■洛基的城堡。 網上圖片上一次和各位討論細胞中線粒體（mitochondria）的來源，提到了Lokiarchaeota這一類古菌。在現今流行的一個猜想當中，Lokiarchaeota這一類古菌在很久以前，「因緣際會」下「吸收」了另外的一種細菌；這種細菌後來「逗留」在古菌之中，就慢慢地演化成後來細胞中的線粒體。眼光銳利的讀者可能已經留意到Lokiarchaeota的首四個字母：Loki，也就是近幾年在超級英雄電影中大受歡迎的北歐神祇洛基。這類以北歐神祇命名的微生物，其實是在近年才被發現，但卻幫助我們了解生命在古代的時候是如何演化。今天就和大家簡單介紹一下。
「洛基城堡」尋古菌
海底火山或是海床板塊活動活躍的地方附近，海水經常被地球內部的高溫加熱得火燙，繼而以噴泉的形式向海中噴發出來。在北冰洋附近就有一個這樣的「海底溫泉」，被叫作「洛基的城堡（Loki's Castle）」。早在2010年，科學家們就已在這個「城堡」附近收集海床沉澱物，並分析當中含有的DNA。
到了2015年，瑞典烏普薩拉大學的演化微生物學家Thijs Ettema和他的研究夥伴發表分析結果，指出在這些沉澱物中找到新類型的古菌，並將它以「洛基」命名。不過，「洛基」在微生物的世界中並不孤單：其後科學家們找到了更多相關的古菌種類，並繼續以北歐的神祇來命名：Thor（也就是雷神索爾）、Odin（雷神的父王奧丁）和Heimdallr（視覺聽覺極佳的守護使者海姆達爾）。現在甚至有提議，將這四種古菌歸納為一個更大的種類，名為Asgard（也就是雷神等等居住的世界阿斯加德），看來科學家們在命名的時候也真的是「別出心裁」呢。
古菌後代說暫佔上風
這些古菌的名稱雖說有趣，但對我們理解生命又有何重要呢？為此，我們需要回想起上次提過的3大生物種類：真核生物（eukaryota）的細胞中含有細胞核，將重要的DNA包裹起來，跟細胞的其他部分分隔。這些細胞的結構較為複雜，而較高級的生物（包括人類）也屬於真核生物，因此在生物演化的過程中，真核生物應該是較遲出現的。
另一大生命種類就是我們熟悉的細菌（bacteria）；而最後一類就是之前提及的古菌（archaea）。細菌及古菌都沒有細胞核，不過在許多其他方面（包括牠們的基因排序）就有很大的不同，因此被歸納為不同的種類。
這樣的分類應用於現今的生物之上看來不錯，不過這些種類的演化過程，卻在生物學界掀起了一番的辯論。上次跟大家提到，在久遠的年代，一些古菌「吞噬」了另一些細菌；這些細菌漸漸演化成線粒體，而整個古菌與細菌的結合就慢慢變成真核細胞。
如此看來，所有真核生物（包括我們）都是古菌的後代。不過並非所有人都同意這樣的想法：另一些生物學家認為，當初吞噬細菌的並非古菌，而是真核生物與古菌的共同祖先。吞噬了細菌的，後來演化為真核生物；沒有的，就演化為古菌。在這樣的想法下，真核生物、細菌及古菌之間並沒有完全的從屬關係，因此真正是呈三國鼎立之勢。
「阿斯加德」一類的古菌，就為這個辯論提供了更多的材料。雖然是古菌，牠們卻擁有不少真核生物才有的基因，以致研究人員自己甚至懷疑他們分析的樣本是否曾受到污染（在嚴格的程序下，這樣的可能性自然極低）。
既然如此，「我們是古菌後代」的猜想看來是稍微佔上風了。
不過，古菌與真核生物在演化的過程中互相交換基因，並非不可能之事，因此誰是誰的祖先，並不是這麼容易就可以決定下來。有些科學家已在研究如何在實驗室中培育這些「阿斯加德」古菌，希望能更深入研究這個課題。■張文彥博士 香港大學理學院講師
短暫任職見習土木工程師後，決定追隨對科學的興趣，在加拿大多倫多大學取得理學士及哲學博士學位，修讀理論粒子物理。現任香港大學理學院講師，教授基礎科學及通識課程，不時參與科學普及與知識交流活動。