第384章 细菌界之门下纲（2 / 2）
3.生态角色：可能影响海洋碳循环或宿主微生物组，但机制不明确。
纤维杆菌门（Fibrobacteres）是一类专性厌氧、主要参与纤维素降解的细菌，常见于反刍动物（如牛、羊）的瘤胃、厌氧消化系统及部分土壤环境中。目前，根据NcbItaxonoy和Gtdb的分类系统，该门仅包含1个纲，但可能仍有未充分描述的类群。以下是详细分类信息：
1.纤维杆菌纲（Fibrobacteria）
代表目：
Fibrobacterales（唯一已知的目）
代表属：
Fibrobacter（如F.suogenes和F.ialis，均为瘤胃纤维素降解菌）
代谢特征：
专性厌氧，通过发酵纤维素和半纤维素产生乙酸、琥珀酸等短链脂肪酸。
与反刍动物共生，帮助宿主消化植物纤维。
其他潜在类群
环境宏基因组中检测到与纤维杆菌门相关的didat类群（如didatFibroonas），但尚未正式分类。
研究现状与生态意义
1.关键功能：在反刍动物和厌氧消化系统中扮演纤维素降解的核心角色。
2.培养挑战：多数菌株难纯培养，依赖共培养或宏基因组技术研究。
3.工业应用：潜在用于生物燃料（如纤维素乙醇）生产。
芽单胞菌门（Geatioes）是一类广泛分布于土壤、淡水、沉积物等环境的细菌，具有独特的代谢特征和生态功能。根据最新的分类系统（如NcbItaxonoy和Gtdb），该门目前包含1个正式描述的纲，但可能仍有未完全分类的类群。以下是详细分类信息：
1.芽单胞菌纲（Geatioes）
代表目：
Geationadales（唯一已知的目）
代表属：
Geationas（如G.aurantiaca，模式种，分离自土壤，具有好氧化能异养代谢）
Geatirosa（如G.kaazoonesis，从淡水沉积物中分离）
代谢特征：
多为好氧化能异养菌，可能参与土壤有机质分解。
部分菌株具有光敏色素（如类胡萝卜素），但尚未确认是否具有光合能力。
其他潜在类群
环境宏基因组中检测到与芽单胞菌门相关的didat类群（如didatSolibacter），但尚未正式归类为独立的纲。
研究现状与生态意义
1.分布广泛：在干旱土壤、淡水生态系统甚至南极环境中均有发现。
2.生态功能：可能参与碳循环，尤其在贫营养环境中具有竞争优势。
3.分类挑战：由于难培养性，多数多样性仍依赖分子手段（如16SrRNA基因或宏基因组）鉴定。
硝化螺旋菌门（Nitrospirae）是一类具有重要生态功能的细菌，主要参与氮循环（尤其是硝化作用）和铁氧化。根据最新的分类系统（如NcbItaxonoy和Gtdb），该门目前包含4个纲，具体如下：
1.硝化螺旋菌纲（Nitrospira）
代表目：
Nitrospirales
代表属：
Nitrospira（如N.osviensis，经典硝化细菌，将亚硝酸盐氧化为硝酸盐）
didatNitrohelix（深海热液环境中的硝化菌）
生态功能：
在污水处理、土壤及海洋中驱动亚硝酸盐→硝酸盐的转化。
2.铁氧化菌纲（therodesulfovibrionia）
代表目：
therodesulfovibrionales
代表属：
therodesulfovibrio（如t.yellowstonii，嗜热硫酸盐还原菌，部分菌株可氧化铁）
didatagobacteriu（具有磁小体，可能与铁代谢相关）
代谢特征：
部分菌株参与铁循环或硫酸盐还原。
3.莱夫松菌纲（Leptospirillia）
代表目：
Leptospirilles
代表属：
Leptospiril（如L.ferriphi，极端嗜酸铁氧化菌，常见于酸性矿山排水）
应用：
用于生物冶金（如铜、金矿的微生物浸出）。
4.未分类环境类群（didat）
部分宏基因组数据中发现的潜在新纲（如didatNitroaritia，海洋硝化菌），但尚未正式分类。
