目前進化理論基本上是認為『古代古菌(一種沒有細胞核的單細胞生物)』先吞噬真細菌形成其粒線體，之後演化為有核單細胞生物(如變形蟲)，再由經過多細胞化的演化過程越來越複雜，形成動物(包含我們人類)、植物等多細胞的『真核生物』。但『自然界沒有古菌吞噬真細菌的任何先例啊！』，『生物的細胞核如何演化產生的呢？』這些問題多年來在進化理論中一直是難解的謎！以致在尋求演化的軌跡上一直也因著前寒武紀嚴重缺乏可佐證的化石出現，因而呈現演化軌跡與機制眾說紛紜、莫衷一是的局面。

甚麼是『古菌』呢？與一般的真細菌有甚麼不同呢？

過去曾經將古菌（Archaea）和真細菌一同歸為原核生物(沒有細胞核的單細胞生物)，並將其命名為「古細菌（Archaebacteria）」，但這種分類方式已過時。事實上古菌被進化論者認為有其獨特的進化歷程，並與其它生命形式有顯著的生物化學上的差異，所以現在將其列為演化理論親緣關係分類系統—三域系統—其中的一個域。在這個系統中，古菌域、真細菌域與真核生物域各自為一個域，並進一步劃分為歸屬於其下的更低的七個階層—界(僅有古菌界)、門、綱、目、科、數與種。

古菌與真細菌有很多相似之處，即它們『環狀摺疊DNA』、『沒有細胞核而是擬核結構』與『沒有任何其他膜狀胞器』，同時另一些特徵則相似於真核生物，例如存在DNA重複序列與DNA環繞組織蛋白的核小體。古菌的細胞壁為醣蛋白、假肽聚醣或蛋白質；真細菌細胞壁則含肽聚醣。古菌和細菌的大小和形狀非常相似，但儘管如此，但進化理論認為古菌與真核生物的親緣關係更為密切，特別是在一些代謝途徑（如轉錄和轉譯）有關酶的相似性(如引子酶或DNA聚合酶)上。古菌還有一些性狀是獨一無二的，比如由依賴醚鍵構成的單層甘油醚細胞膜，而真細菌與真核生物則為雙層甘油磷脂質細胞膜。與真核生物相比，古菌的細胞膜有更多途徑的能量來源，從熟悉的有機物糖類(如使用特殊的Entner-Douderroff途徑分解醣類)、氨、金屬離子或氫氣(H2)還原二氧化碳以生成甲烷的代謝，多數古菌極端厭氧。真細菌則藉細胞膜使用糖解作用與有氧呼吸作用，有需氧菌、厭氧菌與兼性菌三類。古菌藉著二分裂法、出芽來進行無性生殖，但沒有發現能產生內孢子的古菌種類。真細菌則以二分裂法為主，某些菌種可形成內孢子對抗缺水、高溫或化學壓力環境。

最初古菌被認為都是一些生活在溫泉、鹽湖之類極端環境的生物，但近來也發現它們的棲息地其實也十分廣泛，從土壤、海洋、到河流濕地。甚至也被發現在人類的大腸、口腔、與皮膚。尤其是在海洋中古菌特別多。目前沒有已知的作為病原體或寄生蟲的古菌，他們往往是片利共生或互利共生。如甲烷菌生活在人和反芻動物的腸道中幫助消化，產甲烷菌還被用於沼氣生產和污水處理。溫泉中古菌中的酶甚至能承受高溫和有機溶劑，常被生物技術所利用。而真細菌生存範圍則極為廣泛；生態角色則是生產者(自營)、分解者(異營)或消費者(異營)三者都有。 (以上資料摘錄自維基百科—古菌、真細菌)

