Cele 3 domenii din biologie (clasificarea Woese)

967
Egbert Haynes

trei domenii ale biologiei Sistemul cu trei domenii este o clasificare propusă de biologul Carl Woese la sfârșitul anilor 70, care împarte ființele organice în domeniile Bacteria, Archaea și Eukaryota..

Această clasificare în „domenii” este superioară sistemului tradițional de împărțire în cinci sau șase regate, cu care suntem cei mai familiarizați. Diviziunea fundamentală a domeniilor constă în împărțirea procariotelor în două domenii, în care arheele sunt mai mult legate de eucariote, decât de celălalt grup de procariote - bacterii..

Sursa: Rock 'n Roll [Domeniu public], din Wikimedia Commons

Acest aranjament filogenetic este larg acceptat de majoritatea biologilor. Cu toate acestea, odată cu dezvoltarea bioinformaticii și a instrumentelor statistice, unii autori au propus noi relații între ființe vii, ceea ce sfidează clasificarea lui Woese..

Indice articol

  • 1 Istoricul clasificării
    • 1.1 Împărțirea în două regate: Animalia și Plantae
    • 1.2 Împărțirea în trei regate: Animalia, Plantae și Protista
    • 1.3 Împărțirea în cinci regate
    • 1.4 Împărțirea în trei domenii
  • 2 Cele trei domenii ale vieții
  • 3 Domeniul Archaea
    • 3.1 Clasificarea archaea
  • 4 Domeniul bacteriilor
    • 4.1 Clasificarea bacteriilor
  • 5 Domeniul Eukarya
    • 5.1 Clasificarea eucariotelor
  • 6 Referințe

Istoricul clasificării

Împărțirea în două regate: Animalia și Plantae

Înainte de publicarea lucrărilor lui Woese și ale colegilor săi, biologii foloseau o clasificare „tradițională”, folosind o dihotomie simplă și intuitivă care împărțea plantele de animale - formal Animalia și Plantae..

În această diviziune, toate bacteriile, ciupercile și protiștii fotosintetici au fost considerați „plante”, în timp ce protozoarele au fost grupate împreună cu animale..

Odată cu avansarea științei, dezvoltarea metodologiilor moderne și o analiză mai aprofundată a ființelor organice, a devenit clar că împărțirea în plante și animale nu se potrivea cu adevărata istorie evolutivă a acestora. De fapt, a fost o simplificare „rustică” și inconsistentă a relațiilor dintre ei..

Împărțirea în trei regate: Animalia, Plantae și Protista

Pentru a remedia această situație, renumitul biolog evoluționist și ornitolog Ernst Haeckel a adăugat un nou regat pe listă: Regatul Protista..

Această clasificare a realizat o diviziune mai clară a formelor care, evident, nu ar trebui grupate. Cu toate acestea, clasificarea era încă alarmant de problematică..

Împărțirea în cinci regate

În 1969, ecologul american Robert Harding Whittaker a propus schema de divizare în cinci regate: Animalia, Plantae, Fungi, Monera și Prostista.

Acest sistem se bazează în principal pe tipurile de celule care alcătuiesc organismele. Membrii Monera sunt ființe unicelulare și procariote, în timp ce protiștii sunt, de asemenea, unicelulari, dar eucarioti.

Cele trei regate rămase - Animalia, Plantae și Ciuperci - sunt clasificate în funcție de modul lor de achiziție a nutrienților. Plantele au capacități fotosintetice, ciupercile secretă enzime în mediu, urmate de absorbția nutrienților, iar animalele își consumă hrana, cu digestie internă sau externă..

Împărțirea organismelor în cinci regate a fost larg acceptată de sistematistii vremii, deoarece considerau că clasificarea era ajustată din ce în ce mai mult la relațiile evolutive reale ale ființelor vii..