研究现状与挑战
1.代谢多样性：除硝化作用外，部分成员参与硫\/铁循环或厌氧代谢。
2.难培养性：多数类群依赖宏基因组或单细胞基因组技术研究。
3.环境意义：在污水处理、矿山修复和全球氮循环中至关重要。
热袍菌门（therotogae）是一类超嗜热或嗜热的厌氧细菌，广泛分布于高温环境（如热泉、深海热液、油藏等）。根据最新的分类系统（NcbItaxonoy和Gtdb），该门目前包含2个正式描述的纲，并可能涵盖部分未完全分类的环境类群。以下是详细分类信息：
1.热袍菌纲（therotogae）
代表目：
therotogales（模式目）
代表属：
therotoga（如t.aritia，超嗜热菌，最适生长温度80°c）
pseuda（如p.lettgae，分离自油田）
代谢特征：
厌氧发酵，分解糖类产生氢气、?和有机酸。
部分菌株具有氢酶，可能与古菌互营共生。
2.中温热袍菌纲（sotogae）
代表目：
sotogales
代表属：
sotoga（如.fera，中温菌，30–60°c生长，常见于石油污染环境）
生态意义：
适应较宽温度范围，在工业废水或油藏中参与有机物降解。
其他潜在类群
环境宏基因组中检测到didat类群（如didatcalditoga），可能代表新的纲级分类单元，但尚未正式描述。
研究现状与工业应用
1.极端酶资源：热袍菌的耐高温酶（如纤维素酶、蛋白酶）用于生物技术。
2.生物能源：氢气生产能力被研究用于清洁能源开发。
3.进化意义：其基因组显示与古菌的基因水平转移，可能反映早期生命演化。
脱铁杆菌门（deferribacteres）是一类厌氧或微好氧的细菌，广泛分布于高温、高盐或富含金属的环境中（如深海热液、油藏、动物肠道等）。该门细菌以参与铁\/锰还原、硫循环和致病性（如某些鱼类病原菌）为特征。根据最新的分类系统（NcbItaxonoy和Gtdb），目前该门包含4个纲，具体如下：
1.脱铁杆菌纲（deferribacteres）
代表目：
deferribacterales（模式目）
代表属：
deferribacter（如d.therophis，嗜热铁还原菌，分离自深海热液）
Geovibrio（如G.ferrired，可还原铁和硫）
代谢特征：
厌氧条件下利用Fe(III)、n(IV)、硝酸盐作为电子受体。
2.弯曲杆菌纲（Flexistipes）
代表目：
Flexistipales
代表属：
Flexistipes（如F.sarabici，分离自红海热液）
生态意义：
适应高盐或高温环境，代谢机制尚不完全明确。
3.黏胶杆菌纲（ucispiril）
代表属：
ucispiril（如.schaedleri，啮齿类动物肠道共生菌）
功能：
可能影响宿主肠道免疫系统，与炎症性肠病相关。
4.脱硫杆菌纲（denitrovibrio）
代表属：
denitrovibrio（如d.acetiphis，可还原硝酸盐和硫）
代谢特征：
参与硫\/氮循环，常见于厌氧沉积物。
其他潜在类群
宏基因组数据中可能存在未分类的新纲（如didatdeferrisoatia），但尚未正式确认。
研究现状与应用
1.生物修复：用于处理重金属污染（如铀、铬还原）。
2.致病性：ucispiril与动物肠道疾病关联研究。
3.极端环境适应：耐高温\/高盐机制对生命极限的探索。
热脱硫杆菌门（therodesulfobacteria）是一类嗜热、厌氧的硫酸盐还原细菌（SRb），广泛分布于高温环境（如热泉、深海热液、油藏等）。该门细菌以硫酸盐还原和参与硫循环为主要特征，部分成员还能氧化氢气或有机酸。根据NcbItaxonoy和Gtdb的最新分类，该门目前仅包含1个正式描述的纲，但可能涵盖未完全分类的环境类群。以下是详细分类信息：