我們是『古菌人』？新興進化理論—古菌竟是動植物與人類的演化先祖？

進化論者近幾年試圖提出古菌演化為真核生物(即所有『有細胞核』的生物，數量眾多，包含動物界、植物界、真菌界與原生生物界）的「代謝共營模型」（syntrophic model）來解釋演化論上一直捉襟見肘的『細胞核如何演化產生』的疑問。新的理論認為是不同的細菌之間因彼此相互的代謝需求互利而產生的緊密互助關係（互補性的營養交換，如提供H₂或還原性代謝物），進化論者認為代謝共營的兩種細菌最終導致了物理上的融合與細胞結構的複雜化，也就是太古的阿斯嘉德古菌在代謝上的相互倚靠的合併，最終導致其被阿斯嘉德古菌內共生吞噬了某種α-變形菌成為有『粒線體』的『原始真核細胞』。這就如同A車與B車一直在一起開(相依為命)，有一天突然『A進入B之內』合併為一台『A+B拼裝車』，兩個方向盤也自動去掉一個。換句話說，新的演化理論認為在此種共營的狀況下真核生物可能是阿斯加德古菌『一次』偶然的『內共生』嵌入了α-變形菌則演化成其粒線體，之後再內摺化細胞膜形成有兩層膜的細胞核，再進化成其他更複雜的真核生物。之後又進一步第二次內共生添加了藍綠菌變成葉綠體，從而演化出藻類與綠色植物。

近代2015年一些科學家成功培養出的海底熱泉生態系分離出來的一些阿斯嘉德古菌(Asgard Archaea；如普羅米修古菌 Prometheoarchaeum），顯示它們具有長而複雜的細胞突起與近似肌動蛋白與微管蛋白的蛋白質，通常與共生的消耗氫氣的真細菌或產甲烷古菌生活在一起並進行代謝交換。這支持了前述的共養模型 (Syntrophic model)：演化論者認為真核生物的誕生可能始於古代阿斯嘉德古菌用其突起包圍了細菌夥伴而將其『一次性吞噬(內共生)』，最終將其納入菌體內演化為其本身的粒線體。阿斯嘉古菌的命名者以北歐神話為其命名，意義是洛基城堡附近發現的——洛基城堡是位於挪威和斯瓦爾巴群島之間的大西洋中脊上的黑色煙囪。2015年的演化理論認為新發現的阿斯嘉德古菌就是太古的原核生物，只等一次關鍵的內共生事件，就開啟了通往複雜生命（如人類）的大門。因此阿斯嘉古菌被進化論者認定是與真核生物親緣關係最近的原核生物。(註1)

換言之，在阿斯嘉德古菌被發現之前，簡單的原核生物（細菌、古菌）與複雜的真核生物（具有細胞核與膜狀胞器）之間因複雜度差異極大而存在巨大的演化鴻溝。阿斯嘉德古菌被認為在演化上填補了原核生物與真核生物之間的「缺失環節」。另外阿斯嘉德古菌的基因組中含有大量被認為是「真核生物特徵蛋白質（Eukaryotic Signature Proteins, ESPs）」的基因。演化理論認為這證明真核生物所需的許多「複雜化的工具箱(Complex toolkit)」（如極簡單細胞骨架蛋白質、內膜系統的控制基因）在真核生物出現之前，就已經存在於原始的古菌之中了。這甚至可能影響了原先琳·瑪格利斯(Lynn Margulis)自1990年所主張的三域六界的分類觀點。瑪氏認為生命被分為三個『域』：真細菌域 (Bacteria)、古菌域(Archaea)和真核生物域 (Eukarya；包含四個界：原生生物界、真菌界、植物界與動物界【含人類】)。而新演化觀點認為：真核生物並非與古菌平行的獨立分支，而是直接起源於阿斯嘉德古菌內部的其中一個分支，因此只需分為兩個域：真細菌域與古菌域。新的進化理論認為我們真核生物在本質上其實是「演化得非常複雜的一群古菌」，我們甚至可被稱為阿思嘉德人(Asgardians)。無疑地，這樣新的內共生起源理論的確讓一些的進化論者非常雀躍。(註1；註2)

圖2-1 在新的共生起源論(Symbiogenesis)中，古細菌和需氧細菌的融合產生了真核生物，真核生物具有需氧線粒體；第二次融合又添加了葉綠體，從而產生了綠色植物。藍色線條代表加入粒線體的演化；綠色線條代表加入葉綠體的演化。圖片來源：Asgard Archaea 維基英文版CC BY-SA 4.0，Chiswick Chap從檔案:Symbiogenesis.svg 重新繪製已反映新的進化理論。