De 3 domenene i biologi (Woese-klassifisering)

4952
Basil Manning

De tre biologiske domener Tre-domenesystemet er en klassifisering foreslått av biologen Carl Woese på slutten av 70-tallet, som deler organiske vesener i domenene Bakterier, Archaea og Eukaryota..

Denne klassifiseringen i "domener" er bedre enn det tradisjonelle oppdelingssystemet i fem eller seks riker, som vi er mest kjent med. Den fundamentale inndelingen av domenene er å dele prokaryoter i to domener, der archaea er mer relatert til eukaryoter, enn til den andre gruppen prokaryoter - bakterier..

Kilde: Rock 'n Roll [Public domain], fra Wikimedia Commons

Denne fylogenetiske ordningen er allment akseptert av de fleste biologer. Men med utviklingen av bioinformatikk og statistiske verktøy, har noen forfattere foreslått nye forhold mellom levende vesener, som trosser Woeses klassifisering..

Artikkelindeks

  • 1 Klassifiseringshistorikk
    • 1.1 Inndeling i to riker: Animalia og Plantae
    • 1.2 Inndeling i tre riker: Animalia, Plantae og Protista
    • 1.3 Inndeling i fem riker
    • 1.4 Inndeling i tre domener
  • 2 Livets tre domener
  • 3 Domain Archaea
    • 3.1 Klassifisering av archaea
  • 4 Bakteriedomene
    • 4.1 Klassifisering av bakterier
  • 5 Domain Eukarya
    • 5.1 Klassifisering av eukaryoter
  • 6 Referanser

Klassifiseringshistorie

Inndeling i to riker: Animalia og Plantae

Før publiseringen av verkene til Woese og hans kolleger brukte biologer en "tradisjonell" klassifisering, ved hjelp av en enkel og intuitiv dikotomi som delte planter fra dyr - formelt Animalia og Plantae..

I denne inndelingen ble alle bakterier, sopp og fotosyntetiske protister betraktet som "planter", mens protozoer ble gruppert sammen med dyr..

Med vitenskapens fremgang, utviklingen av moderne metoder og en mer inngående analyse av organiske vesener, ble det klart at inndelingen i planter og dyr ikke passet til den sanne evolusjonære historien til disse. Faktisk var det en "rustikk" og inkonsekvent forenkling av forholdet mellom dem..

Inndeling i tre riker: Animalia, Plantae og Protista

For å rette opp denne situasjonen la den anerkjente evolusjonsbiologen og ornitologen Ernst Haeckel til et nytt rike på listen: Protista-riket..

Denne klassifiseringen oppnådde en tydeligere inndeling av former som åpenbart ikke skulle grupperes. Klassifiseringen var imidlertid fremdeles alarmerende problematisk..

Inndeling i fem riker

I 1969 foreslo den amerikanske økologen Robert Harding Whittaker delingsordningen i fem riker: Animalia, Plantae, Fungi, Monera og Prostista.

Dette systemet er hovedsakelig basert på celletyper som utgjør organismer. Medlemmene av Monera er encellede og prokaryote vesener, mens protistene også er encellulære, men eukaryotiske.

De tre gjenværende kongedømmene - Animalia, Plantae og Fungi - er klassifisert i forhold til deres måte å skaffe næringsstoffer på. Planter har fotosyntetiske evner, sopp skiller ut enzymer i miljøet, etterfulgt av absorpsjon av næringsstoffer, og dyr konsumerer maten, med intern eller ekstern fordøyelse..

Inndelingen av organismer i fem riker ble allment akseptert av datidens systematikere, siden de mente at klassifiseringen i økende grad ble tilpasset de virkelige evolusjonære forholdene til levende vesener..

Inndeling i tre domener

På 1970-tallet begynte professor Carl Woese fra University of Illinois å finne bevis for en viss ukjent gruppe av svært iøynefallende encellede organismer. Disse bodde i miljøer med ekstreme forhold med temperatur, saltinnhold og pH, hvor man trodde at livet ikke kunne opprettholdes.

Ved første øyekast ble disse organismer klassifisert som bakterier, og ble kalt archaebacteria. Et dypere og mer detaljert blikk på arkebakteriene gjorde det imidlertid klart at forskjellene med bakteriene var så slående at de ikke kunne klassifiseres i samme gruppe. Faktisk var likheten bare overfladisk..

Dermed tillot molekylære bevis denne gruppen forskere å etablere et klassifiseringssystem med tre domener: Bakterier, Archaea og Eukaryota..

Å foreslå nye slektsforskning mellom organismer markerte en begivenhet av stor betydning i moderne biologi. Denne viktige oppdagelsen førte til at Woese vant National Science of Science i 2000..

De tre domenene i livet

Livets tre foreslått av Carl Woese etablerer mulige slektsforhold mellom organiske vesener, noe som tyder på eksistensen av tre livets domener.

Denne hypotesen ble foreslått takket være analysen av 16S ribosomalt RNA - forkortet 16S rRNA..

Denne markøren er en komponent i 30S-underenheten til det prokaryote ribosomet. Etter Woeses arbeid har det blitt mye brukt for fylogenetisk slutning. I dag er det veldig nyttig å etablere klassifisering og identifikasjon av bakterier.

Nedenfor vil vi beskrive de mest bemerkelsesverdige egenskapene til hvert av medlemmene som utgjør livets tre domener:

Archaea Domain

Archaea

Archaea er organismer som hovedsakelig kjennetegnes av å bo i miljøer med blant annet ekstreme temperatur-, surhets- og pH-forhold..

Dermed har de blitt funnet i vann med betydelig høye saltkonsentrasjoner, sure omgivelser og varme kilder. I tillegg bor noen arkæer også i regioner med "gjennomsnittlige" forhold, for eksempel jord eller fordøyelseskanalen til noen dyr..