1.热脱硫杆菌纲（therodesulfobacteria）
代表目：
therodesulfobacteriales（模式目）
代表属：
therodesulfobacteriu（如t.une，模式种，嗜热硫酸盐还原菌）
therodesulfatator（如t.dic，分离自印度洋热液）
代谢特征：
严格厌氧，利用硫酸盐、亚硫酸盐或硫代硫酸盐作为电子受体，生成硫化氢（h?S）。
部分菌株可氧化氢气或小分子有机酸（如乳酸、丙酮酸）。
2.潜在未分类类群
环境宏基因组中检测到一些与热脱硫杆菌门相关的didat类群（如didatAither），可能代表新的纲或目，但尚未正式描述。
研究现状与生态意义
1.极端环境适应：最适生长温度60–85°c，耐高温机制对研究生命极限有重要意义。
2.硫循环作用：在深海热液和地热系统中驱动硫硫酸盐转化，影响局部生态系统。
3.生物技术潜力：其硫酸盐还原酶或可用于重金属污染修复（如固定化铀、镉）。
注意
热脱硫杆菌门目前分类较简单，仅含1个纲，但分子研究表明其可能隐藏更高多样性（需更多培养和基因组数据支持）。
异常球菌栖热菌门（deother）是一类以极端抗辐射（deo）和超嗜热（ther）特性着称的细菌，广泛分布于高温、干燥或放射性环境（如热泉、沙漠、核污染区域）。根据NcbItaxonoy和Gtdb的最新分类，该门目前包含2个正式描述的纲，具体如下：
1.异常球菌纲（deoi）
代表目：
deoales（模式目）
代表属：
deo（如d.radiodurans，极端抗辐射，可耐受5,000Gy电离辐射）
truepera（如t.radiovictrix，耐辐射和耐干燥）
特征：
具有多层细胞壁结构和高效的dNA修复机制，是研究极端抗性的模式生物。
部分菌株能降解有机污染物（如d.deserti用于生物修复）。
2.栖热菌纲（theri）
代表目：
therales（模式目）
代表属：
ther（如t.aquatic，超嗜热菌，其taqdNA聚合酶是pcR技术的核心酶）
iother（如.silvan，中温菌，常见于温泉或热水管道）
特征：
最适生长温度50–80°c，部分菌株可产耐高温酶（如蛋白酶、纤维素酶）。
生态上常与古菌（如Sulfolob）共生。
其他潜在类群
环境宏基因组中检测到与deother相关的未培养类群（如didattepidither），可能代表新的纲级分支，但尚未正式分类。
研究与应用
1.生物技术：
ther的耐高温酶广泛应用于分子生物学（如pA测序）。
deo用于核污染环境修复或外太空生存研究（模拟火星条件）。
2.进化意义：其独特的细胞壁和代谢途径可能反映早期生命的适应策略。
（2）极端环境或新发现的细菌门
泉古菌门（archaeota）是古菌域（Archaea）中的一个重要门类（注：细菌界与古菌界为并列域级分类，泉古菌属于古菌而非细菌），其成员多为嗜热、嗜酸或超嗜极环境微生物，广泛分布于热泉、深海热液、酸性矿山及海洋中。根据最新的分类系统（如Gtdb和NcbItaxonoy），泉古菌门目前划分为7个纲，部分类群可能因研究进展调整。以下是详细分类：
1.热变形菌纲（theroprotei）
代表目：
Sulfolobales（如Sulfolob，嗜酸嗜热，生长于酸性热泉，ph23，7580°c）
theroproteales（如theroprote，超嗜热，还原硫元素）
特征：
多为超嗜热（°c）或嗜酸（ph＜4），参与硫代谢。
2.硝化球菌纲（Nitrososphaeria）
代表目：
Nitrososphaerales（如Nitrososphaera，土壤中的氨氧化古菌）
特征：
广泛参与全球氮循环，将氨（Nh?）氧化为亚硝酸盐（No??）。
3.热球菌纲（theroi）
代表目：
theroales（如pyro、thero，深海热液超嗜热菌）
