3 домена у биологији (Воесе класификација)



Тхе три домена биологије или три доменског система је класификација коју је предложио биолог Царл Воесе крајем 70-их година, која дијели органска бића у Бацтериа, Арцхаеа и Еукариота домене.

Ова класификација у "доменима" је супериорнија од традиционалног система поделе у пет или шест краљевстава, са којима смо ми више упознати. Основна подела домена је подела прокариота на два домена, где су археје више везане за еукариоте, него са другом групом прокариота - бактерија..

Овај филогенетски поредак је широко прихваћен од стране већине биолога. Међутим, с развојем биоинформатике и статистичких алата, неки аутори су предложили нове односе између живих бића, што није у складу са Воесеовом класификацијом..

Индек

  • 1 Историја класификације
    • 1.1 Подела на два краљевства: Анималиа и Плантае
    • 1.2 Подела на три краљевства: Анималиа, Плантае и Протиста
    • 1.3 Подела на пет краљевстава
    • 1.4 Подела на три домена
  • 2 Три домена живота
  • 3 Домена Арцхаеа
    • 3.1 Класификација археа
  • 4 Бактерије домена
    • 4.1 Класификација бактерија
  • 5 Домаин Еукариа
    • 5.1 Класификација еукариота
  • 6 Референце

Историја класификације

Подела на два краљевства: Анималиа и Плантае

Пре објављивања радова Воесеа и његових колега, биолози су користили "традиционалну" класификацију, користећи једноставну и интуитивну дихотомију која је раздвајала биљке од животиња - формално Анималиа и Плантае.

У овој подјели, све бактерије, гљивице и фотосинтетски протисти сматрани су "биљкама", док су протозое групиране заједно са животињама.

Напредовањем науке, развојем модерних методологија и дубљом анализом органских бића, постало је јасно да подела на биљке и животиње не одговара истинској еволуционој историји ових. У ствари, то је била "рустична" и неконзистентна поједностављивање односа између њих.

Подела у три краљевства: Анималиа, Плантае и Протиста

У циљу исправљања ове ситуације, познати еволуциони биолог и орнитолог Ернст Хаецкел додао је ново краљевство на листу: Краљевство Протиста.

Ова класификација је постигла јаснију подјелу облика који се, очигледно, не би требали групирати. Међутим, класификација је остала алармантно проблематична.

Подела на пет краљевстава

Амерички еколог Роберт Хардинг Вхиттакер предложио је 1969. схему поделе на пет краљевстава: Анималиа, Плантае, Фунги, Монера и Простиста.

Овај систем се углавном заснива на типовима ћелија које чине организме. Чланови Монаре су једноћелијска и прокариотска бића, док су протисти једнакоцелични, али еукариотски.

Три преостала краљевства - Анималиа, Плантае и Гљиве - класификоване су у смислу њиховог начина стицања хранљивих материја. Биљке имају фотосинтетске способности, гљивице излучују ензиме у животну средину, праћена је апсорпцијом хранљивих материја, а животиње конзумирају храну, унутрашњим или спољним варењем..

Расподела организама у пет краљевстава је широко прихваћена од систематике времена, јер су сматрали да је класификација све више прилагођена стварним еволутивним односима живих бића..

Подела на три домена

Седамдесетих година прошлог века професор на Универзитету Илиноис, Карл Вус, почео је да проналази доказе о одређеној непознатој групи веома упадљивих једноћелијских организама. Живели су у срединама са екстремним условима температуре, сланости и пХ, где се сматрало да се живот не може одржати.

На први поглед, ови организми су класификовани као бактерије, и названи су археобактеријама. Међутим, дубљи и детаљнији поглед на архебактерије јасно је показао да су разлике са бактеријама тако уочљиве да се не могу сврстати у исту групу. У ствари, сличност је била само површна.

На тај начин, молекуларни докази омогућили су овој групи истраживача да успоставе систем класификације од три домене: бактерије, археје и еукариота..

Предложити нове генеалошке односе између организама, означио је догађај од велике важности у модерној биологији. Ово важно откриће навело је Воесе-а да освоји Националну медаљу науке 2000. године.

Три домена живота

Дрво живота које је предложио Царл Воесе успоставља могуће генеалошке односе између органских бића, указујући на постојање три домена живота.

Ова хипотеза је предложена захваљујући анализи 16С рибосомске РНК - скраћено као 16С рРНА.

Овај маркер је компонента 30С подјединице прокариотског рибозома. После Воесеовог рада, нашироко се користи за филогенетски закључак. Данас је веома корисно утврдити класификацију и идентификацију бактерија.

Затим ћемо описати најзначајније карактеристике сваког од чланова који чине три домена живота:

Арцхаеа Домаин

Археје су организми који се карактеришу углавном настањивањем средина са екстремним условима температуре, киселости, пХ међу осталима.

На тај начин су пронађене у водама са знатно високим концентрацијама соли, киселим срединама и термалним водама. Поред тога, неке археје такође настањују регионе са "просечним" условима, као што су земљиште или дигестивни тракт неких животиња.

