De 3 domæner i biologi (Woese klassificering)



den tre biologiske områder eller tre domænesystem er en klassifikation foreslået af biologen Carl Woese i slutningen af ​​70'erne, som deler organiske væsener i Bakterierne, Archaea og Eukaryota domænerne.

Denne klassifikation i "domæner" er bedre end det traditionelle divisionssystem i fem eller seks kongeriger, som vi er mere bekendt med. Den grundlæggende fordeling af domæner er opdelt i to domæner prokaryoter hvor archaea er mere beslægtet med eukaryoter, den anden gruppe af prokaryoter - bakterier.

Denne fylogenetiske orden er bredt accepteret af de fleste biologer. Men med udviklingen af ​​bioinformatik og statistiske værktøjer har nogle forfattere foreslået nye relationer mellem levende væsener, der tåler Woese's klassificering.

indeks

  • 1 Klassifikationens historie
    • 1.1 Opdeling i to kongeriger: Animalia og Plantae
    • 1.2 Opdeling i tre kongeriger: Animalia, Plantae og Protista
    • 1.3 Opdeling i fem kongeriger
    • 1.4 Division i tre domæner
  • 2 Livets tre domæner
  • 3 Archaea Domain
    • 3.1 Klassificering af arkæa
  • 4 domæne bakterier
    • 4.1 Klassificering af bakterier
  • 5 Domæne Eukarya
    • 5.1 Klassificering af eukaryoter
  • 6 referencer

Klassifikationens historie

Opdeling i to kongeriger: Animalia og Plantae

Før udgivelsen af ​​arbejdet i Woese og hans kolleger, biologer brugt en "traditionel" klassifikation, ved hjælp af en enkel og intuitiv dikotomi dividere planter dyr - formelt Animalia og Plantae.

I denne division blev alle bakterier, svampe og fotosyntetiske protister betragtet som "planter", mens protozoer blev grupperet sammen med dyrene.

Med fremme af videnskab, udvikling af moderne metoder og yderligere analyse af organiske væsener, blev det klart, at opdelingen i planter og dyr ikke passede den sande evolutionære historie af disse. Faktisk var det en "rustik" og inkonsekvent forenkling af forholdet mellem dem.

Division i tre kongeriger: Animalia, Plantae og Protista

Med det formål at rette op på denne situation tilføjede den berømte evolutionære biolog og ornitolog Ernst Haeckel et nyt rige til listen: Kongeriget Protista.

Denne klassifikation har opnået en klarere fordeling af former, der åbenbart ikke bør grupperes. Klassificeringen forblev imidlertid alarmerende problematisk.

Opdeling i fem kongeriger

I 1969 foreslog den amerikanske økolog Robert Harding Whittaker ordningen om opdeling i fem kongeriger: Animalia, Plantae, Fungi, Monera og Prostista.

Dette system er primært baseret på de celletyper, der udgør organismerne. Medlemmerne af Monera er encellulære og prokaryote væsener, mens protisterne også er enhedsdygtige, men eukaryote.

De resterende tre riger - Animalia, Plantae og svampe - er klassificeret med hensyn til deres form for erhvervelse af næringsstoffer. Planter har fotosyntetiske kapaciteter, svampe udskiller enzymer i mediet, efterfulgt af absorption af næringsstoffer, og dyrene indtager deres fødevarer, der har et internt eller eksternt fordøjelse.

Opdelingen af ​​organismer i fem riger blev bredt accepteret af den systematiske af tiden, da de følte, at klassificeringen er justeret i stigende grad til reelle evolutionære relationer levende ting.

Opdeling i tre domæner

I 70'erne begyndte professor ved University of Illinois, Carl Woese, at finde tegn på en bestemt ukendt gruppe af meget slående enhjulede organismer. De boede i omgivelser med ekstreme temperaturforhold, saltholdighed og pH, hvor man troede, at livet ikke kunne opretholdes.

Ved første øjekast blev disse organismer klassificeret som bakterier og blev kaldt archaebacteria. Et dybere og mere detaljeret billede af archaebakterierne gjorde det imidlertid klart, at forskellene med bakterierne var så mærkbare, at de ikke kunne klassificeres inden for samme gruppe. Faktisk var ligheden blot overfladisk.

På denne måde tillod molekylære beviser denne gruppe af forskere at etablere et klassifikationssystem af tre domæner: Bakterier, Archaea og Eukaryota..

Foreslå nye genealogiske forhold mellem organismer, markeret en begivenhed af stor betydning i moderne biologi. Denne vigtige opdagelse førte Woese til at vinde National Medal of Science i 2000.

Livets tre domæner

Livets træ foreslået af Carl Woese etablerer de mulige slægtsrelationer mellem organiske væsener, der tyder på, at der eksisterer tre områder af livet.

Denne hypotese blev foreslået takket være 16S ribosomal RNA-analysen - forkortet som 16S rRNA.

Denne markør er en bestanddel af 30S subunit af det prokaryote ribosom. Efter Woese's arbejde har den været meget anvendt til fylogenetisk indledning. I dag er det meget nyttigt at etablere klassificering og identifikation af bakterier.

Næste vil vi beskrive de mest bemærkelsesværdige egenskaber ved hvert af de medlemmer, der udgør de tre områder af livet:

Archaea Domain

Archaea er organismer, der primært er præget af beboende omgivelser med ekstreme temperaturforhold, surhed, pH blandt andre.

På denne måde er de fundet i farvande med betydeligt høje saltkoncentrationer, sure omgivelser og termiske farvande. Derudover beboer nogle arkæer også regioner med "gennemsnitlige" betingelser, såsom jord eller fordøjelseskanalen hos nogle dyr.

