De 3 domenene i biologi (Woese klassifisering)



den tre domener av biologi eller tre domenesystem er en klassifisering foreslått av biologen Carl Woese på slutten av 70-tallet, som deler organiske vesener i Bakteriene, Archaea og Eukaryota-områdene.

Denne klassifiseringen i "domener" er bedre enn det tradisjonelle delingssystemet i fem eller seks kongeriker, som vi er mer kjent med. Den grunnleggende delingen av domener er delt i to domener prokaryoter hvor archaea er mer relatert til eukaryoter, den andre gruppen av prokaryoter - bakterier.

Denne fylogenetiske rekkefølgen er allment akseptert av de fleste biologer. Men med utviklingen av bioinformatikk og statistikk, har noen forfattere foreslått nye relasjoner mellom levende ting, som ikke lar seg klassifisere Woese.

index

  • 1 Klassifiseringens historie
    • 1.1 Divisjon i to kongedømmer: Animalia og Plantae
    • 1.2 Divisjon i tre kongeriker: Animalia, Plantae og Protista
    • 1.3 Divisjon i fem kongedømmer
    • 1.4 Divisjon i tre domener
  • 2 Livets tre domener
  • 3 Archaea Domain
    • 3.1 Klassifisering av arkea
  • 4 domenebakterier
    • 4.1 Klassifisering av bakterier
  • 5 Domain Eukarya
    • 5.1 Klassifisering av eukaryoter
  • 6 Referanser

Klassifiseringens historie

Divisjon i to kongedømmer: Animalia og Plantae

Før utgivelsen av arbeidet til Woese og hans kolleger, biologer brukt en "tradisjonell" klassifisering, ved hjelp av et enkelt og intuitivt dikotomi dele planter dyr - formelt Animalia og Plantae.

I denne divisjonen, alle bakterier, sopp og protister Photosynthetic ble betraktet som "planter" mens protozo gruppert med dyr.

Med fremme av vitenskap, utvikling av moderne metoder og videre analyse av organiske vesener, ble det klart at divisjonen i planter og dyr ikke passet den sanne evolusjonære historien til disse. Faktisk var det en "rustikk" og inkonsekvent forenkling av forholdet mellom dem.

Divisjon i tre kongedømmer: Animalia, Plantae og Protista

For å avhjelpe denne situasjonen, den anerkjente evolusjonsbiolog og ornitolog Ernst Haeckel lagt til en ny verden i listen: Kongeriket Protistriket.

Denne klassifiseringen oppnådde en tydeligere deling av skjemaer som åpenbart ikke skulle grupperes. Klassifiseringen forblir imidlertid alarmerende problematisk.

Divisjon i fem kongedømmer

I 1969, den amerikanske økologen Robert Harding Whittaker foreslåtte ordningen med inndeling i fem riker: Animalia, Plantae, sopp, Monera og Prostista.

Dette systemet er hovedsakelig basert på celletyper som utgjør organismene. Medlemmene av Monera er unicellulære og prokaryote vesener, mens protistene også er ensformige, men eukaryotiske.

De tre gjenværende kongedømmene - Animalia, Plantae og Fungi - er klassifisert i henhold til deres modus for næringsoppkjøp. Planter har fotosyntetiske evner, sopp utskiller enzymer i mediet, etterfulgt av absorpsjon av næringsstoffer, og dyrene spiser maten, har en indre eller ytre fordøyelse.

Inndelingen av organismer i fem riker var allment akseptert av systematisk av tiden, som de følte at klassifiseringen er justert i økende grad til virkelige evolusjonære relasjonene av levende ting.

Divisjon i tre domener

På 70-tallet begynte professoren ved University of Illinois, Carl Woese, å finne bevis på en viss ukjent gruppe av svært slående encellede organismer. De levde i miljøer med ekstreme forhold med temperatur, saltholdighet og pH, der man trodde at livet ikke kunne opprettholdes.

Ved første øyekast ble disse organismene klassifisert som bakterier, og ble kalt archaebacteria. En dypere og mer detaljert syn på archaebakteriene gjorde det imidlertid klart at forskjellene med bakteriene var så merkbare at de ikke kunne klassifiseres innenfor samme gruppe. Faktisk var likheten bare overfladisk.

På denne måten tillod molekylære bevis denne gruppen forskere å etablere et klassifikasjonssystem av tre domener: Bakterier, Archaea og Eukaryota..

Foreslå nye slektsrelaterte relasjoner mellom organismer, markert en begivenhet av stor betydning i moderne biologi. Denne viktige oppdagelsen førte til at Woese vunnet National Medal of Science i 2000.

De tre domenene i livet

Livets tre, foreslått av Carl Woese, etablerer mulige slektsrelasjoner mellom organiske vesener, noe som tyder på at det eksisterer tre domener i livet.

Denne hypotesen ble foreslått takket være 16S ribosomal RNA-analysen - forkortet som 16S rRNA.

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

Neste vil vi beskrive de mest bemerkelsesverdige egenskapene til hver av medlemmene som utgjør de tre domenene i livet:

Archaea Domain

Arkea er organismer som preges av beboende miljøer med ekstreme forhold av temperatur, surhet, pH blant andre.

