De 3 domänerna i biologi (Woese klassificering)



den tre biologiska områden eller tre-domänsystemet är ett förslag från biolog Carl Woese det sena 70-talet, som delar organiska varelser i bakterier, arkéer och Eukaryota domäner klassificering.

Denna klassificering i "domäner" är överlägsen det traditionella systemet för delning i fem eller sex riken, som vi är mer bekanta med. Den grundläggande uppdelningen av domäner är uppdelad i två domäner prokaryoter där arkéer är mer relaterade till de eukaryoter, den andra gruppen av prokaryoter - bakterier.

Denna fylogenetiska ordning är allmänt accepterad av de flesta biologer. Men med utvecklingen av bioinformatik och statistiska verktyg har vissa författare föreslagit nya relationer mellan levande varelser, vilket trotsar Woese klassificering.

index

  • 1 Klassificeringens historia
    • 1.1 Uppdelning i två kungarier: Animalia och Plantae
    • 1.2 Division i tre kungarikor: Animalia, Plantae och Protista
    • 1.3 Uppdelning i fem riken
    • 1.4 Division i tre domäner
  • 2 Livets tre domäner
  • 3 Archaea Domain
    • 3.1 Klassificering av archaea
  • 4 domänbakterier
    • 4.1 Klassificering av bakterier
  • 5 Domain Eukarya
    • 5.1 Klassificering av eukaryoter
  • 6 referenser

Klassificeringens historia

Uppdelning i två kungarier: Animalia och Plantae

Före offentliggörandet av arbetet i Woese och hans kollegor, biologer använde en "traditionell" klassificering, med hjälp av ett enkelt och intuitivt dikotomi dela växter djur - formellt Animalia och Plantae.

I denna division betraktades alla bakterier, svampar och fotosyntetiska protister som "växter", medan protozoer grupperades tillsammans med djuren.

Med vetenskapens framsteg, utvecklingen av moderna metoder och en djupare analys av organiska varelser, blev det uppenbart att uppdelningen i växter och djur inte passade den här eviga historiens historia. Det var faktiskt en "rustik" och inkonsekvent förenkling av relationerna mellan dem.

Division i tre kungarikor: Animalia, Plantae och Protista

I syfte att rätta till den här situationen lade den berömda evolutionära biologen och ornitologen Ernst Haeckel ett nytt kungarike till listan: Riket Protista.

Denna klassificering uppnådde en tydligare delning av blanketter som uppenbarligen inte skulle grupperas. Klassificeringen var dock oroväckande problematisk.

Uppdelning i fem kungarikor

År 1969 föreslog den amerikanska ekologen Robert Harding Whittaker ordningen om uppdelning i fem kungarikor: Animalia, Plantae, Svamp, Monera och Prostista.

Detta system baseras huvudsakligen på de celltyper som utgör organismerna. Medlemmarna av Monera är encellulära och prokaryota varelser, medan protisterna också är encellulära men eukaryota.

De tre återstående kungarna - Animalia, Plantae och Fungi - klassificeras med avseende på deras sätt att förvärva näringsämnen. Växter har fotosyntetiska kapacitet, svampar utsöndrar enzymer i mediet, följt av absorption av näringsämnen, och djuren konsumera sin mat, med en intern eller extern matsmältning.

Uppdelningen av organismer i fem riken var allmänt accepterat av den systematiska av tiden, eftersom de ansåg att klassificeringen justeras allt till verkliga evolutionära relationer levande ting.

Division i tre domäner

På 70-talet började professorn vid University of Illinois, Carl Woese, hitta bevis på en viss okänd grupp av mycket slående enhälliga organismer. De bodde i miljöer med extrema förhållanden av temperatur, salthalt och pH, ​​där man trodde att livet inte kunde bibehållas.

Vid första anblicken klassificerades dessa organismer som bakterier och hette arkebakterier. Emellertid visade en djupare och mer detaljerad bild av archaebakterierna att skillnaderna med bakterierna var så märkbara att de inte kunde klassificeras inom samma grupp. I själva verket var likheten bara ytlig.

På så sätt tillåter molekylär bevisning denna grupp av forskare att upprätta ett klassificeringssystem av tre domäner: Bakterier, Archaea och Eukaryota..

Föreslå nya genealogiska relationer mellan organismer, markerade en händelse av stor betydelse i modern biologi. Denna viktiga upptäckt ledde Woese att vinna National Medal of Science 2000.

Livets tre domäner

Livets träd föreslås av Carl Woese fastställer de möjliga släktforskning mellan organiska varelser, vilket tyder på att det finns tre områden i livet.

Denna hypotes föreslog tack vare 16S ribosomal RNA-analysen - förkortad som 16S rRNA.

Denna markör är en komponent i 30S-subenheten av den prokaryota ribosomen. Efter Woeses arbete har det använts i stor utsträckning för fylogenetisk inferens. Numera är det mycket användbart att fastställa klassificering och identifiering av bakterier.

Nästa kommer vi att beskriva de mest anmärkningsvärda egenskaperna hos var och en av de medlemmar som utgör de tre domänerna i livet:

Archaea Domain

Arkeerna är organismer som främst kännetecknas av bebodda miljöer med extrema förhållanden av temperatur, surhet, pH bland andra.

På så sätt har de hittats i vatten med signifikant höga saltkoncentrationer, sura miljöer och termiska vatten. Dessutom bor vissa arkéer även i regioner med "genomsnittliga" förhållanden, såsom mark eller matsmältningsorgan hos vissa djur.