特征：
严格厌氧，生长温度°c，产甲烷或发酵有机物。
4.暖球形菌纲（caldisphaeria）
代表目：
caldisphaerales（如caldisphaera，分离于酸性热泉）
特征：
嗜热（7080°c），代谢硫或铁。
5.福氏菌纲（Fervidiaceae）
代表目：
Fervidiales（如Fervidi，高温陆地热泉）
特征：
超嗜热（＞85°c），代谢机制尚不明确。
6.古球形菌纲（Geotherarchaeia）
代表：
来自深海热液或油藏的未培养类群（如didatGeotherarchaeu）。
7.硫还原球菌纲（therosphaeria）
代表目：
desulfuroales（如pyrodictiu，超嗜热，形成网状细胞结构）
特征：
生长温度高达110°c，还原硫或氢。
生态与意义
1.极端环境适应：泉古菌是研究生命耐热\/耐酸机制的模型。
2.生物地球化学循环：驱动硫、氮、碳循环（如Nitrososphaera影响土壤氮肥力）。
3.酶资源：其耐高温酶（如Sulfolob的dNA聚合酶）用于生物技术。
热石菌门（calditrichaeota）是细菌界中的一个较小且研究较少的门类，其成员主要为嗜热、厌氧或微好氧的细菌，常见于高温环境（如热泉、深海热液、油藏等）。目前，根据NcbItaxonoy和Gtdb（Geaxonoydatabase）的分类，该门仅包含1个已确认的纲，但可能包含未完全分类的环境类群。
1.热石菌纲（calditrichia）
代表目：
calditrichales（模式目）
代表属：
caldithrix（如c.abyssi，分离自深海热液，厌氧，嗜热）
代谢特征：
厌氧或微好氧，可进行化能自养或混合营养代谢。
可能参与硫循环（如硫还原或硫氧化）。
2.潜在未分类类群
部分宏基因组研究在高温沉积物或热泉中检测到与calditrichaeota相关的未培养菌，可能代表新的纲级分支，但尚未正式命名（如didat类群）。
研究现状与生态意义
1.极端环境适应：最适生长温度5070°c，可能具有独特的耐热机制。
2.生态功能：可能在高温生态系统中参与碳、硫循环，但具体代谢途径仍需进一步研究。
3.基因组特征：已测序的caldithrix基因组显示其具有氢酶和硫代谢相关基因，暗示可能的能量代谢方式。
热丝菌门（therotogae）是细菌界中一类独特的嗜热厌氧细菌，广泛分布于高温环境（如热泉、深海热液、油藏等），以其外膜囊状结构（“toga”）和高效的糖酵解能力着称。根据NcbItaxonoy和Gtdb（Geaxonoydatabase）的最新分类，该门目前包含4个正式描述的纲，具体如下：
1.热丝菌纲（therotogae）
代表目：
therotogales（模式目）
代表属：
therotoga（如t.aritia，超嗜热，最适生长温度80°c）
Fervidobacteriu（如F.nodosu，分离于热泉，产氢）
特征：
严格厌氧，外膜囊泡结构（“toga”）可能参与物质运输或耐热。
高效降解复杂多糖（如纤维素、木聚糖），是生物燃料研究的热点。
2.海热菌纲（sotogae）
代表目：
sotogales
代表属：
sotoga（如.fera，中温菌，3060°c，见于油藏或海洋沉积物）
特征：
相比其他纲更适应中温环境，代谢灵活性较高。
3.石油热菌纲（petrotogae）
代表目：
petrotogales
代表属：
petrotoga（如p.iothera，分离自石油储层，厌氧产氢）
特征：
与石油生态系统密切相关，可能参与烃类降解。
4.深海热菌纲（ootogae）
代表属：
ootoga（如o.teriensis，深海热液来源）
特征：
适应高压深海环境，代谢途径尚在研究中。