Са станичне и структурне тачке гледишта, археје карактеришу: немају нуклеарну мембрану, липиди мембрана су повезани етерским везама, они представљају ћелијски зид - али то није састављено од пептидогликана, а структура гена је слично еукариотима на кружним хромозомима.

Репродукција ових прокариота је асексуална, и демонстриран је хоризонтални трансфер гена.

Класификација археа

Класификовани су као метаногени, халофилни и термоацидофилни. Прва група користи угљен-диоксид, водоник и азот за производњу енергије, производећи плин метан као отпадни производ. Прве лукове које треба секвенцирати припада овој групи.

Друга група, халофили, су "љубитељи соли". За њен развој неопходно је да околина има концентрацију соли око 10 пута већу од океана. Неке врсте могу толерисати концентрације до 30 пута веће. Ови микроорганизми се налазе у мртвом мору иу испараним рибњацима.

Коначно, термоацидофили су у стању да издрже екстремне температуре: веће од 60 степени (неке могу толерисати више од 100 степени) и ниже од тачке смрзавања воде..

Потребно је појаснити да су то оптимални услови за живот ових микроорганизама - ако их изложимо собној температури, сасвим је могуће да умиру..

Бацтериа Домаин

Бактеријски домен обухвата широку групу прокариотских микроорганизама. Генерално, обично их повезујемо са болестима. Ништа даље од стварности него овај неспоразум.

Иако је истина да одређене бактерије узрокују смртоносне болести, многе од њих су корисне или живе у нашим тијелима и успостављају комесионалне односе, чинећи дио наше нормалне флоре.

Бактерије немају нуклеарну мембрану, саме органеле немају, њихова ћелијска мембрана је састављена од липида са везама естерског типа, а зид је састављен од пептидогликана.

Они се репродукују асексуално, а догађаји хоризонталног преноса гена су доказани.

Класификација бактерија

Иако је класификација бактерија заиста комплексна, овдје ћемо се бавити основним подјелама домена, у цијанобактеријама и еубактеријама..

Чланови цијанобактерија су плаво зелене фотосинтетске бактерије које производе кисеоник. Према фосилним налазима, појавили су се пре око 3,2 милијарде година и одговорни су за драстичну промену из анаеробног окружења у аеробно окружење (богато кисеоником)..

Еубацтериа, с друге стране, су праве бактерије. Они су представљени у различитим морфологијама (кокама, бацилима, вибриозима, хеликоидним, међу осталима) и имају структуре модификоване за њихову покретљивост, као што су цилија и флагела.

Домаин Еукариа

Еукариоти су организми који се одликују првенствено присуством добро дефинисаног језгра, ограниченог комплексном биолошком мембраном..

У поређењу са другим доменама, мембрана има различите структуре и липиди показују везе типа естра. Представљају праве органеле, омеђене мембранама, структура генома је слична архејама и организована је у линеарне хромозоме.

Групна репродукција је изузетно разнолика, показујући и сексуалне и асексуалне модалитете, а многи чланови групе могу да се репродукују на оба начина - они се међусобно не искључују.

Класификација еукариота

Обухвата четири краљевства са веома разноврсним и хетерогеним облицима: протисти, гљиве, пантас и животиње.

Протисти су једноћелијски еукариоти, као што су еуглене и паремеции. Организми које обично познајемо као гљиве су чланови краљевства гљива. Постоје уни и плурицелуларни облици. Они су кључни елементи у екосистемима да деградирају мртву органску материју.

Биљке су састављене од фотосинтетских организама са ћелијском стијенком која се формира углавном од целулозе. Највидљивија карактеристика је присуство фотосинтетског пигмента: хлорофила.

Укључује папрат, маховину, папрати, гимносперме и ангиосперме.

Животиње чине групу хетеротрофних плурицелуларних органских бића, од којих је већина способна за кретање и расељавање. Подељене су у две велике групе: бескичмењаци и бескичмењаци.

Бескичмењаке формирају порифероус, цнидарианс, нематоде, мекушци, артроподи, бодљикаши и друге мале групе. Слично томе, краљежњаци су рибе, водоземци, гмизавци, птице и сисари.

Животиње су успеле да колонизују готово сва окружења, укључујући океане и ваздушна окружења, показујући комплексан сет адаптација за сваку.

Референце

  1. Фортерре П. (2015). Универзално дрво живота: ажурирање. Границе у микробиологији, 6, 717.
  2. Коонин Е. В. (2014). Царл Воесеова визија станичне еволуције и домена живота. РНА биологи, 11(3), 197-204.
  3. Маргулис, Л., & Цхапман, М.Ј. (2009). Краљевства и домени: илустровани водич за живот живота на Земљи. Ацадемиц Пресс.
  4. Сапп, Ј. (2009). Нови темељи еволуције: на дрвету живота. Окфорд Университи Пресс.
  5. Сапп, Ј., & Фок, Г.Е. (2013). Јединствена потрага за универзалним стаблом живота. Микробиологија и молекуларна биологија: ММБР, 77(4), 541-50.
  6. Сталеи Ј. Т. (2017). Теорија доменских ћелија подржава независну еволуцију хипотезе о заједничком развоју Еукариа, Бацтериа и Арцхаеа. Опен биологи, 7(6), 170041.