Fra cellulært og strukturelt synspunkt er archaea preget av: de har ikke en kjernemembran, lipidene til membranene er koblet sammen med eterbindinger, de presenterer en cellevegg - men den er ikke sammensatt av peptidoglykan, og strukturen av genene ligner på eukaryoter på sirkulære kromosomer.

Reproduksjonen av disse prokaryotene er aseksuell, og det er påvist horisontal genoverføring.

Klassifisering av archaea

De er klassifisert som metanogene, halofile og termosyre. Den første gruppen bruker karbondioksid, hydrogen og nitrogen for å produsere energi, og produserer metangass som avfallsprodukt. Den første buen som blir sekvensert tilhører denne gruppen.

Den andre gruppen, halofilene er "saltelskere." For sin utvikling er det nødvendig at miljøet har en saltkonsentrasjon som er omtrent ti ganger større enn havets. Noen arter tåler konsentrasjoner opptil 30 ganger høyere. Disse mikroorganismene finnes i Dødehavet og i fordampede dammer.

Til slutt tåler termosyrefiler ekstreme temperaturer: større enn 60 grader (noen tåler mer enn 100 grader) og mindre enn vannets frysepunkt..

Det er nødvendig å avklare at dette er de optimale forholdene for levetiden til disse mikroorganismene. Hvis vi utsetter dem for romtemperatur, er det ganske mulig at de dør.

Bakteriedomene

Mycobacterium tuberculosis bakterier

Bakteriedomenet består av en stor gruppe prokaryote mikroorganismer. Generelt forbinder vi dem vanligvis med sykdommer. Ingenting er lenger fra virkeligheten enn denne misforståelsen.

Selv om det er sant at visse bakterier forårsaker dødelige sykdommer, er det mange av dem som er gunstige eller lever i kroppen vår og etablerer kommensielle forhold og utgjør en del av vår normale flora..

Bakterier har ingen kjernemembran, de mangler organeller selv, cellemembranen deres består av lipider med ester-type bindinger og veggen består av peptidoglycan.

De reproduserer aseksuelt, og det er påvist horisontale genoverføringshendelser.

Klassifisering av bakterier

Selv om klassifiseringen av bakterier er veldig kompleks, vil vi her håndtere de grunnleggende inndelingene av domenet, i cyanobakterier og eubakterier.

Medlemmene av cyanobakterier er blågrønne fotosyntetiske bakterier som produserer oksygen. I følge fossilregisteret dukket de opp for rundt 3,2 milliarder år siden og var ansvarlige for den drastiske endringen fra et anaerobt miljø til et aerobt (oksygenrikt) miljø..

I mellomtiden er eubakterier de sanne bakteriene. Disse vises i varierte morfologier (cocci, bacilli, vibrios, spiralformet, blant andre) og presenterer modifiserte strukturer for deres mobilitet, som cilia og flagella..

Eukarya Domain

Eukaryot menneskelig cellerepresentasjon. Du kan se kjernen

Eukaryoter er organismer som hovedsakelig kjennetegnes ved tilstedeværelsen av en veldefinert kjerne, avgrenset av en kompleks biologisk membran..

Sammenlignet med de andre domenene har membranen en rekke strukturer, og lipidene har esterlignende bindinger. De presenterer ekte organeller, avgrenset av membraner, genomets struktur ligner archaea, og den er organisert i lineære kromosomer.

Gruppegjengivelse er usedvanlig mangfoldig og viser både seksuelle og aseksuelle modaliteter, og mange gruppemedlemmer er i stand til å reprodusere på begge måter - de utelukker ikke hverandre..

Klassifisering av eukaryoter

Den inkluderer fire riker med svært varierte og heterogene former: protistene, soppene, pantasene og dyrene..

Protister er encellede eukaryoter, som euglena og paremecia. Organismene som vi ofte kjenner som sopp er medlemmene av soppriket. Det er uni og flercellede former. De er sentrale elementer i økosystemer for å nedbryte dødt organisk materiale.

Planter består av fotosyntetiske organismer med en cellevegg hovedsakelig laget av cellulose. Den mest iøynefallende egenskapen er tilstedeværelsen av det fotosyntetiske pigmentet: klorofyll.

Inkluderer bregner, mosser, bregner, gymnospermer og angiospermer.

Dyr består av en gruppe heterotrofe flercellede organiske vesener, de fleste av dem i stand til å bevege seg og forskyve seg. De er delt inn i to store grupper: virvelløse dyr og virvelløse dyr.

Hvirvelløse dyr består av piferer, cnidarians, nematoder, bløtdyr, leddyr, pigghuder og andre små grupper. På samme måte er virveldyr fisk, amfibier, reptiler, fugler og pattedyr..

Dyr har klart å kolonisere praktisk talt alle miljøer, inkludert hav og luftmiljøer, og har vist et komplekst sett med tilpasninger for hver..

Referanser

  1. Forterre P. (2015). Livets universelle tre: en oppdatering. Grenser i mikrobiologi6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Carl Woeses visjon om cellulær evolusjon og livets domener. RNA-biologielleve(3), 197-204.
  3. Margulis, L., og Chapman, M. J. (2009). Riker og domener: en illustrert guide til livets fyler på jorden. Akademisk presse.
  4. Sapp, J. (2009). De nye grunnlagene for evolusjonen: på livets tre. Oxford University Press.
  5. Sapp, J., og Fox, G. E. (2013). Den enestående søken etter et universelt livets tre. Mikrobiologi og molekylærbiologi anmeldelser: MMBR77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Domain Cell Theory støtter den uavhengige utviklingen av Eukarya, Bacteria and Archaea og Nuclear Compartment Commonality hypotesen. Åpen biologi7(6), 170041.

Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.