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自从20世纪90年代中期以来，越来越多的微生物学家开始放弃培养技术，转而通过直接测序从海水、树叶表面、湿地沉积物甚至淋浴喷头内部生物膜中提取的核酸(DNA)来鉴定生物。在过去的10年里，这些方法得到了极大的改进，使得数以百万计的微生物个体可以同时被取样。

同样，我们知道近10万亿(10的13次方)个细菌细胞构成了人类的微生物群。这些微生物不仅有助于宿主的消化和营养吸收，也代表了其免疫系统的扩展。放眼地球各处，在地壳、大气、海洋和冰盖的深处都发现了微生物的身影。总的来说，地球上微生物细胞的估计数量大约在1nonillion(10的30次方)左右，这个数字超出了人们的想象，也超过了宇宙中恒星的估计数量。自然，这就引出了一个问题：到底有多少物种可能存在?

地球上几乎每个生态系统中都有长长的物种名单，每年都有近2万种动植物新物种被发现。这些物种中有许多碰巧是甲虫，但关于啮齿动物、鱼类、爬行动物甚至灵长类动物的报道也不少见。尽管令生物学家和公众都感到兴奋，但新出现的动植物物种每年仅占物种总数的2%左右。这一迹象表明，我们可能正在接近对地球上这些生物近乎完整的普查。

与之形成鲜明对比的是，在微生物世界中，包含数不清物种的深层谱系正在被迅速描述出来。几年前，科学家在科罗拉多州的一个含水层中发现了35个新的细菌门。门是个广泛的群体，包含成千上万或数以百万计的微生物，甚至是相关物种。在这个含水层中发现的细菌门占地球上所有以前确认的细菌门的15%。

在此背景下，人类属于脊索动物门，但也有65000多种其他动物拥有脊索(或骨杆)，包括哺乳动物、鱼类、两栖动物、爬行动物、鸟类和被囊动物。这些发现表明，就描述微生物生物圈的多样性而言，我们发现的只是冰山一角。理想情况下，如果我们要对全球生物多样性进行评估，应该就物种的构成达成一致。

对于植物和动物来说，物种通常被定义为一组能够交配并产生可繁殖后代的生物。不幸的是，这个定义对于分类微生物物种并不是很适用，因为它们是无性繁殖的。微生物可以通过被称为“水平基因转移”的过程，在密切相关的个体之间转移基因，这种过程类似于有性繁殖生物的重组。

尽管如此，仍有些基于共同祖先的分类方法，可以从遗传数据中推断出来。最常用于描述微生物分类的技术包括核糖体RNA (rRNA)基因序列比较。这种基因参与构建核糖体，核糖体是所有生命形式中蛋白质合成所需的分子机制。通过比较序列之间的相似性，科学家们不需要培育类群，也不需要费力地描述它们的生理或细胞结构，就能识别出类群。

与这种基于rRNA的微生物分类相关的许多警告中，有一个事实是它可能低估了物种的真实数量。如果是这样的话，那么最近关于地球上可能有1亿万个物种的预测可能仍是个相当保守的估计，尽管其数量惊人。了解地球上微生物种类数量，可能对提高我们的生活质量具有实际意义。

地球上最古老的物种

已知的最古老物种的是蓝藻细菌，是一种能利用光合作用生成能量的细菌。促进了大气中氧气的形成，距今35亿年左右。