）”。如果你了解，所有生物可分为五界，即所谓的“五界分类系统”：

• 原核生物界（Monera）

• 原生生物界（Protista）

• 植物界（Plantae）

• 真菌界（Fungi）

• 动物界（Animalia）

那么，你的生物学知识也需要更新了。五界分类系统是美国科学院院士、植物生态学家年惠特克（R.H.Whittaker）于1969提出。记得笔者在上大学时，五界分类系统便是生物学老师顺带给我们提过、但没有详细讲解的生物分类系统。

现代生物分类学将生物分为三域六界。

美国微生物学家、生物物理学家、伊利罗伊大学香槟分校（Universityof Illinois at Urbana–Champaign；UIUC）的教授卡尔·沃斯（Carl Woese），在1977年发现古细菌不同于细菌之前，科学家们相信只有两种类型的生活：真核生物和细菌。生物的三域分类系统由卡尔·沃斯于1990年提出。

有意思的是，提出五界分类系统的惠特克和提出三域六界系统的沃斯都与美国伊利罗伊大学有渊源；前者从那里取得博士学位，后者是那里的教授，虽然他们之间没有师徒关系。从侧面你也许能理解，为什么伊利罗伊大学（特别是UIUC分校）是美国最好的公立大学之一。

三域六界系统

随着科学家对生物的了解越来越多，分类系统也在发生变化。基因测序为研究人员提供了一种分析生物之间关系的全新方法。

当前的“三域系统”主要根据核糖体RNA（rRNA）结构的差异对生物进行分类。核糖体RNA是核糖体的分子构建基块。

在这个系统下，生物被分为三域和六界。三域是指：

• 古细菌域（Archaea Domain）：包括一界

• 细菌域（Bacteria Domain）：包括一界

• 真核生物域（Eukarya Domain）：包括四界

六界是指：

• 古细菌界（Archaebacteria Kingdom）

• 真细菌界（Eubacteria Kingdom）

• 原生生物界（Protista Kingdom）

• 真菌界（Fungi Kingdom）

• 植物界（Plantae Kingdom）

• 动物界（Animalia Kingdom）

古细菌域（Archaea Domain）

古细菌域包含单细胞生物。古细菌具有与细菌和真核生物相似的基因。由于它们在外观上与细菌非常相似，因此最初被误认为是细菌。

像细菌一样，古细菌是原核生物，没有膜结合核。它们还缺乏内部细胞器，许多古细菌与细菌大小相同，形状相似。古细菌通过二元裂变繁殖，具有一个圆形染色体，并像细菌一样利用鞭毛在周围环境中移动。

古细菌在细胞壁组成上不同于细菌，在膜组成和rRNA类型上也不同于细菌和真核生物。这些差异足够大，足以保证古细菌在分类学上自成一域。

古细菌是生活在某些最极端环境条件下的极端生物。这包括在热液喷口，酸性泉水和北极冰层下。古细菌分为三个主要门：泉古菌门Crenarchaeota，广古菌门Euryarchaeota和初古菌门Korarchaeota。

泉古菌门包括许多是嗜热菌和嗜热嗜酸菌的生物。这些古细菌在极端温度极端环境（嗜高温嗜热菌）和极端高温酸性环境（嗜热嗜酸菌）的环境中壮成长。

被称为产甲烷菌的古生菌属于广古菌门。它们产生甲烷作为新陈代谢的副产物，因此需要无氧环境。

对初古菌门的古细菌，目前了解很少，因为在温泉，热液喷口和黑曜石池等地方生活的物种很少。

细菌域（Bacteria Domain）

细菌归类于细菌域。人们普遍担心这些生物，因为其中一些具有致病性并能够引起疾病。

但是，细菌是生命必不可少的，因为某些细菌是人类微生物群的一部分。这些细菌具有重要的功能，例如使我们能够从饮食中正确消化和吸收营养。皮肤上存在的细菌可防止病原微生物的侵入，并有助于激活免疫系统。

由于细菌是主要分解者，因此对于全球生态系统中养分的循环利用非常重要。

细菌具有独特的细胞壁组成和rRNA类型。它们分为五个门：

• 变形菌门Proteobacteria：此细菌门包含最多的细菌群，包括大肠杆菌、沙门氏菌、幽门螺杆菌和弧菌。

• 蓝细菌门Cyanobacteria：这些细菌具有光合作用的能力。由于它们的颜色，它们也被称为蓝绿色藻类。

• 厚壁菌门Firmicutes：这些革兰氏阳性细菌包括梭状芽胞杆菌、芽孢杆菌和支原体（无细胞壁的细菌）。

• 衣原体门Chlamydiae：这些寄生细菌在其宿主细胞内繁殖，包括沙眼衣原体（引起衣原体性病）和肺炎衣原体（引起肺炎）。

• 螺旋菌门Spirochetes：这些开瓶器状细菌表现出独特的扭曲运动。例子包括伯氏疏螺旋体（引起莱姆病）和苍白螺旋体（引起梅毒）。

真核生物域（Eukarya Domain）

真核生物域包括具有膜结合核的真核生物。真核生物具有不同于细菌和古细菌的rRNA。真核生物域进一步分为四界：原生生物界Protista、真菌界Fungi、植物界Plantae、动物界Animalia。实例包括藻类、变形虫、真菌（包括蘑菇）、霉菌、酵母、蕨类、苔藓、开花植物、海绵、昆虫和哺乳动物。

