Woese classificatie (3 domeinsysteem)

De 3 domeinen. Bron: Rock 'n Roll, Wikimedia Commons

Wat is de classificatie van Woese, of het drie domeinen -systeem?

De Drie domeinen van de biologie, o Drie domeinenysteem, het is een classificatie voorgesteld door de bioloog Carl Woese (1928-2012) in de late jaren zeventig, die organische wezens verdeelt in de domeinen in de bacteriële, archaea en eukaryota.

Deze classificatie in "domeinen" is superieur aan het traditionele divisiesysteem in vijf of zes koninkrijken, waarmee we meer bekend zijn. De fundamentele verdeling van de domeinen is om de prokaryoten te verdelen in twee domeinen, waar de bogen meer gerelateerd zijn aan de eukaryoten, dan met de andere groep prokaryoten, de bacteriën.

Deze fylogenetische wijding wordt algemeen aanvaard door de meeste biologen. Met de ontwikkeling van bio -informatiem en statistische hulpmiddelen hebben sommige auteurs nieuwe relaties voorgesteld tussen levende wezens, die de Woese -classificatie uitdagen.

Classificatiegeschiedenis

Divisie in twee koninkrijken: Animalia en Plantae

Vóór de publicatie van Woese's werken en zijn collega's gebruikten biologen een "traditionele" classificatie, met behulp van een eenvoudige en intuïtieve dichotomie die de planten van de dieren verdeelde (formeel, Animalia en Plantae).

In deze divisie werden alle fotosynthetische bacteriën, schimmels en protisten beschouwd als "planten", terwijl protozoa werden gegroepeerd met dieren.

Met de vooruitgang van de wetenschap, de ontwikkeling van moderne methoden en een diepere analyse van organische wezens, werd duidelijk dat de divisie in planten en dieren zich niet aanpaste aan de ware evolutionaire geschiedenis. In feite was het een "rustieke" en inconsistente vereenvoudiging van relaties tussen hen.

Divisie in drie koninkrijken: Animalia, Plantae en Protist

Met als doel deze situatie te corrigeren, voegde de gerenommeerde evolutionaire bioloog en ornitholoog Ernst Haeckel (1834-1919) een nieuw koninkrijk aan de lijst toe: de protist.

Deze classificatie heeft een duidelijkere divisie bereikt op een manier die niet zou moeten worden gegroepeerd. De classificatie bleef echter problematisch.

Divisie in vijf koninkrijken

In 1969 stelde de Amerikaanse ecoloog Robert Harding Whittaker (1920-1980) de divisieregeling voor in vijf koninkrijken: Animalia, Plantae, Fungi, Monera en Protist.

Dit systeem is voornamelijk gebaseerd op de celtypen die organismen vormen. De leden van Monera zijn eencellig en prokaryoten, terwijl de protisten ook eencellig zijn, maar eukaryotes.

Kan u van dienst zijn: sporangiophore: kenmerken en functies

De resterende drie koninkrijken -animalia, plantae en schimmel worden geclassificeerd door hun manier om voedingsstoffen te verwerven. Planten hebben fotosynthetische mogelijkheden, schimmels scheiden enzymen in het midden af, gevolgd door de absorptie van voedingsstoffen en dieren consumeren hun voedingsmiddelen met interne of externe digestie.

De verdeling van organismen in vijf koninkrijken werd algemeen aanvaard door de systematiek van die tijd, omdat ze van mening waren dat het beter was aangepast aan de echte evolutionaire relaties van levende wezens.

Divisie in drie domeinen

In de jaren 70 vond de microbioloog Carl Woese bewijs van een bepaalde onbekende groep van zeer opvallende eencellige organismen. Deze leefden in omgevingen met extreme temperatuur-, zoutgehalte en pH -omstandigheden, waarbij het leven niet kon worden gehandhaafd.

Op het eerste gezicht werden deze organismen geclassificeerd als bacteriën, die archeobacteriën werden genoemd. Een diepere visie hiervan maakte echter duidelijk dat de verschillen met bacteriën zo berucht waren dat ze niet binnen dezelfde groep konden worden geclassificeerd. In feite was de gelijkenis slechts oppervlakkig.

Moleculair bewijsmateriaal stelde deze groep onderzoekers in staat om een ​​classificatiesysteem met drie domein op te zetten: bacteriën, archaea en eukaryota.

Stel nieuwe genealogische relaties voor tussen organismen, betekende een gebeurtenis van groot belang in de moderne biologie. Deze belangrijke ontdekking bracht Woese ertoe om in 2000 de National Science Medal te winnen.

De drie levensdomeinen

De door Carl Woese voorgestelde levensboom wordt mogelijke genealogische relaties tussen organische wezens vastgesteld, wat suggereert dat het bestaan ​​van drie levensdomeinen. Deze hypothese werd voorgesteld dankzij de analyse van ribosomale 16S (afgekort als 16S RNA).

Deze marker is een component van de 30s -subeenheid van het ribosoom van de prokaryoten. Na de werken van Woese is het veel gebruikt voor fylogenetische inferentie. Tegenwoordig is het erg handig voor het vaststellen van de classificatie en identificatie van bacteriën.

Vervolgens zijn de meest opvallende kenmerken van elk van de organismen die de drie domeinen van het leven vormen:

Archaea -domein

Archaeas zijn organismen die omgevingen bewonen met extreme temperatuur, zuurgraad, pH -omstandigheden, onder andere.