Împărțirea în trei domenii

În anii 1970, profesorul Carl Woese de la Universitatea din Illinois a început să găsească dovezi pentru un anumit grup necunoscut de organisme unicelulare foarte vizibile. Acestea trăiau în medii cu condiții extreme de temperatură, salinitate și pH, unde se credea că viața nu poate fi menținută.

La prima vedere, aceste organisme au fost clasificate ca bacterii și au fost numite arheobacterii. Cu toate acestea, o privire mai profundă și mai detaliată asupra arheobacteriilor a arătat clar că diferențele cu bacteriile erau atât de izbitoare încât nu puteau fi clasificate în același grup. De fapt, asemănarea a fost doar superficială..

Astfel, dovezile moleculare au permis acestui grup de cercetători să stabilească un sistem de clasificare a trei domenii: Bacterii, Archaea și Eukaryota..

Propunerea de noi relații genealogice între organisme a marcat un eveniment de mare importanță în biologia modernă. Această descoperire importantă l-a determinat pe Woese să câștige Medalia Națională a Științei în 2000..

Cele trei domenii ale vieții

Arborele vieții propus de Carl Woese stabilește posibilele relații genealogice dintre ființele organice, sugerând existența a trei domenii ale vieții.

Această ipoteză a fost propusă datorită analizei ARN ribozomal 16S - prescurtat ca ARNr 16S..

Acest marker este o componentă a subunității 30S a ribozomului procariot. În urma lucrărilor lui Woese, acesta a fost utilizat pe scară largă pentru inferența filogenetică. Astăzi este foarte util să se stabilească clasificarea și identificarea bacteriilor.

Mai jos vom descrie cele mai notabile caracteristici ale fiecăruia dintre membrii care alcătuiesc cele trei domenii ale vieții:

Domeniul Archaea

Archaea

Archaea sunt organisme care se caracterizează în principal prin locuirea în medii cu condiții extreme de temperatură, aciditate, pH, printre altele..

Astfel, au fost găsite în ape cu concentrații saline semnificativ ridicate, medii acide și izvoare termale. În plus, unele arhee locuiesc și în regiuni cu condiții „medii”, cum ar fi solul sau tractul digestiv al unor animale..

Din punct de vedere celular și structural, arheele se caracterizează prin: nu au membrană nucleară, lipidele membranelor sunt legate prin legături eterice, prezintă un perete celular - dar nu este compus din peptidoglican și structura dintre gene este similară cu eucariotele de pe cromozomii circulari.

Reproducerea acestor procariote este asexuată, iar transferul de gene orizontal a fost evidențiat.

Clasificarea archaea

Sunt clasificate ca metanogene, halofile și termoacidofile. Primul grup folosește dioxid de carbon, hidrogen și azot pentru a produce energie, producând gaz metan ca produs rezidual. Primul arc care va fi secvențiat aparține acestui grup.

Al doilea grup, halofilii sunt „iubitorii de sare”. Pentru dezvoltarea sa, este necesar ca mediul să aibă o concentrație salină de aproximativ 10 ori mai mare decât cea a oceanului. Unele specii pot tolera concentrații de până la 30 de ori mai mari. Aceste microorganisme se găsesc în Marea Moartă și în iazurile evaporate.

În cele din urmă, termoacidofilii sunt capabili să reziste la temperaturi extreme: mai mari de 60 de grade (unii pot tolera mai mult de 100 de grade) și mai mici decât punctul de îngheț al apei..

Este necesar să clarificăm că acestea sunt condițiile optime pentru viața acestor microorganisme - dacă le expunem la temperatura camerei este foarte posibil să moară.

Domeniul bacteriilor

Mycobacterium tuberculosis bacterii

Domeniul bacteriei cuprinde un grup mare de microorganisme procariote. În general, le asociem de obicei cu boli. Nimic nu este mai departe de realitate decât această neînțelegere.

Deși este adevărat că anumite bacterii provoacă boli fatale, multe dintre ele sunt benefice sau trăiesc în corpul nostru, stabilind relații comensale, formând parte din flora noastră normală..

