某版選修生物生命起源內容疑惑

我對這個講法好疑惑，不止是因為沒碰過，也覺得不太合理。

第一個不覺得合理的地方是，若說因為光合作用出現在不同分支中，考慮到在不同分支中同時演化出光合作用的機率很低，所以光合作用應該是祖徵。那麼每個分支都有光合作用的消失，好像機率也不是那麼高。如果現在的異營來自光合自營失去光合作用，那麼在各分支的異營原核生物都應該有不同的光合作用系統的殘跡？

第二個不覺得合理的地方是，原核生物的代謝作用這麼的多樣，要所有的異營原核生物都死光光，這是可能的嗎？

看到的時候立馬聯絡相關在大學負責教授普生演化的老師，討論這段文字。
當下討論出的疑問有
1.原核生物本身並不是單系群
2.原核生物的光合作用演化是多次獨立演化的結果，有很多不同類型，例如氧的有無、胞內結構也不同等。
3.異營原核生物的代謝路徑非常多樣

當然也聯絡出版社，希望得到更多的參考資料。
可惜多次聯絡所得到的資料都是年代久遠（campbell 6^th 中文版），而且也無法支持課文內容。

中文版裡說「光合作用只起源一次且發生於現今所具有光合作用能力的原核生物類群的共同始祖上，而與這些光合生物關係密切的異營性原核生物類群則可能是在演化歷程中喪失期光合作用的能力」

這一段話是合理的推測

但是「縱使第一個生命是異營的，並演化出自營生物來，但今日我們所看到的多樣性異營生物則是演化自光合性始祖的次級後裔」

這一段話則需要假設現在的異營性生物飾演化自現今原核生物的共同祖先才成立。而且還要確定現今的原核生物是單一起源。

第二頁中說的藍菌化石年代早於氧氣累積年代只說明早期光合作用不產生氧氣，也不能說明早於異營。

又，出版社提供的資料中，英文部份並沒有支持中文版的內容。

我跟幾位老師討論後的有些疑惑
1.就光合作用的基因來說，的確是單一起源，可是就個體起源來看，光合作用似乎是多起源？
2.原核生物有很多的基因水平轉移，而真核生物的光合作用是來自於內共生。在課文所說的異營原核後裔有包括真核生物的始祖嗎？
3.就我所知原核生物並非單系群，較接近真核生物的是古細菌，古細菌裡應該有非光合自營的種類，這些非光合自營的古細菌也是從光合自營共祖經過喪失光合作用基因而來的嗎？

後來出版社聯絡上了周成功老師，老師的回覆是

「原始生物演化的過程並沒有直接的証據，大半都是依憑現有生化的知識，重新建構出來的。由於原核細胞彼此之間遺傳物質橫向交換非常頻繁，DNA序列的此對並不能正確推論它們之間的演化關係。老師的懷疑是合理的，而教科書僅僅提供一個合理的推測。光合作用是原始生命形式能否持續的一個必要條件(海底熱泉附近的生物例外)，因此以光合作用生物為食物的異營生物應該是後來演化出來的。有關光合作用的演化過程可以參考貓頭鷹出版社最近的一本書：生命的躍升。作著Nick Lane是這方面的權威。」

所以又立馬上網買了生命的躍升，一看之下真是超愛的，學到好多東西啊。尤其是討論光系統演化的段落，好好看啊。

但是，我把相關的段落一看再看，並沒有看到支持課文中的敘述。
而且就因為原核細胞彼此之間遺傳物質橫向交換非常頻繁，要如何這麼確定的說現代異營原核生物是光合自營類群喪失光合作用呢？

也就是基因本身可能是單一起源，但會有水平轉移，所以可能造成不同類群中的細菌都獲得光合作用的基因。

想了很久，有一個很想問的問題是，課文講的是在哪個時間點的事情呢？所謂的光合作用演化是不是指的是在光系統的階段而已？所謂的原核生物是不是在真細菌古細菌的演化之前？

我覺得啊，這段課文是很棒的，是能讓學生思考很多的，值得再多寫一點，寫得更完整，好讓學生能更清楚這段文字要教授的演化情境。濃縮的文字有時會造成大的誤解與困惑，這樣的誤解與困惑，若和此段文字的教學目標重要性相比，也許有點令人遺憾呢。

20080218幽門螺旋菌?幽門螺旋桿菌?

