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生命進(jìn)化一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。Brown等依據(jù)平行同源基因構(gòu)建的“Cenancestor”生命進(jìn)化樹(shù)，認(rèn)為生命的共同祖先Cenancestor是一個(gè)原生物。原生物在進(jìn)化過(guò)程中產(chǎn)生兩個(gè)分支，一個(gè)是原核生物（細(xì)菌和古菌），一個(gè)是原真核生物，在之后的進(jìn)化過(guò)程中細(xì)菌和古菌首先向不同的方向進(jìn)化，然后原真核生物經(jīng)吞食一個(gè)古菌，并由古菌的DNA取代寄主的RNA基因組而產(chǎn)生真核生物。
從進(jìn)化的角度看，微生物是一切生物的老前輩。如果把地球的年齡比喻為一年的話，則微生物約在3月20日誕生，而人類(lèi)約在12月31日出現(xiàn)在地球上。
人類(lèi)在發(fā)現(xiàn)和研究微生物之前，把一切生物分成截然不同的兩大界－動(dòng)物界和植物界。隨著人們對(duì)微生物認(rèn)識(shí)的逐步深化，從兩界系統(tǒng)經(jīng)歷過(guò)三界系統(tǒng)、四界系統(tǒng)、五界系統(tǒng)甚至六界系統(tǒng)，直到70年代后期，美國(guó)人Woese等發(fā)現(xiàn)了地球上的第三生命形式－古菌，才導(dǎo)致了生命三域?qū)W說(shuō)的誕生。該學(xué)說(shuō)認(rèn)為生命是由古菌域（Archaea）、細(xì)菌域（Bacteria）和真核生物域（Eucarya）所構(gòu)成。在圖示“生物的系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù)”中，左側(cè)的黃色分枝是細(xì)菌域；中間的褐色和紫色分枝是古菌域；右側(cè)的綠色分枝是真核生物域。
古菌域包括嗜泉古菌界（Crenarchaeota）、廣域古菌界（Euryarchaeota）和初生古菌界（Korarchaeota）；細(xì)菌域包括細(xì)菌、放線菌、藍(lán)細(xì)菌和各種除古菌以外的其它原核生物；真核生物域包括真菌、原生生物、動(dòng)物和植物。除動(dòng)物和植物以外，其它絕大多數(shù)生物都屬微生物范疇。由此可見(jiàn)，微生物在生物界級(jí)分類(lèi)中占有特殊重要的地位。