De 3 domæner i biologi (Woese-klassifikation)

1324
Sherman Hoover

Det tre biologiske domæner Tre-domænesystemet er en klassifikation foreslået af biologen Carl Woese i slutningen af ​​70'erne, som deler organiske væsener i domænerne Bakterier, Archaea og Eukaryota..

Denne klassificering i "domæner" er bedre end det traditionelle system for opdeling i fem eller seks kongeriger, som vi er mest fortrolige med. Den grundlæggende opdeling af domænerne er at opdele prokaryoter i to domæner, hvor arkæer er mere beslægtede med eukaryoter end til den anden gruppe prokaryoter - bakterier..

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

Dette fylogenetiske arrangement er bredt accepteret af de fleste biologer. Men med udviklingen af ​​bioinformatik og statistiske værktøjer har nogle forfattere foreslået nye forhold mellem levende væsener, hvilket trodser Woeses klassifikation..

Artikelindeks

  • 1 Klassifikationshistorik
    • 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 Opdeling i tre domæner
  • 2 Livets tre domæner
  • 3 Domæne arkæer
    • 3.1 Klassificering af arkæer
  • 4 Bakteriedomæne
    • 4.1 Klassificering af bakterier
  • 5 Domæne Eukarya
    • 5.1 Klassificering af eukaryoter
  • 6 Referencer

Klassifikationshistorik

Opdeling i to kongeriger: Animalia og Plantae

Før offentliggørelsen af ​​værkerne fra Woese og hans kolleger brugte biologer en "traditionel" klassifikation ved hjælp af en enkel og intuitiv dikotomi, der delte planter fra dyr - formelt Animalia og Plantae..

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

Med videnskabens fremskridt, udviklingen af ​​moderne metoder og en mere dybtgående analyse af organiske væsener, blev det klart, at opdeling i planter og dyr ikke passede den sande evolutionære historie for disse. Faktisk var det en "rustik" og inkonsekvent forenkling af forholdet mellem dem..

Opdeling i tre kongeriger: Animalia, Plantae og Protista

For at afhjælpe denne situation tilføjede den berømte evolutionære biolog og ornitolog Ernst Haeckel et nyt kongerige til listen: Protista-kongeriget..

Denne klassificering opnåede en klarere opdeling af former, som naturligvis ikke skulle grupperes. Klassificeringen var dog stadig alarmerende problematisk..

Opdeling i fem kongeriger

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

Dette system er hovedsageligt baseret på de celletyper, der udgør organismer. Medlemmerne af Monera er encellede og prokaryote væsener, mens protisterne også er encellede, men eukaryote.

De tre resterende kongeriger - Animalia, Plantae og Fungi - klassificeres med hensyn til deres måde at erhverve næringsstoffer på. Planter har fotosyntetiske egenskaber, svampe udskiller enzymer i miljøet, efterfulgt af absorption af næringsstoffer, og dyr spiser deres mad med intern eller ekstern fordøjelse..

Opdelingen af ​​organismer i fem kongeriger blev bredt accepteret af tidens systematikere, da de mente, at klassificeringen i stigende grad blev tilpasset til de virkelige evolutionære forhold mellem levende væsener.

Opdeling i tre domæner

I 1970'erne begyndte professor Carl Woese fra University of Illinois at finde beviser for en bestemt ukendt gruppe af meget iøjnefaldende encellede organismer. Disse levede i miljøer med ekstreme temperatur-, saltholdigheds- og pH-forhold, 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 kig på archaebakterierne gjorde det imidlertid klart, at forskellene med bakterierne var så slående, at de ikke kunne klassificeres inden for den samme gruppe. Faktisk var ligheden kun overfladisk..

Således tillod det molekylære bevis denne gruppe forskere at etablere et klassificeringssystem på tre domæner: Bakterier, Archaea og Eukaryota..

Foreslå nye slægtsforskningsforhold mellem organismer markerede en begivenhed af stor betydning i moderne biologi. Denne vigtige opdagelse fik Woese til at vinde den nationale videnskabsmedalje i 2000..

Livets tre domæner

Livets træ foreslået af Carl Woese etablerer de mulige slægtsforskningsforhold mellem organiske væsener, hvilket antyder eksistensen af ​​tre livsområder.

Denne hypotese blev foreslået takket være analysen af ​​16S ribosomalt RNA - forkortet som 16S rRNA..

Denne markør er en komponent i 30S-underenheden i det prokaryote ribosom. Efter Woeses arbejde er det blevet meget brugt til fylogenetisk slutning. I dag er det meget nyttigt at etablere klassificering og identifikation af bakterier.

Nedenfor beskriver vi de mest bemærkelsesværdige egenskaber ved hvert af de medlemmer, der udgør de tre livsområder:

Archaea Domain

Archaea

Archaea er organismer, der hovedsageligt er karakteriseret ved at bo i miljøer med ekstreme temperatur-, surheds- og pH-betingelser..