Från punkten för cellen och strukturellt arkéer kännetecknas av: icke-nukleärt membran, är lipidmembranen fäst genom eterbindningar, har cellvägg - men detta är inte sammansatt av peptidoglykan, och genen strukturen är liknar eukaryoter på cirkulära kromosomer.

Reproduktionen av dessa prokaryoter är aseksuell, och horisontell genöverföring har visats.

Klassificering av archaea

De klassificeras som metanogena, halofila och termoacidofila. Den första gruppen använder koldioxid, väte och kväve för att producera energi, som producerar metangas som en avfallsprodukt. De första bågarna som ska sekvenseras hör till denna grupp.

Den andra gruppen, halofiler är "saltälskare". För sin utveckling är det nödvändigt att miljön har en saltkoncentration ca 10 gånger större än havet. Vissa arter kan tolerera koncentrationer upp till 30 gånger högre. Dessa mikroorganismer finns i döda havet och i förångade dammar.

Slutligen kan termoacidofiler klara extrema temperaturer: över 60 grader (vissa kan tolerera mer än 100 grader) och lägre än fryspunkten för vatten.

Det är nödvändigt att klargöra att dessa är de optimala förutsättningarna för dessa mikroorganismer - om vi utsätter dem för rumstemperatur är det mycket möjligt att de dör.

Bakteriedomänen

Den bakteriella domänen innefattar en bred grupp av prokaryota mikroorganismer. I allmänhet associerar vi vanligtvis dem med sjukdomar. Ingenting längre från verkligheten än detta missförstånd.

Medan det är sant att vissa bakterier orsakar dödliga sjukdomar, är många av dem fördelaktiga eller lever i våra kroppar som etablerar relativa relationer, som ingår i vår normala flora.

Bakterierna saknar ett kärnmembran, de saknar organeller själva, deras cellmembran består av lipider med ester-typbindningar och väggen består av peptidoglykan.

De reproducerar asexually, och händelser av horisontell genöverföring har bevisats.

Klassificering av bakterier

Även om klassificeringen av bakterier är väldigt komplex, kommer vi att hantera domänens grundläggande delar, i cyanobakterier och eubakterier.

Medlemmarna av cyanobakterierna är blågröna fotosyntetiska bakterier som producerar syre. Enligt fossilregistret uppträdde de för 3,2 miljarder år sedan och var ansvariga för den drastiska förändringen från en anaerob miljö till en aerob (syrerik) miljö.

Eubakterier är å andra sidan sanna bakterier. Dessa presenteras i olika morfologier (kocker, baciller, vibrios, spiralformade, etc.) och har modifierade strukturer för rörlighet, såsom cilier och flagella.

Domän Eukarya

Eukaryoter är organismer som utmärks huvudsakligen av närvaron av en väldefinierad kärna, avgränsad av ett komplext biologiskt membran.

I jämförelse med de andra domänerna har membranet en mängd struktur och lipiderna uppvisar ester-typbindningar. De presenterar verkliga organeller, avgränsade av membran, genomsammansättningen liknar arkean och är organiserad i linjära kromosomer.

Grupp Play är utomordentligt varierad och visar både sexuella och asexuella lägen, och många medlemmar i gruppen är i stånd att återge de två spåren - utesluter inte varandra.

Klassificering av eukaryoter

Den innehåller fyra kungarier med mycket varierade och heterogena former: protisterna, svamparna, pantorna och djuren.

Protister är unicellulära eukaryoter, såsom euglenas och paremecios. De organismer som vi allmänt känner till som svampar är medlemmarna i svampriket. Det finns uni och pluricellulära former. De är viktiga inslag i ekosystem för att bryta ned död organiskt material.

Planterna består av fotosyntetiska organismer med en cellvägg som huvudsakligen bildas av cellulosa. Dess mest påtagliga egenskap är närvaron av fotosyntetisk pigment: klorofyll.

Den innehåller ormbunkar, mossor, ormbunkar, gymnospermer och angiospermer.

Djuren innefattar en grupp heterotrofa pluricellulära organiska varelser, de flesta av dem kan förflyttas och förskjutas. De är indelade i två stora grupper: ryggradslösa djur och ryggradslösa djur.

Ryggradslösa djur bildas av porer, cnidarians, nematoder, blötdjur, leddjur, tagghudingar och andra små grupper. På samma sätt är ryggradsdjur fisk, amfibier, reptiler, fåglar och däggdjur.

Djuren har lyckats kolonisera nästan alla miljöer, inklusive oceaner och luftmiljöer, som visar en komplex uppsättning anpassningar för varje.

referenser

  1. Forterre P. (2015). Livets universella träd: en uppdatering. Gränser i mikrobiologi, 6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Carl Woese s vision om cellutveckling och livets domäner. RNA biologi, 11(3), 197-204.
  3. Margulis, L., & Chapman, M.J. (2009). Kungarier och domäner: en illustrerad guide till livets fyla på jorden. Academic Press.
  4. Sapp, J. (2009). Den nya grunden för evolutionen: på livets träd. Oxford University Press.
  5. Sapp, J., & Fox, G.E. (2013). Den singulära strävan efter ett universellt träd av livet. Mikrobiologi och molekylärbiologi recensioner: MMBR, 77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Domain Cell Theory stöder den självständiga utvecklingen av Eukarya, Bacteria och Archaea och common-hypothesisens kärnområde. Öppen biologi, 7(6), 170041.