其他潜在类群
宏基因组研究发现部分未培养类群（如didat“calditoga”），可能代表新的纲，但尚未正式分类。
研究与应用
1.极端酶资源：
therotoga的耐高温酶（如木聚糖酶、dNA聚合酶）用于工业生物技术。
2.生物能源：
其高效的糖酵解与产氢能力是清洁能源开发的候选菌株。
3.进化意义：
热丝菌的基因组显示其与古菌存在水平基因转移（hGt），可能反映早期生命的热适应策略。
古菌域（Archaea）中的产甲烷菌分类：
产甲烷菌主要属于广古菌门（Euryarchaeota），包含以下7个纲（基于NcbItaxonoy）：
1.甲烷杆菌纲（thanobacteria）
代表目：thanobacteriales
代表属：thanobacteriu（如.theroautotrophicu）、thanotherobacter
特征：严格厌氧，利用h?+?或甲酸产甲烷。
2.甲烷球菌纲（thanoi）
代表目：thanoales
代表属：thano（如.jannaschii，深海热液来源）
特征：极端嗜热或耐压，部分种可在＞80°c生长。
3.甲烷微菌纲（thanoicrobia）
代表目：thanoicrobiales、thanosarales
代表属：
thanoi（h?\/甲酸利用）
thanosara（代谢最灵活，可利用乙酸、甲醇、甲基胺等）
特征：适应多种底物，广泛分布于湿地、厌氧消化系统。
4.甲烷火菌纲（thanopyri）
代表属：thanopyr（如.kandleri，超嗜热，＞100°c生长）
特征：仅1个属，深海热泉极端环境。
5.甲烷地菌纲（thanotheria）
代表目：thanotherales
代表属：thanother（高温陆地热泉）
6.甲烷古菌纲（thanonatronarchaeia）
代表属：thanonatronarchaeu（高盐碱环境产甲烷菌）
7.甲烷隐菌纲（thanofastidiosa）
代表目：thanofastidiosales
特征：依赖甲基化合物产甲烷，与人体肠道微生物组相关。
细菌界（bacteria）中的“甲烷代谢相关菌”
虽然细菌不产甲烷，但部分类群参与甲烷氧化或共生：
变形菌门（pseudoonadota）：
甲烷氧化菌（thyloales）（如thyloonas，好氧氧化甲烷）。
疣微菌门（Verruicrobiota）：
thycidiphi（极端酸性环境甲烷氧化菌）。
总结
“甲烷微菌门”属于古菌，而非细菌，其分类单元为广古菌门下的多个纲（如thanoicrobia、thanobacteria等）。
细菌中仅存在甲烷氧化菌（分解甲烷），而非产甲烷菌。
在细菌界（bacteria）中，黏球菌门（yxoota）（旧称deltaproteobacteria的黏球菌目，现升级为独立门）主要包括以下分类单元，基于最新的分类系统（如Gtdb和NcbItaxonoy）：
黏球菌门（yxoota）下的全部纲
目前确认的纲共有4个，涵盖具有社会性行为的滑行细菌（多细胞群体运动、形成子实体）：
1.黏球菌纲（yxoia）
代表目：yxoales（模式目，研究最深入）
科：
yxoaceae（如yxo，捕食其他细菌）
cystobacteraceae（如cystobacter，形成抗逆性孢囊）
polyangiaceae（如polyangiu，复杂子实体结构）
特征：
群体协作捕食（“狼群效应”），通过滑动运动（glidgotility）迁移。
营养匮乏时聚集形成子实体（fruitgbodies），分化成抗逆孢子。
2.厌氧黏菌纲（Anaeroyxobacteriae）
代表属：Anaeroyxobacter
特征：
严格厌氧，不形成典型子实体。
参与土壤中铁还原（Fe(III)→Fe(II)）和有机物降解。