Således er de fundet i farvande med signifikant høje saltvandskoncentrationer, sure omgivelser og varme kilder. Derudover beboer nogle arkæer også regioner med "gennemsnitlige" forhold, såsom jorden eller fordøjelseskanalen hos nogle dyr..

Fra det cellulære og strukturelle synspunkt er archaea karakteriseret ved: de har ikke en nuklear membran, lipidene i membranerne er forbundet med etherbindinger, de præsenterer en cellevæg - men den er ikke sammensat af peptidoglycan, og strukturen af generne ligner eukaryoter på cirkulære kromosomer.

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

Klassificering af arkæer

De er klassificeret som metanogene, halofile og termoacidofile. Den første gruppe bruger kuldioxid, brint og kvælstof til at producere energi og producerer metangas som affaldsprodukt. Den første bue, der skal sekventeres, tilhører denne gruppe.

Den anden gruppe, halofilerne er "elskere af salt." For dets udvikling er det nødvendigt, at miljøet har en saltvandskoncentration, der er ca. 10 gange større end havets. Nogle arter tåler koncentrationer op til 30 gange højere. Disse mikroorganismer findes i Det Døde Hav og i fordampede damme.

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

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

Bakterier domæne

Mycobacterium tuberculosis bakterier

Bakteriedomænet omfatter en stor gruppe af prokaryote mikroorganismer. Generelt forbinder vi dem normalt med sygdomme. Intet er længere væk fra virkeligheden end denne misforståelse.

Selv om det er rigtigt, at visse bakterier forårsager dødelige sygdomme, er mange af dem gavnlige eller lever i vores krop, der skaber fælles forhold og udgør en del af vores normale flora.

Bakterier har ikke en nuklear membran, de mangler organeller selv, deres cellemembran består af lipider med ester-type bindinger og væggen består af peptidoglycan.

De reproducerer aseksuelt, og vandrette genoverførselshændelser er blevet påvist.

Klassificering af bakterier

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

Medlemmerne af cyanobakterier er blågrønne fotosyntetiske bakterier, der producerer ilt. Ifølge den fossile optegnelse dukkede de op for omkring 3,2 milliarder år siden og var ansvarlige for den drastiske ændring fra et anaerobt miljø til et aerobt (iltrig) miljø..

I mellemtiden er eubakterier de sande bakterier. Disse forekommer i forskellige morfologier (cocci, bacilli, vibrios, spiralformet, blandt andre) og præsenterer modificerede strukturer for deres mobilitet, såsom cilia og flagella..

Eukarya-domæne

Eukaryot menneskelig cellerepræsentation. Du kan se kernen

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

Sammenlignet med de andre domæner har membranen en række strukturer, og lipiderne udviser esterlignende bindinger. De præsenterer ægte organeller, afgrænset af membraner, genomets struktur ligner arkæer, og den er organiseret i lineære kromosomer.

Gruppegengivelse er overordentlig forskelligartet og udviser både seksuelle og aseksuelle modaliteter, og mange gruppemedlemmer er i stand til at reproducere på begge måder - de er ikke gensidigt eksklusive..

Klassificering af eukaryoter

Det inkluderer fire kongeriger med meget varierede og heterogene former: protisterne, svampene, pantaserne og dyrene..

Protister er encellede eukaryoter, som euglena og paremecia. De organismer, som vi almindeligvis kender som svampe, er medlemmer af svampedømmet. Der er uni og flercellede former. De er nøgleelementer i økosystemer for at nedbryde dødt organisk materiale.

Planter består af fotosyntetiske organismer med en cellevæg hovedsagelig lavet af cellulose. Dens mest iøjnefaldende egenskab er tilstedeværelsen af ​​det fotosyntetiske pigment: klorofyl.

Omfatter bregner, mos, bregner, gymnospermer og angiospermer.

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

Hvirvelløse dyr er lavet af rynkegreber, cnidarians, nematoder, bløddyr, leddyr, pighuder og andre små grupper. Ligeledes er hvirveldyr fisk, padder, krybdyr, fugle og pattedyr..

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

Referencer

  1. Forterre P. (2015). Livets universelle træ: en opdatering. Grænser inden for mikrobiologi6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Carl Woese's vision om cellulær udvikling og livets domæner. RNA-biologielleve(3), 197-204.
  3. Margulis, L. og Chapman, M. J. (2009). Riger og domæner: en illustreret guide til livets phyla på jorden. Akademisk presse.
  4. Sapp, J. (2009). De nye fundament for evolution: på livets træ. Oxford University Press.
  5. Sapp, J., & Fox, G. E. (2013). Den entydige søgen efter et universelt livets træ. Mikrobiologi og molekylærbiologi anmeldelser: MMBR77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Domain Cell Theory understøtter den uafhængige udvikling af Eukarya, Bakterier og Archaea og hypotesen om fælles rumfællesskab. Åben biologi7(6), 170041.

Endnu ingen kommentarer