“地球生命全系列——从单细胞到人类”古菌(下)
古细菌可以出现在各种生境中，是全球生态的重要组成部分。古细菌占地球生物量的20%。许多古细菌生活在极端环境(英文:extreme environment)中，包括在极端微生物中发现的最早的古细菌。有些生活在极高的温度下(通常在100°C以上)，如间歇泉、油井或深海温泉。其他人生活在非常寒冷的环境或高盐、强酸或强碱性的水中。然而，一些古细菌是中性的，可以在沼泽、废水、海洋和土壤中找到。许多产生甲烷的古菌生活在动物的消化道中，如反刍动物、白蚁或人类。古细菌通常对其他生物无害，致病性古细菌未知。
极端环境下的古细菌可分为嗜盐、嗜热、嗜碱、嗜酸四个生理群。这些都不是具体的分类，而且这些分类也不是互相排斥的，所以有些古生菌有时会属于其中的几个，但这仍然可以作为分类的起点。
嗜盐菌生活在高盐度环境中，如盐湖，盐度高于嗜盐菌能生存的20-25%。嗜热古菌适合在超过45°C(113°F)的温度下生长，例如在温泉中，在超过80°C(176°F)的温度下生长最好的古菌是坎氏甲烷单孢菌的菌株116(甚至122c)。
有些古细菌可以在极端酸性或碱性的环境中生长，例如嗜酸古细菌中的嗜酸苦藻可以在pH值为0的环境中生长，相当于1.2 M硫酸。
古细菌抵抗极端环境的能力也让科学家可以推测外星生命的可能特征。一些极端环境与火星相似，因此推测这些古细菌可能在陨石上的行星之间移动。
最近许多研究发现，古细菌不仅能在高温和中温环境中生存，也能在极低温环境中生存。比如极地海洋中有很多古细菌，但大多是非极端海洋环境中的古细菌，是浮游生物中的微微型浮游生物。虽然有大量的古细菌(占纯生物量的40%)，但几乎没有一种能在实验室中分离出来进行纯培养(英文:pure culture)。因此，古细菌在海洋生态中的作用是基本的，古细菌对整个生物地球化学循环的影响大多不清楚。一些海洋thaumarchaeota可以产生硝化作用，因此推测它应该对海洋的氮循环有影响，但这些春季古菌也会利用其他能源。海底的沉积物中可以发现大量的古菌，这也是海底深度超过一米的区域中最丰富的生物。
古细菌参与地球上的碳、氮、硫循环。虽然这些细胞活动对生态系统非常重要，但古细菌也可能造成类似人类变化的环境影响，甚至可能造成环境污染。
古细菌也能进行氮循环中的大多数化学反应。一些古细菌可以从生态系统中清除有机氮。这些化学反应包括硝酸盐代谢和反硝化作用。其他古细菌可以向生态中添加氮，形成有机氮。这些反应包括吸氮和固氮。最近，科学家发现古细菌也参与了氨的氧化。这些反应在海洋中尤为重要。一些古细菌也参与土壤中氨的氧化。这些古细菌产生硝酸盐，而其他微生物进一步氧化硝酸盐。最后，植物和其他生物会吸收和利用被氧化的硝酸盐。
在硫循环中，利用硫化物氧化和代谢的古菌可以从岩石中释放硫，并将其提供给其他生物。而这些古菌，如硫黄菌，会被硫磺代谢，最终产生硫酸，所以这种古菌在废弃矿山的生长会导致酸性矿山排水等环境污染的出现。
在碳循环中，产甲烷古菌可以去除多余的氢气，在有机物的缺氧分解中起到分解者的作用。这些古细菌可以生活在缺氧的环境中，如沉积物和沼泽，它们也可以用于污水处理。
产甲烷菌是大气甲烷的主要来源，占全球每年甲烷排放量的大部分。产甲烷菌排放的甲烷加速了全球温室气体排放和全球变暖。
全球甲烷值从前工业化时期的722 ppb(1亿吨大气中有722吨甲烷)增加到2011年的1800PPB，期间甲烷值增加到之前的2.5倍，201年全球甲烷值为80万年来最高。甲烷的全球变暖潜势为29，这说明甲烷在100年内吸收的热量是二氧化碳的29倍。
古细菌与其他生物的关系主要是互利或部分互利。到目前为止，还没有发现古细菌是任何其他生物的病原体或寄生虫。虽然至今没有发现和证实古细菌病原体，但研究证明某些产甲烷菌可能与牙周病有关。另外，一种骑古菌(英文:nano archaea eqi tans)nano archaea eqi tans可能是适合火球古菌(英文:Ignicoccus hospitalis)的春季古菌的寄生菌，必须在宿主细胞内生活繁殖，但对宿主无益。相反，Richmond矿的古菌Richmond mine嗜酸纳米生物(Arman)只是偶尔与酸性矿生物膜中的其他古菌接触。这种关系的本质仍然未知。但科学家知道，古细菌(英文)和伊格球菌属(英文)的关系不同于微小的古细菌阿尔曼，后者一般不与嗜热菌(英文)相互作用。
在所有反刍动物和白蚁的消化道中，产甲烷菌和原生动物之间存在互利关系，帮助宿主消化纤维素。在这种缺氧环境中，原生动物利用纤维素获得能量，同时释放氢气。大量的氢气会影响原生动物获取能量的效率。当产甲烷氢通过化学反应转化为甲烷时，原生动物将受益于获得更多的能量。
有些古细菌生活在厌氧原生动物体内，利用氢气发生器产生的氢气(英文:hydrogenosome)。这些原生动物包括纤毛虫Plagiopyla fronta(英文:Plagiopyla fronta)。古菌也与更大的生物有关。例如，古菌cenarchaeus symbiosum(英文:cenarchaeus symbiosum)生活在海绵Axinella mexicana(英文:Axinella mexicana)中，与海绵有* * *关系。
古生菌也可以成为偏袒的受益者，宿主既没有受益也没有受害。例如，史密斯甲烷杆菌是正常人体肠道菌群中最常见的古细菌，占肠道中原核生物的十分之一。在白蚁和人类中，这些产甲烷细菌甚至可能是有益的。这些古菌会与其他菌群相互作用，帮助消化。古菌群体也生活在许多其他生物的表面或表面附近，例如珊瑚的表面和植物根冠周围的根际。
1 archaeota *
2.纳米古生物)*
3 Thaumarchaeota
4克雷纳查奥塔(Crenachaeota)
4.1热蛋白
5门
5.1古细菌
5.2盐杆菌(盐杆菌)
5.3甲烷杆菌(Methanobacterium)
5.4甲烷球菌属(Methanococci)
5.5甲烷微生物
5.6甲烷吡啶(甲烷吡啶)
5.7热球菌(Thermococci)
5.8热原体(热原体)