3.硫化黏菌纲（haliangiaceae）
代表属：haliangiu
特征：
耐盐或嗜盐，分离自海洋沉积物。
代谢硫化物，部分种可降解几丁质。
4.未培养类群（环境样本分支）
Gtdb中暂定名称：
UbAUbA7963等（来自宏基因组数据，功能未知）。
其他相关说明
1.分类变动：
传统上黏球菌属于变形菌门（pseudoonadota）的δ变形菌纲，但基因组研究表明其应独立为门级分类单元（yxoota）。
2.独特行为：
黏球菌是研究多细胞协作和发育分化的模型生物，与真核社会性生物（如黏菌）有趋同进化现象。
3.生态作用：
调控土壤微生物群落（通过捕食），参与碳、氮循环。
总结
黏球菌门目前包含4个纲：
yxoia（典型黏球菌）、Anaeroyxobacteriae（厌氧型）、haliangiaceae（海洋硫化菌）及未培养分支。
主要研究集中在yxoales目，其社会性行为在微生物中极为特殊。
在细菌界（bacteria）中，脱硫弧菌门（desulfobacterota）（曾用名：deltaproteobacteria，现根据Gtdb等分类系统升级为独立门）主要包括以下分类单元，涵盖硫酸盐还原菌（SRb）、硫氧化菌及部分厌氧光合细菌：
脱硫弧菌门（desulfobacterota）下的全部纲
基于最新分类（如Gtdbv202和NcbItaxonoy），目前确认的纲共有9个，主要依据代谢功能和基因组特征划分：
1.脱硫杆菌纲（desulfobacteria）
代表目：desulfobacterales
典型属：
desulfobacteriu（完全氧化有机物至?）
desulfobacter（乙酸氧化型SRb）
特征：
严格厌氧，以硫酸盐（So?2?）为电子受体，氧化有机物或h?。
2.脱硫弧菌纲（desulfovibrionia）
代表目：desulfovibrionales
典型属：
desulfovibrio（模式属，常见于肠道和沉积物）
bilophi（与炎症性肠病相关）
特征：
不完全氧化有机物（如乳酸→乙酸），部分种耐氧。
3.脱硫八叠球菌纲（desulfarculia）
代表属：desulfarcus
特征：
利用硫酸盐或硫代硫酸盐，降解芳香族化合物。
4.脱硫单胞菌纲（desulfuroonadia）
代表目：desulfuroonadales
典型属：
desulfuroonas（以硫（S?）或Fe(III)为电子受体）
Geobacter（电化学活性菌，用于微生物燃料电池）
特征：
不还原硫酸盐，但参与硫\/铁循环。
5.脱硫球菌纲（desulfoidia）
代表属：desulfo（完全氧化型SRb）
6.互营菌纲（Syntrophia）
代表目：Syntrophobacterales
典型属：
Syntrophobacter（与产甲烷菌互营，降解丙酸）
特征：
依赖互营代谢（需氢营养伙伴）。
7.脱硫微菌纲（desulfobulbia）
代表目：desulfobulbales
典型属：
desulfobulb（不完全氧化型SRb）
cablebacteria（长丝状硫氧化菌，导电纳米线）
8.脱硫杆菌纲（desulfoonilia）
代表属：desulfoonile（脱卤呼吸菌，降解卤代有机物）
9.热脱硫菌纲（therodesulfobia）
代表属：therodesulfobiu（嗜热SRb，75°c以上生长）
其他重要说明
1.分类变动：
传统上这些类群属于δ变形菌纲（deltaproteobacteria），但基因组分析支持独立为脱硫弧菌门（desulfobacterota）。
2.生态与医学意义：
硫酸盐还原菌（SRb）：驱动全球硫循环，腐蚀金属管道（产h?S），与肠道菌群失调相关。
Geobacter：生物修复（铀污染）和生物能源应用。