植物和真菌包含的细胞壁与细菌的成分不同。真核细胞通常对抗菌抗生素具有抗性。

分类系统比较

跟1969年的五界系统比较，1990年到现在的三域六界系统将五界系统中的原核生物界（Monera）分成了两域两界：古细菌域（古细菌界）和细菌域（细菌界）。

随着时间的推移，随着新发现的出现，用于对生物进行分类的系统也在发生变化。最早的系统仅识别两界（植物和动物）。当前的三域系统是我们现在拥有的最好的分类系统，但是随着获得新的信息，以后可能会开发出不同的生物分类系统，如将原生生物界分为色藻界和原生动物界。

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作者简介：植物学家，业余写写游记、散文、科普、时评。四川石棉县人，兰州大学学士，中科院成都生物所硕士，美因茨（Mainz）大学博士，密苏里植物园研究员。现任或曾任国际主流期刊主编、副主编和栏目编辑；发表通讯作者或第一作者论文178篇；发现、发表植物新科2个、新属8个、新种231个、大型进化树30多棵；其部分研究被美、英、法主流媒体报道。

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《植物学家的野外考察手记》内容简介

    作者多年来在五大洲的20多个国家野外考察，探索人类未知的植物新种、植物多样性和演化。作者用日记真实记述了一个个植物新种的发现过程——走过泥泞的小路、穿过2米多高的草丛、蹚过湍急的河流、在几十米的峭壁上靠一根绳索攀爬、……摔伤、碰到毒蛇、被蚂蟥叮咬而血流不止、受蜱虫威胁、遭遇毒贩都是家常便饭。他也用日记真实地记述了大山中山民的真实生活，为他们的美食感叹，也思考自己可以为大山中的孩子做些什么，在见到遭破坏的生境时更是痛心疾首。对人与自然关系的深刻思考，是贯穿这本书的暗线。

    该书将于2021年春天，由中国农业科学院出版社出版（北京）。

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《从中国的贫穷山沟到美国的哈佛殿堂：一家三口在中国、德国、美国的励志故事》内容简介

    作者出生在四川偏僻农村。外婆、外爷被划为地主，被逼自杀。15 岁丧父。高考时，是全县唯一上了正常录取分数线的人。上大学时第一次离开县城，第一次见到火车，毕业时政审惊险过关。24岁时成为中国最年轻的《中国植物志》作者。硕士研究发表了8篇SCI论文。26岁时成为中科院那时最年轻的副研。32岁高龄开始在德国攻读博士，一家三口在德国才得以团圆。37岁时，讲一口流利德语但英语很烂，当许多早来美国的同龄人的房贷已经付得差不多时，才带着夫人和10岁的孩子从德国来到美国；在三个州搬家6次，孩子也跟着不停地换学校。面试一所大学教授位置时，不知时差而晚到一个小时而痛失良机；准备另一所大学教授位置面试时，因发生飓风而位置被取消。来美国时只能说几个零星英语单词的夫人，三年后获得硕士学位，发表数篇高质量论文。孩子高中毕业时以学校成绩第一、做义工最多和出色的领导能力考取哈佛、耶鲁和普林斯顿大学；哈佛毕业后，先后为投资人、公司创始人、合作伙伴和咨询师。

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《植物学家带你自驾游美国》内容简介

     跟着植物学家游览，你会看到一个不同的世界！从美国的地理中心密苏里出发，向西北去总统山、黄石公园、宰恩公园、拱门公园、布莱斯峡谷、羚羊谷、马蹄湾，大峡谷。。。；向西南去死亡谷、红杉公园、优胜美地、金门大桥、旧金山、硅谷、石化林公园。。。；向东北去尼亚加拉大瀑布、波士顿、哈佛、MIT、纽约、华盛顿。。。；向东南去乔治亚、佛罗里达。。。；向南去孟菲斯、新奥尔良、休斯顿、小石城。。。

     该书计划在2021年底出版。正寻找出版商。

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《美丽的密苏里：植物学家的散文、游记》内容简介

    没到过美国的中西部，你就没来过真正的美国！地广人稀，但不乏美丽的风光和人文特色。最重要的，有植物学家当“向导”，你看到的东西大不一样，不只是多了植物、自然以及相关的很多故事！有密苏里的粉丝告诉作者，以前从来没有觉得密苏里有这么美丽！泡菜泉公园、孤鹿公园、姜生峡谷、大象石公园、巴布勒公园、密苏里植物园、欧沙克保护区、十一点河、湍流河。。。

     该书将在2021年底出版。

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每个人都是一本书。写下关于你自己的书吧。

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