Woese klassifisering (3 domenesystem)

De 3 domenene. Kilde: Rock 'n Roll, Wikimedia Commons

Hva er klassifiseringen av Woese, eller Three Domains System?

De Tre biologiens domener, o Tre domenesystem, det er en klassifisering foreslått av biologen Carl Woese (1928-2012) på slutten av 1970-tallet, som deler organiske vesener i bakterie-, Archaea- og Eukaryota-domenene.

Denne klassifiseringen i "domener" er overlegen i forhold til det tradisjonelle divisjonssystemet i fem eller seks riker, som vi er mer kjent. Den grunnleggende inndelingen av domenene er å dele prokaryotene i to domener, der buene er mer relatert til eukaryoter, enn med den andre gruppen av prokaryoter, bakteriene.

Denne fylogenetiske ordinasjonen er allment akseptert av de fleste biologer. Med utviklingen av bioinformatiske og statistiske verktøy har noen forfattere foreslått nye forhold mellom levende vesener, som utfordrer den woese klassifiseringen.

Klassifiseringshistorie

Deling i to riker: Animalia og Plantae

Før publiseringen av Woeses verk og kollegene, brukte biologer en "tradisjonell" klassifisering, ved å bruke en enkel og intuitiv dikotomi som delte plantene til dyrene (formelt, Animalia og Plantae).

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

Med vitenskapens fremme, utvikling av moderne metodologier og en dypere analyse av organiske vesener, ble det klart at inndelingen i planter og dyr ikke tilpasset seg den sanne evolusjonshistorien. Det var faktisk en "rustikk" og inkonsekvent forenkling av forhold mellom dem.

Deling i tre riker: Animalia, Plantae og Protist

Med det formål å korrigere denne situasjonen, la den anerkjente evolusjonsbiologen og ornitologen Ernst Haeckel (1834-1919) et nytt rike til listen: Protisten.

Denne klassifiseringen oppnådde en tydeligere inndeling på måter som ikke bør grupperes. Klassifiseringen forble imidlertid problematisk.

Inndeling i fem riker

I 1969 foreslo den amerikanske økologen Robert Harding Whittaker (1920-1980) divisjonsordningen i fem kongedømmer: Animalia, Plantae, Fungi, Monera og Protist.

Dette systemet er hovedsakelig basert på celletyper som utgjør organismer. Medlemmene av Monera er encellede og prokaryoter, mens protistene også er encellede, men eukaryoter.

Kan tjene deg: Sporangiophore: Kjennetegn og funksjoner

De resterende tre kongedømmene -animalia, plantae og sopp er klassifisert ved å skaffe seg næringsstoffer. Planter har fotosyntetiske evner, soppskiller enzymer i midten, etterfulgt av næringsabsorpsjon, og dyr konsumerer maten med indre eller ekstern fordøyelse.

Delingen av organismer i fem kongedømmer ble allment akseptert av datidens systematikk, siden de mente at det ble bedre tilpasset de virkelige evolusjonsforholdene til levende vesener.

Inndeling i tre domener

På 70 -tallet fant mikrobiologen Carl Woese bevis på en viss ukjent gruppe av veldig slående encellede organismer. Disse levde i miljøer med ekstrem temperatur, saltholdighet og pH -forhold, der livet ikke kunne opprettholdes.

Ved første øyekast ble disse organismer klassifisert som bakterier, og ble kalt arkeobakterier. En dypere visjon av disse gjorde det imidlertid klart at forskjellene med bakterier var så beryktede at de ikke kunne klassifiseres i samme gruppe. Faktisk var likheten bare overfladisk.

Molekylære bevis tillot denne gruppen forskere å etablere et tre -domain klassifiseringssystem: bakterier, archaea og eukaryota.

Foreslå nye slektsforhold mellom organismer, markerte en hendelse av stor betydning i moderne biologi. Denne viktige oppdagelsen førte til at Woese vant i 2000 National Science Medal.

De tre livets domener

Livets tre foreslått av Carl Woese etablerer mulige slektsforhold mellom organiske vesener, noe som antyder eksistensen av tre livsdomener. Denne hypotesen ble foreslått takket være analysen av ribosomale 16S (forkortet som 16S RNA).

Denne markøren er en komponent i 30 -talls underenheten til ribosomet til prokaryotene. Etter Woeses verk har det blitt mye brukt for fylogenetisk slutning. I dag er det veldig nyttig for å etablere klassifisering og identifisering av bakterier.

Deretter de mest bemerkelsesverdige egenskapene til hver av organismer som utgjør de tre livets domener:

Archaea -domenet

Archaeas er organismer som bor i miljøer med ekstrem temperatur, surhet, pH -forhold, blant andre.

Kan tjene deg: Reproduksjonsrisiko: Faktorer, vurdering, forebygging

De er funnet i farvann med betydelig høye saltvannskonsentrasjoner, sure miljøer og varme kilder. Noen lever også regioner med "gjennomsnittlige" forhold, for eksempel jord eller fordøyelseskanal for noen dyr.

