Woese -Klassifizierung (3 Domänensystem)

Die 3 Domänen. Quelle: Rock 'n Roll, Wikimedia Commons

Was ist die Klassifizierung von Woese oder des drei Domains -Systems?

Der Drei Domänen der Biologie, o Drei Domänensystem, es handelt sich um eine Klassifizierung, die der Biologe Carl Woese (1928-2012) in den späten 1970er Jahren vorgeschlagen hat, der organische Wesen in die Domänen Bakterien-, Archaea- und Eukaryota-Domänen unterteilt.

Diese Klassifizierung in "Domains" ist dem traditionellen Divisionssystem in fünf oder sechs Königreichen überlegen, mit denen wir vertrauter sind. Die grundlegende Aufteilung der Domänen besteht darin, die Prokaryoten in zwei Domänen zu unterteilen, in denen die Bögen mehr mit den Eukaryoten verwandt sind als mit der anderen Gruppe von Prokaryoten, den Bakterien.

Diese phylogenetische Ordination wird von den meisten Biologen weithin akzeptiert. Mit der Entwicklung von bioinformatischen und statistischen Instrumenten haben einige Autoren neue Beziehungen zwischen Lebewesen vorgeschlagen, was die Woese -Klassifizierung in Frage stellt.

Klassifizierungsgeschichte

Aufteilung in zwei Königreiche: Animalia und Plantae

Vor der Veröffentlichung der Werke und seiner Kollegen von Woees verwendeten Biologen eine "traditionelle" Klassifizierung und verwendeten eine einfache und intuitive Dichotomie, die die Pflanzen der Tiere (formell, Animalia und Plantae) trennte.

In dieser Abteilung wurden alle photosynthetischen Bakterien, Pilze und Protisten als "Pflanzen" angesehen, während die Protozoen mit Tieren gruppiert wurden.

Mit der Weiterentwicklung der Wissenschaft, der Entwicklung moderner Methoden und einer tieferen Analyse organischer Wesen wurde klar, dass sich die Aufteilung in Pflanzen und Tiere nicht an die wahre Evolutionsgeschichte anpasste. Tatsächlich war es eine "rustikale" und inkonsistente Vereinfachung der Beziehungen zwischen ihnen.

Aufteilung in drei Königreiche: Animalia, Plantae und Protist

Mit dem Ziel, diese Situation zu korrigieren.

Diese Klassifizierung erreichte eine klarere Aufteilung in einer Weise, die nicht gruppiert werden sollte. Die Klassifizierung blieb jedoch problematisch.

Aufteilung in fünf Königreiche

Im Jahr 1969 schlug der amerikanische Ökologe Robert Harding Whittaker (1920-1980) das Divisionssystem in fünf Königreichen vor: Animalia, Plantae, Pilze, Monera und Protist.

Dieses System basiert hauptsächlich auf den Zelltypen, aus denen Organismen bestehen. Die Mitglieder von Monera sind einzellig und prokaryoten, während die Protisten auch einzellig sind, aber Eukaryoten.

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Die verbleibenden drei Königreiche - Animalia, Plantae und Pilze werden durch ihre Art der Nährstoffe klassifiziert. Pflanzen haben photosynthetische Fähigkeiten, Pilze sezern.

Die Aufteilung von Organismen in fünf Königreiche wurde von der Systematik der Zeit weithin akzeptiert, da sie der Ansicht waren.

Aufteilung in drei Domänen

In den 70er Jahren fand der Mikrobiologe Carl Woese Hinweise auf eine bestimmte unbekannte Gruppe sehr auffälliger einzelllicher Organismen. Diese lebten in Umgebungen mit extremen Temperatur, Salzgehalt und pH -Bedingungen, unter denen die Lebensdauer nicht aufrechterhalten werden konnte.

Auf den ersten Blick wurden diese Organismen als Bakterien eingestuft, die als Archaeobakterien bezeichnet wurden. Eine tiefere Vision davon machte jedoch deutlich, dass die Unterschiede zu Bakterien so berüchtigt waren, dass sie nicht innerhalb derselben Gruppe klassifiziert werden konnten. Tatsächlich war die Ähnlichkeit nur oberflächlich.

Molekulare Erkenntnisse ermöglichten diese Gruppe von Forschern, ein Klassifizierungssystem mit drei Domäne zu errichten: Bakterien, Archaea und Eukaryota.

Vorschlagen neuartige genealogische Beziehungen zwischen Organismen und markierten ein Ereignis von großer Bedeutung in der modernen Biologie. Diese wichtige Entdeckung führte dazu, dass Woese 2000 die National Science Medal gewann.