På denne måten har de blitt funnet i farvann med betydelig høye saltkonsentrasjoner, sure miljøer og termisk vann. I tillegg er det noen arkea som bor i regioner med "gjennomsnittlige" forhold, som jord eller fordøyelseskanalen hos noen dyr.

Fra det punkt av cellen og strukturelt archaea er kjennetegnet ved: ikke-kjernemembranen, er lipidmembranene festet ved hjelp av eterbindinger, har cellevegg - men dette er ikke består av peptidoglycan, og genstruktur er ligner eukaryoter på sirkulære kromosomer.

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

Klassifisering av arkea

De er klassifisert som metanogene, halofile og termoacidofile. Den første gruppen bruker karbondioksid, hydrogen og nitrogen til å produsere energi, og produserer metangass som avfallsprodukt. De første buene som skal sekvenseres tilhører denne gruppen.

Den andre gruppen, halophiles er "salt elskere". For sin utvikling er det nødvendig at miljøet har en saltkonsentrasjon ca 10 ganger større enn havet. Noen arter kan tolerere konsentrasjoner opptil 30 ganger høyere. Disse mikroorganismer finnes i det døde hav og i fordampede dammer.

Endelig er termoacidophiles i stand til å motstå ekstreme temperaturer: større enn 60 grader (noen kan tolerere mer enn 100 grader) og lavere enn frysepunktet for vann.

Det er nødvendig å klargjøre at disse er de optimale forholdene for livet til disse mikroorganismer - hvis vi utsetter dem for romtemperatur, er det ganske mulig at de dør.

Bakteriedomain

Det bakterielle domene omfatter en bred gruppe av prokaryotiske mikroorganismer. Generelt forbinder vi oss vanligvis med sykdommer. Ingenting lenger fra virkeligheten enn denne misforståelsen.

Selv om det er sant at visse bakterier forårsaker dødelige sykdommer, er mange av dem gunstige eller bor i våre kropper som etablerer kommensale forhold, som inngår i vår normale flora.

Bakteriene har ikke en nukleær membran, de mangler organeller selv, deres cellemembran består av lipider med ester-type bindinger og veggen består av peptidoglykan.

De reproduserer aseksuelt, og hendelser med horisontal genoverføring har blitt bevist.

Klassifisering av bakterier

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

Medlemmene av cyanobakteriene er blågrønne fotosyntetiske bakterier som produserer oksygen. Ifølge fossilregistreringen oppsto de for 3,2 milliarder år siden og var ansvarlig for den drastiske forandringen fra et anaerobt miljø til et aerobt (oksygenrikt) miljø.

Eubacteria, derimot, er sanne bakterier. Disse presenteres i ulike morfologier (kokker, baciller, vibrios, spiralformede, blant andre) og har strukturer modifisert for deres mobilitet, for eksempel cilia og flagella.

Domain Eukarya

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

I sammenligning med de andre domenene har membranen en rekke strukturer og lipidene utviser ester-type bindinger. Har oppfylt organeller, membranbundet, er genomet struktur lik den archaea, og er organisert i lineære kromosomer.

Gruppe Play er usedvanlig variert, viser både seksuelle og aseksuelle moduser, og mange medlemmer av gruppen er i stand til å reprodusere de to spor - er ikke gjensidig utelukkende.

Klassifisering av eukaryoter

Den inneholder fire kongeriker med svært varierte og heterogene former: protistene, sopp, pantas og dyr.

Protister er unicellulære eukaryoter, som euglenas og paremecios. De organismer som vi vanligvis kjenner som sopp, er medlemmene av svampedømmet. Det finnes uni og pluricellular former. De er sentrale elementer i økosystemer for å bryte ned døde organiske stoffer.

Planter er sammensatt av fotosyntetiske organismer med en cellevegg dannet hovedsakelig av cellulose. Den mest iøynefallende egenskapen er tilstedeværelsen av fotosyntetisk pigment: klorofyll.

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

Dyrene omfatter en gruppe heterotrofiske pluricellulære organiske vesener, de fleste av dem er i stand til bevegelse og forskyvning. De er delt inn i to store grupper: uvirvelløse dyr og hvirvelløse dyr.

Invertebrater dannes av porer, cnidarians, nematoder, bløtdyr, leddyr, pighuder og andre små grupper. På samme måte er vertebrater fisk, amfibier, reptiler, fugler og pattedyr.

Dyrene har klart å kolonisere nesten alle miljøer, inkludert hav og luftmiljøer, og viser et komplekst sett med tilpasninger for hver.

referanser

  1. Forterre P. (2015). Livets universelle tre: en oppdatering. Grenser i mikrobiologi, 6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Carl Woese s visjon om mobil evolusjon og livets domener. RNA biologi, 11(3), 197-204.
  3. Margulis, L., & Chapman, M.J. (2009). Kongedømmer og domener: en illustrert guide til livets liv på jorden. Academic Press.
  4. Sapp, J. (2009). Det nye fundamentet for evolusjonen: på livets tre. Oxford University Press.
  5. Sapp, J., & Fox, G. E. (2013). Den enestående søken etter et universelt tre av livet. Mikrobiologi og molekylærbiologi vurderinger: MMBR, 77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Domain Cell Theory støtter den uavhengige utviklingen av Eukarya, Bakterier og Archaea og Nuclear Compartment Commonality Hypothesis. Åpent biologi, 7(6), 170041.