嗜熱生物和超嗜熱生物

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嗜熱生物和超嗜熱生物之间的区别

嗜熱生物 vs. 超嗜熱生物

嗜熱生物，或者多數可被稱作嗜熱菌，是在相對高的溫度下中生存的生物，溫度范围在，是嗜極生物的一類。很多嗜熱生物是古細菌。 在地球上，嗜熱生物可以在很多地熱活動地區被發現，如：黃石公園的熱泉，或者深海中的深海熱泉噴口。 爲了能夠在高溫下生存，嗜熱生物都含有能夠在高溫下保持活性的酶。一些嗜熱菌的酶可用於分子生物學中（如熱穩定的DNA聚合酶用於聚合酶鏈式反應，或者在洗滌劑中。. 超嗜熱生物指能在極熱的環境（60°C以上）中生活的生物。其生长最適溫度通常在80~110°C，而2003年發現的一株古菌“菌株121”甚至能在和滅菌鍋相同的溫度，即121°C下，24個小時内，細胞數目加倍。多數超嗜熱生物屬於古菌，但也有一些細菌（包括一些藍藻）可以忍耐70到80°C的高溫。很多超嗜熱生物也可以抵抗其它極端環境，如高酸度或輻射強度。 超嗜熱生物最初於1960年代在美國懷俄明州黃石公園的熱泉中发现。此後，又發現了50種以上。一些超嗜熱生物需要至少90°C的高温才能夠存活。 儘管目前還沒有發現能在122°C或以上正常生活的生物，但它們的存在還是很有可能的（菌株121在130°C下兩個小時仍存活，但在換入103°C的新鮮培養基前不能繁殖）。然而，大概不存在150°C或更高溫度下存活的生物，因爲DNA和其它對生命活動很重要的分子在此溫度下會分解。 超嗜熱生物的蛋白質需要具有很強的熱穩定性，這依賴於它們在高溫中結構的穩定性，從而使功能保持穩定。這些蛋白和在較低溫度下生活的生物的相應蛋白同源，但其最強的功能卻在于能在高得多的溫度下發揮。超嗜熱生物的蛋白常有以下特點：内部氨基酸殘基形成更多的鹽鍵，有緊密折疊的疏水核心等。此外，一些超嗜熱生物製造很多胞内溶質，如磷酸二肌醇酯（di-inositol phosphate）、磷酸二甘油酯（diglycerol phosphate）、甘露糖基甘油酸（mannosylglycerate）等，幫助蛋白質抵抗熱降解。多數低溫下的同源蛋白在60°C就會變性，所以這些熱穩的蛋白具有很高的潜在商業價值，比如，用於高溫下的催化反應。 其它超嗜熱生物：.

古菌

古菌（Archaea，来自，意为“古代的东西”）又稱古細菌、古生菌或太古生物、古核生物，是单细胞微生物，构成生物分类的一个域，或一个界。这些微生物属于原核生物，它們與细菌有很多相似之處，即它们没有细胞核与任何其他膜结合细胞器，同時另一些特徵相似於真核生物，比如存在重复序列与核小体。 过去曾经将古菌和细菌一同归为原核生物，并将其命名为“古细菌”，但这种分类方式已过时。事实上古菌有其独特的进化历程，并与其它生命形式有显著的生化差异，所以现在将其列为三域系统中的一个域。在这个系统中，古菌、细菌与真核生物各为一个域，并进一步划分为界与门。到目前为止，古菌已被划分为公认的四个门，随着进一步研究，还可能建立更多的门类。在这些类群中，研究最深入的是泉古菌门与广古菌门。但对古菌进行分类仍然是困难的，因为绝大多数的古菌都无法在实验室中纯化培养，只能通过环境宏基因组检测来分析。 古菌和细菌的大小和形状非常相似，但少数古菌有不寻常的形状，如嗜鹽古菌拥有平面正方形的细胞。尽管看起来与细菌更相似，但古菌与真核生物的亲缘关系更为密切，特别是在一些代谢途径（如转录和转译）有关酶的相似性上。古菌还有一些性状是独一无二的，比如由依赖醚键构成的细胞膜。与真核生物相比，古菌有更多的能量来源，从熟悉的有机物糖类到氨到金属离子直到氢气。（如）可以以太阳光为能源，其它一些种类的古菌能进行；但不像蓝藻与植物，没有一种古菌能同时做到这两者而进行光合作用。古菌通过分裂、出芽、断裂来进行无性生殖，但没有发现能产生孢子的种类。 一开始，古菌被认为都是一些生活在温泉、盐湖之类极端环境的嗜极生物，但近来发现它们的栖息地其实十分广泛，从土壤、海洋、到河流湿地。它们也被发现在人类的大肠、口腔、与皮肤。尤其是在海洋中古菌特别多，一些浮游生物中的古菌可能是这个星球上数量最大的生物群体。现在，古菌被认为是地球生命的一个重要组成部分，在碳循环和氮循环中可能扮演重要的角色。目前没有已知的作为病原体或寄生虫的古菌，他们往往是偏利共生或互利共生。一个例子是，生活在人和反刍动物的肠道中帮助消化，还被用于沼气生产和污水处理。嗜极生物古菌中的酶能承受高温和有机溶剂，在被生物技术所利用。.

