地球物種超萬億 我們現在發現的少之又少

• 2018年9月27日 ZhouXun來源：網易科學人 426 21
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  2018-2024年魚糜（熟肉）制品市場發展現狀調查及供需格局分析預測報告

  隨著國內經濟的發展，魚糜（熟肉）制品市場發展面臨巨大機遇和挑戰。在市場競爭方面，魚糜（熟肉）制品企業數量越來越多，市場正面臨著供給與需求的不對稱，魚糜（熟肉）制品行業有進一步洗牌的...

同樣，我們知道近10萬億(10的13次方)個細菌細胞構成了人類的微生物群。這些微生物不僅有助于宿主的消化和營養吸收，也代表了其免疫系統的擴展。

自從20世紀90年代中期以來，越來越多的微生物學家開始放棄培養技術，轉而通過直接測序從海水、樹葉表面、濕地沉積物甚至淋浴噴頭內部生物膜中提取的核酸(DNA)來鑒定生物。在過去的10年里，這些方法得到了極大的改進，使得數以百萬計的微生物個體可以同時被取樣。

同樣，我們知道近10萬億(10的13次方)個細菌細胞構成了人類的微生物群。這些微生物不僅有助于宿主的消化和營養吸收，也代表了其免疫系統的擴展。放眼地球各處，在地殼、大氣、海洋和冰蓋的深處都發現了微生物的身影。總的來說，地球上微生物細胞的估計數量大約在1nonillion(10的30次方)左右，這個數字超出了人們的想象，也超過了宇宙中恒星的估計數量。自然，這就引出了一個問題：到底有多少物種可能存在?

地球上幾乎每個生態系統中都有長長的物種名單，每年都有近2萬種動植物新物種被發現。這些物種中有許多碰巧是甲蟲，但關于嚙齒動物、魚類、爬行動物甚至靈長類動物的報道也不少見。盡管令生物學家和公眾都感到興奮，但新出現的動植物物種每年僅占物種總數的2%左右。這一跡象表明，我們可能正在接近對地球上這些生物近乎完整的普查。

與之形成鮮明對比的是，在微生物世界中，包含數不清物種的深層譜系正在被迅速描述出來。幾年前，科學家在科羅拉多州的一個含水層中發現了35個新的細菌門。門是個廣泛的群體，包含成千上萬或數以百萬計的微生物，甚至是相關物種。在這個含水層中發現的細菌門占地球上所有以前確認的細菌門的15%。

在此背景下，人類屬于脊索動物門，但也有65000多種其他動物擁有脊索(或骨桿)，包括哺乳動物、魚類、兩棲動物、爬行動物、鳥類和被囊動物。這些發現表明，就描述微生物生物圈的多樣性而言，我們發現的只是冰山一角。理想情況下，如果我們要對全球生物多樣性進行評估，應該就物種的構成達成一致。

對于植物和動物來說，物種通常被定義為一組能夠交配并產生可繁殖后代的生物。不幸的是，這個定義對于分類微生物物種并不是很適用，因為它們是無性繁殖的。微生物可以通過被稱為“水平基因轉移”的過程，在密切相關的個體之間轉移基因，這種過程類似于有性繁殖生物的重組。

盡管如此，仍有些基于共同祖先的分類方法，可以從遺傳數據中推斷出來。最常用于描述微生物分類的技術包括核糖體RNA (rRNA)基因序列比較。這種基因參與構建核糖體，核糖體是所有生命形式中蛋白質合成所需的分子機制。通過比較序列之間的相似性，科學家們不需要培育類群，也不需要費力地描述它們的生理或細胞結構，就能識別出類群。

與這種基于rRNA的微生物分類相關的許多警告中，有一個事實是它可能低估了物種的真實數量。如果是這樣的話，那么最近關于地球上可能有1億萬個物種的預測可能仍是個相當保守的估計，盡管其數量驚人。了解地球上微生物種類數量，可能對提高我們的生活質量具有實際意義。

地球上最古老的物種

已知的最古老物種的是藍藻細菌，是一種能利用光合作用生成能量的細菌。促進了大氣中氧氣的形成，距今35億年左右。

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