Klasyfikacja Woese (3 system domeny)

3 domeny. Źródło: Rock 'N Roll, Wikimedia Commons

Jaka jest klasyfikacja Woese lub system trzech domen?

Trzy domeny biologii, o Trzy system domeny, jest to klasyfikacja zaproponowana przez biologa Carl Woese (1928-2012) pod koniec lat 70. XX wieku, który dzieli istoty organiczne na domeny bakteryjne, archaea i eukaryota.

Ta klasyfikacja w „domenach” jest lepsza od tradycyjnego systemu podziału w pięciu lub sześciu królestwach, z którymi jesteśmy bardziej zaznajomieni. Podstawowym podziałem domen jest podzielenie prokariotów na dwie domeny, w których łuki są bardziej powiązane z eukariotami, niż z inną grupą prokariotów, bakterii.

To święcenie filogenetyczne jest powszechnie akceptowane przez większość biologów. Wraz z rozwojem narzędzi bioinformatycznych i statystycznych niektórzy autorzy zaproponowali nowe relacje między żyjącymi istotami, co kwestionuje klasyfikację Woese.

Historia klasyfikacji

Podział na dwa królestwa: zwierzęta i plantae

Przed publikacją prac Woese i jego współpracowników biolodzy zastosowali „tradycyjną” klasyfikację, stosując prostą i intuicyjną dychotomię, która podzieliła rośliny zwierząt (formalnie, Animalia i Plantae).

W tym podziale wszystkie bakterie fotosyntetyczne, grzyby i protistów były uważane za „rośliny”, podczas gdy pierwotniaków zgrupowano ze zwierzętami.

Wraz z rozwojem nauki, rozwoju współczesnych metodologii i głębszej analizy istot organicznych, stało się jasne, że podział na rośliny i zwierzęta nie dostosowało się do prawdziwej historii ewolucyjnej. W rzeczywistości było to „rustykalne” i niespójne uproszczenie relacji między nimi.

Podział na trzy królestwa: Animal, Plactae i protist

W celu poprawienia tej sytuacji, znany biolog ewolucyjny i ornitolog Ernst Haeckel (1834–1919) dodali nowe królestwo do listy: protist.

Ta klasyfikacja osiągnęła wyraźniejszy podział w sposób, którego nie należy zgrupować. Jednak klasyfikacja pozostała problematyczna.

Podział na pięć królestw

W 1969 r. Amerykański ekolog Robert Harding Whittaker (1920–1980) zaproponował program podziału w pięciu królestwie: Animal, Plantae, Fungi, Monera and Protist.

Ten system opiera się głównie na typach komórek, które tworzą organizmy. Członkowie Monera są jednokomórkowymi i prokariotami, podczas gdy Protist są również jednokomórkowe, ale eukariotów.

Może ci służyć: sporangiophore: Charakterystyka i funkcje

Pozostałe trzy królestwa - Animalia, Plantae i Fungi- są klasyfikowane przez ich sposób na pozyskiwanie składników odżywczych. Rośliny mają zdolności fotosyntetyczne, grzyby wydzielają enzymy w środku, a następnie wchłanianie składników odżywczych, a zwierzęta spożywają pokarmy z trawieniem wewnętrznym lub zewnętrznym.

Podział organizmów na pięć królestw był powszechnie akceptowany przez systematykę tamtych czasów, ponieważ uważali, że lepiej dostosować się do prawdziwych relacji ewolucyjnych żywych istot.

Podział na trzy domeny

W latach 70. mikrobiolog Carl Woese znalazł dowody pewnej nieznanej grupy bardzo uderzających organizmów jednokomórkowych. Mieszkały w środowiskach o ekstremalnej temperaturze, zasoleniu i warunkach pH, ​​gdzie nie można było utrzymać życia.

Na pierwszy rzut oka organizmy te zostały sklasyfikowane jako bakterie, nazywane Archeobacteria. Jednak głębsza wizja ich wyjaśniła, że ​​różnice z bakteriami były tak znane, że nie można ich klasyfikować w tej samej grupie. W rzeczywistości podobieństwo było tylko powierzchowne.

Dowody molekularne pozwoliły tej grupie badaczy na ustanowienie trójdomenowego systemu klasyfikacji: bakterii, archaea i eukariota.

Proponuj nowe relacje genealogiczne między organizmami, oznaczało zdarzenie o wielkim znaczeniu we współczesnej biologii. To ważne odkrycie doprowadziło Woese do wygrania w 2000 roku National Science Medal.

Trzy dziedziny życia

Drzewo życia zaproponowane przez Carla Woese'a ustanawia możliwe relacje genealogiczne między istotami organicznymi, co sugeruje istnienie trzech dziedzin życia. Hipotezę tę zaproponowano dzięki analizie rybosomalnych 16S (w skrócie RNA 16S).

Ten marker jest składnikiem podjednostki 30S rybosomu prokariotów. Po pracach Woese był szeroko stosowany do wnioskowania filogenetycznego. Dziś jest to bardzo przydatne do ustanowienia klasyfikacji i identyfikacji bakterii.

Następnie najbardziej godne uwagi cechy każdego z organizmów tworzących trzy dziedziny życia:

Archaea domena

Archaees to organizmy zamieszkujące środowiska o ekstremalnej temperaturze, kwasowości, warunkach pH.

Może ci służyć: ryzyko reprodukcyjne: czynniki, ocena, zapobieganie

Znaleziono je w wodach o znacznie wysokich stężeniach soli fizjologicznej, środowiskach kwaśnych i gorących źródłach. Niektóre również żywe regiony o „średnich” warunkach, takie jak gleba lub przewód pokarmowy niektórych zwierząt.