Bacteriile nu au membrană nucleară, le lipsesc organite, membrana celulară este formată din lipide cu legături de tip ester și peretele este format din peptidoglican.

Se reproduc asexual și au fost evidențiate evenimente de transfer orizontal de gene.

Clasificarea bacteriilor

Deși clasificarea bacteriilor este într-adevăr complexă, aici ne vom ocupa de diviziunile fundamentale ale domeniului, în cianobacterii și eubacterii..

Membrii cianobacteriilor sunt bacterii fotosintetice albastru-verzi care produc oxigen. Conform înregistrărilor fosile, acestea au apărut cu aproximativ 3,2 miliarde de ani în urmă și au fost responsabile pentru schimbarea drastică de la un mediu anaerob la un mediu aerob (bogat în oxigen)..

Între timp, eubacteriile sunt adevăratele bacterii. Acestea apar în morfologii variate (coci, bacili, vibrios, elicoidale, printre altele) și prezintă structuri modificate pentru mobilitatea lor, cum ar fi cilii și flagelii..

Domeniul Eukarya

Reprezentarea celulelor umane eucariote. Puteți vedea nucleul

Eucariotele sunt organisme care se disting în primul rând prin prezența unui nucleu bine definit, delimitat de o membrană biologică complexă..

Comparativ cu celelalte domenii, membrana are o structură variată, iar lipidele prezintă legături asemănătoare esterilor. Prezintă organite adevărate, delimitate de membrane, structura genomului este similară cu archaea și este organizată în cromozomi liniari.

Reproducerea în grup este extraordinar de diversă, prezentând atât modalități sexuale, cât și asexuale, iar mulți membri ai grupului sunt capabili să se reproducă în ambele moduri - nu se exclud reciproc..

Clasificarea eucariotelor

Cuprinde patru regate cu forme foarte variate și eterogene: protiștii, ciupercile, pantele și animalele..

Protiștii sunt eucariote unicelulare, cum ar fi euglena și paremecia. Organismele pe care le cunoaștem în mod obișnuit ca ciuperci sunt membrii regatului Ciupercilor. Există forme uni și multicelulare. Ele sunt elemente cheie în ecosisteme pentru degradarea materiei organice moarte.

Plantele sunt formate din organisme fotosintetice cu un perete celular realizat în principal din celuloză. Caracteristica sa cea mai vizibilă este prezența pigmentului fotosintetic: clorofila.

Include ferigi, mușchi, ferigi, gimnosperme și angiosperme.

Animalele cuprind un grup de ființe organice multicelulare heterotrofe, majoritatea capabile de mișcare și deplasare. Acestea sunt împărțite în două mari grupuri: nevertebrate și nevertebrate.

Invertebratele sunt formate din porifere, cnidari, nematode, moluște, artropode, echinoderme și alte grupuri mici. În mod similar, vertebratele sunt pești, amfibieni, reptile, păsări și mamifere..

Animalele au reușit să colonizeze practic toate mediile, inclusiv oceanele și mediile aeriene, prezentând un set complex de adaptări pentru fiecare..

Referințe

  1. Forterre P. (2015). Arborele universal al vieții: o actualizare. Frontiere în microbiologie6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Viziunea lui Carl Woese despre evoluția celulară și domeniile vieții. ARN biologieunsprezece(3), 197-204.
  3. Margulis, L. și Chapman, M. J. (2009). Regate și domenii: un ghid ilustrat pentru filele vieții pe Pământ. Academic Press.
  4. Sapp, J. (2009). Noile fundații ale evoluției: pe copacul vieții. presa Universitatii Oxford.
  5. Sapp, J. și Fox, G. E. (2013). Singura căutare a unui copac universal al vieții. Microbiologie și biologie moleculară recenzii: MMBR77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Teoria celulelor de domeniu susține evoluția independentă a Eukarya, bacteriilor și arheilor și ipoteza comunității compartimentului nuclear.. Biologie deschisă7(6), 170041.

Nimeni nu a comentat acest articol încă.