今天被問到一個問題，會導致胃潰瘍的細菌是螺旋菌還是桿菌?
因為科學人上面寫的是螺旋菌，但是我們在課程中所教的螺旋菌大多是不會致病的。

所以就去查了一下，實在是有點小困難。
因為細菌的分類更新很快，看法也很分歧，加上我實在不了解細菌的分類。

據說NCBI的分類不算太舊，也不會更新過快，可以參考，不過要認得細菌的"目"級的階層。

光是在謝文陽老師的細菌分類的濫觴和演變中就提到

「國際原核生物分類系統委員會」(International Committee on Systematics of Prokaryotes，簡稱ICSP）

《伯吉氏系統細菌學手冊》Bergey's Manualof Systematic Bacteriology簡稱BMSB



在cancer的个人空间上有簡介細菌的分類，是以LPSN網站為基礎。
在維基上(實在找不到其他有中文譯名又更具權威的網頁)關於細菌的分類有如下的條目


門
產水菌門 Aquificae 熱袍菌門Thermotogae 熱脫硫桿菌門Thermodesulfobacteria
異常球菌-棲熱菌門 Deinococcus-Thermus 產金菌門 Chrysiogenetes 綠彎菌門 Chloroflexi
熱微菌門 Thermomicrobia 硝化螺旋菌門 Nitrospirae 脫鐵桿菌門 Deferribacteres
藍藻門 Cyanobacteria 綠菌門 Chlorobi
變形菌門 Proteobacteria -->幽門螺旋桿菌在此門之下
厚壁菌門 Firmicutes 放線菌門 Actinobacteria 浮黴菌門 Planctomycetes 衣原體門 Chlamydiae
螺旋體門 Spirochaetes 纖維桿菌門 Fibrobacteres 酸桿菌門 Acidobacteria 擬桿菌門 Bacteroidetes
黃桿菌門 Flavobacteria 鞘脂桿菌門 Sphingobacteria 梭桿菌門 Fusobacteria 疣微菌門 Verrucomicrobia
網團菌門 Dictyoglomi 芽單胞菌門 Gemmatimonadetes


在維基上有關幽門螺旋桿菌的分類地位如下
域：細菌域 Bacteria
門：變形菌門 Proteobacteria
綱：ε-變形菌綱 Epsilonproteobacteria
目：彎曲菌目 Campylobacterales
科：彎曲菌科 Campylobacteraceae
屬：螺桿菌屬 Helicobacter
種：幽門螺桿菌 H. pylori


變形菌門（Proteobacteria）是細菌中最大的一門，主要是由核糖體RNA序列定義的，名稱取自希臘神話中能夠變形的神普羅透斯，因為這一門細菌的形狀非常多樣。

變形菌門根據rRNA序列被分爲五類（通常作爲五個綱），用希臘字母α、β、γ、δ和ε命名。其中有的類別可能是併系的。


α-變形菌除包括光合的種類外，還有代謝C1化合物的種類、和植物共生的細菌（如根瘤菌屬）、與動物共生的細菌和危險的致病菌立克次體目。真核生物的線粒體的前身也很可能屬於這一類。

β-變形菌包括很多好氧或兼性細菌，也有一些無機化能種類（如可以氧化氨的亞硝化單胞菌屬(Nitrosomonas)）和光合種類（紅環菌屬(Rhodocyclus)和紅長命菌屬(Rubrivivax)）。很多種類可以在環境樣品中發現，如廢水或土壤中。該綱的致病菌有奈氏球菌目(Neisseriales)的中一些細菌（可導致淋病和腦膜炎）和伯克氏菌屬(Burkholderia)。 在海洋中很少能發現β-變形菌。

γ-變形菌 如腸桿菌科(Enterobacteraceae)、弧菌科(Vibrionaceae)和假單胞菌科(Pseudomonadaceae)。很多重要的病原菌屬於這個綱，如沙門氏菌屬(Salmonella)（腸炎和傷寒）、耶爾辛氏菌屬(Yersinia)（鼠疫）、弧菌屬(Vibrio)（霍亂）、銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)（就醫時引發的肺部感染或者囊性纖維化）。重要的模式生物大腸桿菌也屬於此綱。

δ-變形菌 如硫酸鹽還原菌（脫硫弧菌屬(Desulfovibrio)、脫硫菌屬(Desulfobacter)、脫硫球菌屬(Desulfococcus)、脫硫線菌屬(Desulfonema)等）和硫還原菌（如除硫單胞菌屬(Desulfuromonas)），以及具有其它生理特徵的厭氧細菌，如還原三價鐡的地桿菌屬(Geobacter)和共生的暗桿菌屬(Pelobacter)和互營菌屬(Syntrophus)。

ε-變形菌只有少數幾個屬，多數是彎曲或螺旋形的細菌，如沃林氏菌屬(Wolinella)、螺桿菌屬(Helicobacter)和彎曲菌屬(Campylobacter)。它們都生活在動物或人的消化道中，爲共生菌（沃林氏菌在牛中）或致病菌（螺桿菌在胃中或彎曲菌在十二指腸中）。

一般我們所說的 螺旋菌 並不是一個分類群，甚至不是一個好的型態特徵，所以追究造成胃潰瘍的是幽門螺旋桿菌還是幽門螺旋菌，必須要先知道提問者概念中的螺旋菌是什麼?

像是α-變形菌綱 Alphaproteobacteria中的紅螺菌目，也是螺旋形的
硝化螺旋菌門（Nitrospira）也是螺旋形的。其中的硝化螺旋菌屬（Nitrospira）作爲硝化細菌（Nitrifier），可將亞硝酸鹽氧化成硝酸鹽。

造成胃潰瘍的是Helicobacter屬的細菌，翻成螺旋菌也許是helico+bacter的原因?
如果上課時教的螺旋菌特性是無致病性的話，那麼Helicobacter pylori 翻成幽門螺旋桿菌會比較好唄?


幽門螺旋桿菌的發現者馬歇爾博士有為這個細菌設立一個基金會幽門螺桿菌基金會 ，真好。