Z komórkowego i strukturalnego punktu widzenia łuki są scharakteryzowane, ponieważ nie mają błony jądrowej, lipidy membran są połączone przez łącza eterowe, mają ścianę komórkową (ale nie składa się z peptydoglikanu) i struktury struktury genów jest podobne do eukariotów w chromosomach okrągłych.

Reprodukcja tych prokariotów jest bezpłciowa, a poziome przenoszenie genów zostało udowodnione.

Klasyfikacja łuków

Są one klasyfikowane jako metanogenne, halofile i termakidofile. Pierwsza grupa wykorzystuje dwutlenek węgla, wodór i azot do osiągnięcia energii, wytwarzając gaz metanowy jako produkt odpadowy. Pierwsza archea, która jest zsekwencjonowana, należy do tej grupy.

Druga grupa, Halophiles, to „miłośnicy soli”. Ze względu na jego rozwój konieczne jest, aby środowisko miało stężenie soli fizjologicznej około 10 razy większe niż w oceanie. Niektóre gatunki mogą tolerować stężenia do 30 razy większe. Te mikroorganizmy znajdują się na Morzu Martym i w odparowanych stawach.

Wreszcie, termakidofile są w stanie wytrzymać ekstremalne temperatury: większe niż 60 ° (niektóre mogą tolerować ponad 100 °) i niższe do punktu zamarzania wody.

Konieczne jest wyjaśnienie, że są to optymalne warunki życia tych mikroorganizmów, jeśli ujawnimy je w temperaturze pokojowej, prawdopodobnie umrą.

Domena bakterii

Domena ta obejmuje szeroką grupę mikroorganizmów prokariotycznych. Ogólnie rzecz biorąc, zwykle kojarzymy ich z chorobami, ale to źle.

Prawdą jest, że niektóre bakterie powodują choroby śmiertelne, ale wiele z nich jest korzystnych lub żyje w naszym ciele, tworząc relacje komentarzy, stanowiąc część naszej normalnej flory.

Bakterie nie mają błony jądrowej, brakuje im właściwych organelli, ich błona komórkowa składa się z lipidów z łączami łącza, a ściana składa się z peptydoglikanu.

Odtwarzają się w sposób bezpłciowy, a zdarzenia związane z przenoszeniem genów poziome.

Klasyfikacja bakterii

Chociaż klasyfikacja bakterii jest złożona, omówimy fundamentalne podziały domeny: Cyanobakterie i eubakterii.

Cyanobakterie to zielone bakterie fotosyntetyczne, które wytwarzają tlen. Zgodnie z rekordem kopalnym pojawili się około 3.2 miliardy lat i były odpowiedzialne za drastyczne zmiany z środowiska beztlenowego na środowisko aerobowe (bogate w tlen).

Może ci służyć: teoria płomisty: pochodzenie, zasady i zastrzeżenia

Tymczasem eubakterie to prawdziwe bakterie. Są one prezentowane w różnych morfologiach (między innymi kokosy, pachnili, wibru, helikalne) i obecne zmodyfikowane struktury mobilności, takie jak rzęs i flagella.

Domena eukarya

Eukarionty to organizmy wyróżniające się przede wszystkim obecnością dobrze zdefiniowanego jądra, ograniczonego przez złożoną błonę biologiczną.

W porównaniu z innymi domenami membrana ma różnorodne struktury i lipidy wykazują łącza typu estra. Mają prawdziwe organelle, ograniczone przez błony, struktura genomu jest podobna do łuków i jest organizowana w liniowych chromosomach.

Reprodukcja grupowa jest niezwykle zróżnicowana, wykazując zarówno metody seksualne, jak i bezpłciowe, a wielu członków grupy jest w stanie odtworzyć na dwa sposoby: nie wykluczają się wzajemnie.

Klasyfikacja eukariotów

Obejmuje cztery królestwa o bardzo różnorodnych i heterogenicznych formach: protistów, grzybów, roślin i zwierząt.

Protistami są jednokomórkowymi eukariotami, takimi jak Euglena i Paremecios. Organizmy, które powszechnie znamy jako grzyby, są członkami królestwa grzybów. Istnieją formy unikomórkowe. Są kluczowymi elementami w ekosystemach do degradacji martwej materii organicznej.

Rośliny składają się z organizmów fotosyntetycznych ze ścianą komórkową wyformalowaną do celulozy. Jego najbardziej znaczącą cechą jest obecność chlorofilu. Obejmuje paproci, mchy, gimnospermy i okrytozalążkowe.

Zwierzęta zawierają grupę heterotroficznych wielokomórkowych istot organicznych, głównie o mocy ruchu i przemieszczenia. Są one podzielone na dwie duże grupy: bezkręgowce i bezkręgowce.

Bezkręgowce powstają przez poriferów, cnidarian, nicienie, mięczaki, stawonogów, równonodowe i inne małe grupy. Kręgowce to ryby, płazy, gady, ptaki i ssaki.

Zwierzęta zarządzały praktycznie wszystkimi środowiskami, w tym oceanikami i środowiskami powietrznymi, wykazując złożoną grę adaptacji w każdym.

Bibliografia

1. Forterre, s. Uniwersalne drzewo życia: aktualizacja. Granice w mikrobiologii.
2. Koonin, e.V. Wizja ewolucji komórkowej Carla Woese'a i domeny życia. Biologia RNA.