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嗜極生物

嗜極生物（英文：Extremophile），或者稱作嗜極端菌，是可以（或者需要）在中生長繁殖的生物，通常爲單細胞生物。与此相对的，在较为温和的环境中生活的生物，可称为中温生物（Mesophile）和中性生物（Neutrophile）。“極端”環境的定義是人類中心論的，而對這些生物本身而言，這些環境卻是很普通的。也就是說，嚴格來講，這些“極端環境”是一些生物可以生存的地方，不論人類認爲這些地方是普通的還是極端的。舉例來説，人可以被分類爲嗜溫好氧生物。 當我們描述這些從人類看來極端的環境中生存的生物時，多數嗜極生物屬於古菌，儘管有時候這個詞包含一些細菌和真核生物。並非所有的嗜極生物都是單細胞的。比如嗜冷的蛩蠊（昆蟲）和南極磷蝦（甲殼類），以及能在任何環境都能存活的熊蟲（緩步動物門）就屬於嗜極後生動物。.

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黃石國家公園

黃石国家公园（简称黄石公园，Yellowstone National Park）是美国第一个国家公园。主要位于怀俄明州，部分位于蒙大拿州和爱达荷州，于1872年3月1日美国总统尤利西斯·辛普森·格兰特签署国会通过的法案后建立，是世界上第一个国家公园。黄石公园以其丰富的野生动物种类和地热资源闻名，老忠實間歇泉更是其中最富盛名的景点之一。公园中有着多种类型的生态系统，其中以亚高山带森林为主。 美洲原住民已经在黄石公园地区生活了至少1万1千年，19世纪早期的刘易斯与克拉克远征也绕过了这一区域。对该地区的有组织的勘探活动直到1860年代末才开始出现，此前只有一些选择在野外捕猎和居住的山地人在19世纪早期到中叶曾偶尔进入。美国陆军在公园刚刚建立后就受委托对其进行监管。1917年後，公园的管理工作移交给了之前一年刚刚成立的美国国家公园管理局。园中有数以百计因其建筑学和历史学意义而保护起来的建筑物，研究人员已经发现了超过1000个考古遗迹。 黄石国家公园占地面积约为8983平方千米，其中包括湖泊、峡谷、河流和山脉。公园内最大的湖泊是位于黄石火山中心的黄石湖，是整个北美地区最大的高海拔湖泊之一。黄石火山是北美最大且仍处于活跃状态的超级火山，在过去两百万年中它曾数次以巨大的力量爆发。喷出的熔岩和火山灰也覆盖了公园内的绝大部分地区。得益于其持续的活跃状态，世界上的地热资源有半数位于黄石公园地区。黄石公园也是大黄石生态系统的核心所在，这是北温带地区现存最大且仍然近乎完好的自然生态系统。 公园内有记录的哺乳动物、鸟类、鱼类和爬行动物有数百种之多，其中包括多种濒危或受威胁物种，广袤的森林和草原中同样存有多种独特的植物。黄石公园是美国本土最大和最著名的巨型动物居住地。公园中有灰熊、狼、美洲野牛和加拿大马鹿的栖息地。是美国最古老也最大的野牛群。公园内每年都会发生山火，其中最大的一次是1988年黄石公园大火，公园内近三分之一的面积被烧毁。黄石公园也是休闲娱乐的好去处，园内可进行远足、露营、划船、钓鱼、度假和观光等活动。沿着园内铺设的道路可以就近接触到主要的地热区域以及一些湖泊和瀑布。冬天，游客们则往往会在导游指引下乘坐雪上摩托车等冰上交通工具来造访公园。.

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