Fra det punkt af cellen og strukturelt archaea er kendetegnet ved: ikke-nuklear membran, er lipidmembranerne fastgjort med etherbindinger, har cellevæg - men dette er ikke sammensat af peptidoglycan, og genet struktur er ligner eukaryoter på cirkulære kromosomer.

Reproduktionen af ​​disse prokaryoter er aseksuel, og horisontal genoverførsel er blevet påvist.

Klassificering af arkæa

De er klassificeret som metanogene, halofile og termoacidofile. Den første gruppe bruger kuldioxid, hydrogen og nitrogen til at producere energi, der producerer methangas som affaldsprodukt. De første buer, der skal sekventeres, tilhører denne gruppe.

Den anden gruppe, halophiles er "salt elskere". For dens udvikling er det nødvendigt, at miljøet har en saltkoncentration omkring 10 gange større end havets. Nogle arter kan tolerere koncentrationer op til 30 gange højere. Disse mikroorganismer findes i det døde hav og i fordampede damme.

Endelig er termoacidophiler i stand til at modstå ekstreme temperaturer: større end 60 grader (nogle kan tolerere mere end 100 grader) og lavere end frysepunktet for vand.

Det er nødvendigt at præcisere, at disse er de optimale betingelser for disse mikroorganismers levetid - hvis vi udsætter dem for stuetemperatur, er det helt muligt, at de dør.

Bakteriedomæne

Det bakterielle domæne omfatter en bred gruppe af prokaryote mikroorganismer. Generelt forbinder vi sædvanligvis dem med sygdomme. Intet længere fra virkeligheden end denne misforståelse.

Selvom det er rigtigt, at visse bakterier forårsager dødelige sygdomme, er mange af dem gavnlige eller lever i vores kroppe, der etablerer kommensale forhold, der er en del af vores normale flora.

Bakterier har ingen kernemembranen, manglende organeller selv, er deres cellemembran sammensat af lipider med esterbindinger væg type og består af peptidoglycan.

De reproducerer aseksuelt, og begivenheder med horisontal genoverførsel er blevet påvist.

Klassificering af bakterier

Selvom klassificeringen af ​​bakterier er meget kompleks, vil vi her beskæftige os med de grundlæggende divisioner af domænet, i cyanobakterier og eubakterier.

Medlemmerne af cyanobakterierne er blågrønne fotosyntetiske bakterier, der producerer ilt. Ifølge fossilregistreringen viste de sig for omkring 3,2 milliarder år siden og var ansvarlige for den drastiske forandring fra et anaerobt miljø til et aerobt (iltrigt) miljø.

Eubacteria er derimod sande bakterier. Disse præsenteres i forskellige morfologier (kokker, bacilli, vibrioner, spiralformede etc.) og har ændret strukturer for mobilitet, såsom cilier og flageller.

Domæne Eukarya

Eukaryoter er organismer, der primært kendetegnes ved tilstedeværelsen af ​​en veldefineret kerne, afgrænset af en kompleks biologisk membran.

I sammenligning med de andre domæner har membranen en række strukturer, og lipiderne udviser ester-type bindinger. De præsenterer ægte organeller, afgrænset af membraner, genets struktur svarer til arkæa og er organiseret i lineære kromosomer.

Gruppe Play er overordentlig varieret, viser både kønnet og ukønnet modes, og mange medlemmer af gruppen er i stand til at gengive de to spor - ikke udelukker hinanden.

Klassificering af eukaryoter

Det omfatter fire kongeriger med meget varierede og heterogene former: protisterne, svampe, pantas og dyr.

Protister er encellulære eukaryoter, såsom euglener og paremecios. De organismer, som vi almindeligvis kender som svampe, er medlemmerne af svampenes rige. Der er uni og pluricellulære former. De er nøgleelementer i økosystemer for at nedbryde døde organiske stoffer.

Planterne er sammensat af fotosyntetiske organismer med en cellevæg dannet hovedsageligt af cellulose. Den mest iøjnefaldende egenskab er tilstedeværelsen af ​​fotosyntetisk pigment: klorofyl.

Det omfatter bregner, moser, bregner, gymnospermer og angiospermer.

Dyrene omfatter en gruppe heterotrofiske pluricellulære organiske væsener, hvoraf de fleste er i stand til bevægelse og forskydning. De er opdelt i to store grupper: hvirvelløse dyr og hvirvelløse dyr.

Invertebrater er dannet af porer, cnidarians, nematoder, bløddyr, leddyr, pighuder og andre små grupper. Tilsvarende er hvirveldyr fisk, amfibier, krybdyr, fugle og pattedyr.

Dyrene har formået at kolonisere stort set alle miljøer, herunder oceaner og luftmiljøer, og udviser et komplekst sæt tilpasninger for hver.

referencer

  1. Forterre P. (2015). Livets universelle træ: en opdatering. Grænser i mikrobiologi, 6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Carl Woese's vision om cellulær evolution og livets domæner. RNA biologi, 11(3), 197-204.
  3. Margulis, L., & Chapman, M.J. (2009). Kongeriger og domæner: En illustreret vejledning til livets phyla på Jorden. Academic Press.
  4. Sapp, J. (2009). Det nye fundament af evolution: på livets træ. Oxford University Press.
  5. Sapp, J., & Fox, G. E. (2013). Den enestående søgen efter et universelt træ af livet. Mikrobiologi og molekylærbiologi anmeldelser: MMBR, 77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Domænecelle teori understøtter den uafhængige udvikling af Eukarya, Bakterier og Archaea og kernekammeret Commonality hypothesis. Åben biologi, 7(6), 170041.