Fra det cellulære og strukturelle synspunktet er buene karakterisert fordi de ikke har en kjernefysisk membran, lipidene til membranene er forent av eterkoblinger, de har cellevegg (men den er ikke sammensatt av peptidoglycan), og strukturen av genene ligner eukaryoter i sirkulære kromosomer.

Reproduksjonen av disse prokaryotene er aseksuell, og horisontal genoverføring er bevist.

Klassifisering av buer

De er klassifisert som metanogene, halofil og termacidofile. Den første gruppen bruker karbondioksid, hydrogen og nitrogen for å oppnå energi, og produserer metangass som avfallsprodukt. Den første arkea som blir sekvensert tilhører denne gruppen.

Den andre gruppen, halofilene, er "saltelskere". For sin utvikling er det nødvendig at miljøet har en saltkonsentrasjon som er omtrent 10 ganger større enn havet. Noen arter tåler konsentrasjoner opptil 30 ganger større. Disse mikroorganismene finnes i Dødehavet og i fordampede dammer.

Endelig er termacidofile i stand til å tåle ekstreme temperaturer: større enn 60 ° (noen kan tåle mer enn 100 °) og lavere til vannfrysningspunktet.

Det er nødvendig å avklare at dette er de optimale forholdene for livet til disse mikroorganismer, hvis vi utsetter dem ved romtemperatur, vil de sannsynligvis dø.

Bakterier domene

Dette domenet omfatter en bred gruppe prokaryote mikroorganismer. Generelt knytter vi dem vanligvis med sykdommer, men det er feil.

Det er sant at visse bakterier forårsaker dødelige sykdommer, men mange av dem er gunstige eller lever i kroppen vår som etablerer kommentarforhold, og utgjør en del av vår normale flora.

Bakterier har ikke en kjernefysisk membran, de mangler organellene riktig, deres cellemembran er sammensatt av lipider med koblingstypeforbindelser og veggen er sammensatt av peptidoglykan.

De reproduserer på en aseksuell måte, og horisontale genoverføringshendelser har blitt bevist.

Klassifisering av bakterier

Selv om klassifiseringen av bakterier er sammensatt, vil vi diskutere de grunnleggende inndelingen av domene: cyanobakterier og eubakterier.

Cyanobakterier er grønne -grønne fotosyntetiske bakterier som produserer oksygen. I følge fossilprotokollen dukket de opp omtrent 3.2 milliarder år og var ansvarlig for drastisk endring fra et anaerobt miljø til et aerobt miljø (rik på oksygen).

Kan tjene deg: flogistteori: opprinnelse, prinsipper og innvendinger

Eubakterier er i mellomtiden sanne bakterier. Disse presenteres i varierte morfologier (kokosnøtter, baciller, vibrios, spiralform, blant andre) og presenterer modifiserte strukturer for mobilitet, som cilia og flagella.

Eukarya -domenet

Eukaryoter er organismer som først og fremst kjennetegnes ved tilstedeværelsen av en godt definert kjerne, avgrenset av en kompleks biologisk membran.

Sammenlignet med de andre domenene, har membranen en rekke strukturer og lipider viser koblinger av estertypen. De har sanne organeller, avgrenset av membraner, genomstrukturen er lik buene, og er organisert i lineære kromosomer.

Gruppeproduksjon er ekstraordinært variert, og viser både seksuelle og aseksuelle modaliteter, og mange medlemmer av gruppen er i stand til å reprodusere på de to måtene: de er ikke gjensidig utelukkende.

Klassifisering av eukaryoter

Inkluderer fire riker med veldig varierte og heterogene former: Protister, sopp, planter og dyr.

Protistene er encellede eukaryoter, som Euglena og Paremecios. Organismene som vi ofte kjenner som sopp er medlemmene av soppkongeriket. Det er uni og flercellede former. De er sentrale elementer i økosystemer for å fornedre død organisk materiale.

Planter består av fotosyntetiske organismer med celluloseformet cellevegg, hovedsakelig. Den mest bemerkelsesverdige egenskapen er tilstedeværelsen av klorofyll. Det inkluderer bregner, moser, gymnospermer og angiospermer.

Dyr består av en gruppe heterotrofe flercellede organiske vesener, mest med bevegelses- og forskyvningskapasitet. De er delt inn i to store grupper: virvelløse dyr og virvelløse dyr.

Virvelløse dyr dannes av poringer, cnidarians, nematoder, bløtdyr, leddyr, ekvinnoder og andre små grupper. Virveldyr er fisk, amfibier, krypdyr, fugler og pattedyr.

Dyr har administrert praktisk talt alle miljøer, inkludert hav og luftmiljøer, og viser et komplekst spill med tilpasninger i hver.

Referanser

1. Forterre, p. Livets universelle tre: en oppdatering. Frontiers in Microbiology.
2. Koonin, e.V. Carl Woeses visjon om cellulær evolusjon og livets domener. RNA -biologi.