Kan u van dienst zijn: reproductief risico: factoren, beoordeling, preventie

Ze zijn gevonden in wateren met aanzienlijk hoge zoutoplossingconcentraties, zure omgevingen en warmwaterbronnen. Sommige leven ook regio's met "gemiddelde" omstandigheden, zoals de bodem of het spijsverteringskanaal van sommige dieren.

Vanuit cellulair en structureel oogpunt worden de bogen gekenmerkt omdat ze geen nucleair membraan hebben, de lipiden van de membranen worden verenigd door etherverbindingen, ze hebben celwand (maar het is niet samengesteld uit peptidoglycan) en de structuur van de genen is vergelijkbaar met eukaryoten in circulaire chromosomen.

De reproductie van deze prokaryoten is aseksueel en de horizontale genoverdracht is bewezen.

Classificatie van bogen

Ze zijn geclassificeerd als methanogene, halofiele en thermacidofielen. De eerste groep maakt gebruik van koolstofdioxide, waterstof en stikstof om energie te bereiken, waardoor methaangas als afvalproduct wordt geproduceerd. De eerste archea die wordt gesequenced behoort tot deze groep.

De tweede groep, de halofielen, zijn "zoutliefhebbers". Voor de ontwikkeling ervan is het noodzakelijk dat het milieu een zoutoplossingconcentratie heeft van ongeveer 10 keer groter dan die van de oceaan. Sommige soorten kunnen concentraties tot 30 keer groter verdragen. Deze micro -organismen worden gevonden in de Dode Zee en in verdampte vijvers.

Ten slotte zijn thermacidofielen in staat om extreme temperaturen te weerstaan: meer dan 60 ° (sommige kunnen meer dan 100 ° verdragen) en lager tot het bevriezen van het water.

Het is noodzakelijk om te verduidelijken dat dit de optimale voorwaarden zijn voor de levensduur van deze micro -organismen, als we ze bij kamertemperatuur blootleggen, zullen ze waarschijnlijk sterven.

Bacteriedomein

Dit domein bestaat uit een brede groep prokaryotische micro -organismen. Over het algemeen associëren we ze meestal met ziekten, maar het is verkeerd.

Het is waar dat bepaalde bacteriën dodelijke ziekten veroorzaken, maar velen van hen zijn gunstig of leven in ons lichaam dat commentaarrelaties tot stand brengt, die deel uitmaken van onze normale flora.

Bacteriën hebben geen nucleair membraan, ze missen de juiste organellen, hun celmembraan bestaat uit lipiden met linktype links en de wand bestaat uit peptidoglycan.

Ze reproduceren zich op een aseksuele manier, en gebeurtenissen van horizontale genoverdracht zijn bewezen.

Classificatie van bacteriën

Hoewel de classificatie van bacteriën complex is, zullen we de fundamentele domeinafdelingen bespreken: cyanobacteriën en eubacteriën.

Cyanobacteriën zijn groene fotosynthetische bacteriën die zuurstof produceren. Volgens het fossiele record verschenen ze ongeveer 3.2 miljard jaar en waren verantwoordelijk voor drastische verandering van een anaërobe omgeving naar een aerobe omgeving (rijk aan zuurstof).

Kan u van dienst zijn: Flogistische theorie: oorsprong, principes en bezwaren

Eubacteriën zijn ondertussen echte bacteriën. Deze worden gepresenteerd in gevarieerde morfologieën (kokosnoten, onder andere vibrios, spiroos, spiraalvormig) en huidige gemodificeerde structuren voor mobiliteit, zoals cilia en flagella.

Eukarya -domein

Eukaryoten zijn organismen die voornamelijk worden onderscheiden door de aanwezigheid van een goed gedefinieerde kern, afgebakend door een complex biologisch membraan.

In vergelijking met de andere domeinen heeft het membraan een verscheidenheid aan structuur en lipiden vertonen links van het estertype. Ze hebben echte organellen, afgebakend door membranen, de genoomstructuur is vergelijkbaar met de bogen en is georganiseerd in lineaire chromosomen.

Groepsreproductie is buitengewoon gevarieerd en vertoont zowel seksuele als aseksuele modaliteiten, en veel leden van de groep kunnen zich op de twee manieren reproduceren: ze sluiten elkaar niet uit.

Classificatie van eukaryoten

Bevat vier koninkrijken met zeer gevarieerde en heterogene vormen: protisten, schimmels, planten en dieren.

De protisten zijn eencellige eukaryoten, zoals Euglena en Paremecios. De organismen die we vaak kennen als schimmels zijn de leden van het koninkrijk van het schimmels. Er zijn Uni- en meercellige vormen. Het zijn belangrijke elementen in ecosystemen om dode organische materie af te breken.

Planten bestaan ​​uit fotosynthetische organismen met cellulose -gevormde celwand, voornamelijk. Het meest opvallende kenmerk is de aanwezigheid van chlorofyl. Het omvat varens, mossen, gymnospermen en angiospermen.

Dieren omvatten een groep heterotrofe meercellige organische wezens, meestal met beweging en verplaatsingscapaciteit. Ze zijn verdeeld in twee grote groepen: ongewervelde dieren en ongewervelde dieren.

Ongewervelde dieren worden gevormd door porifers, cnidarians, nematoden, weekdieren, geleedpotigen, equinodermen en andere kleine groepen. Vervoren dieren zijn vis, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren.

Dieren hebben vrijwel alle omgevingen beheerd, inclusief oceanen en luchtomgevingen, die een complex spel van aanpassingen vertonen in elk.

Referenties

1. Forterre, p. The Universal Tree of Life: een update. Frontiers in microbiologie.
2. Koonin, E.V. Carl Woese's visie op cellulaire evolutie en de domeinen van het leven. RNA -biologie.