Die drei Domänen des Lebens

Der von Carl Woese vorgeschlagene Baum des Lebens stellt mögliche genealogische Beziehungen zwischen organischen Wesen her, was auf die Existenz von drei Domänen des Lebens hindeutet. Diese Hypothese wurde dank der Analyse von ribosomalen 16S (abgekürzte 16S -RNA) vorgeschlagen.

Dieser Marker ist eine Komponente der 30S -Untereinheit des Ribosoms der Prokaryoten. Nach der Werke von Woese wurde es häufig für die phylogenetische Inferenz verwendet. Heute ist es sehr nützlich, um die Klassifizierung und Identifizierung von Bakterien festzustellen.

Als nächstes die bemerkenswertesten Eigenschaften jeder Organismen, aus denen die drei Lebensbereiche ausmachen:

Archaea -Domäne

Archaeen sind Organismen, die Umgebungen mit extremer Temperatur, Säuregehalt und pH -Bedingungen unter anderem bewohnen.

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Sie wurden in Gewässern mit signifikant hohen Salzkonzentrationen, sauren Umgebungen und heißen Quellen gefunden. Einige leben auch Regionen mit "durchschnittlichen" Bedingungen wie dem Boden oder Verdauungstrakt einiger Tiere.

Aus zellulärer und struktureller Sicht sind die Bögen charakterisiert, weil sie keine Kernmembran haben. der Gene ähneln Eukaryoten in kreisförmigen Chromosomen.

Die Reproduktion dieser Prokaryoten ist asexuell, und der horizontale Gentransfer wurde nachgewiesen.

Klassifizierung von Bögen

Sie werden als methanogene, halophile und thermazidophile eingestuft. Die erste Gruppe verwendet Kohlendioxid, Wasserstoff und Stickstoff, um Energie zu erzielen, wodurch Methangas als Abfallprodukt produziert wird. Die erste, die sequenziert wird, gehört zu dieser Gruppe.

Die zweite Gruppe, die Halophilen, sind "Salzliebhaber". Für seine Entwicklung ist es notwendig, dass die Umwelt eine Kochsalzlösungskonzentration etwa 10 -mal höher ist als die des Ozeans. Einige Arten können Konzentrationen bis zu 30 -mal höher tolerieren. Diese Mikroorganismen finden sich im Toten Meer und in verdampften Teichen.

Schließlich können Thermazidophile extremen Temperaturen standhalten: mehr als 60 ° (einige können mehr als 100 ° tolerieren) und niedriger zum Einfrierpunkt des Wassers.

Es ist notwendig zu klären, dass dies die optimalen Bedingungen für die Lebensdauer dieser Mikroorganismen sind. Wenn wir sie bei Raumtemperatur freilegen, werden sie wahrscheinlich sterben.

Bakteriendomäne

Diese Domäne umfasst eine breite Gruppe prokaryotischer Mikroorganismen. Im Allgemeinen verbinden wir sie normalerweise mit Krankheiten, aber es ist falsch, dass es falsch ist.

Es ist wahr, dass bestimmte Bakterien tödliche Krankheiten verursachen, aber viele von ihnen sind vorteilhaft oder leben in unserem Körper und stellen Kommentarbeziehungen auf, die Teil unserer normalen Flora sind.

Bakterien haben keine Kernmembran, ihnen fehlen die richtigen Organellen, ihre Zellmembran besteht aus Lipiden mit Verbindungstypverbindungen und die Wand besteht aus Peptidoglycan.

Sie reproduzieren auf asexuelle Weise und horizontale Gentransfer -Ereignisse wurden gezeigt.

Klassifizierung von Bakterien

Obwohl die Klassifizierung von Bakterien komplex ist, werden wir die grundlegenden Domäne diskutieren: Cyanobakterien und Eubakterien.

Cyanobakterien sind grüne photosynthetische Bakterien, die Sauerstoff produzieren. Nach dem Fossilienbestand erschienen sie ungefähr 3.2 Milliarden Jahre und waren für drastische Veränderungen von einer anaeroben Umgebung zu einer aeroben Umgebung verantwortlich (reich an Sauerstoff).

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Eubakterien sind inzwischen wahre Bakterien. Diese werden in unterschiedlichen Morphologien (Kokosnüsse, Bacilli, Vibrios, Helical) und vorliegende modifizierte Strukturen für Mobilität wie Cilia und Flagella dargestellt.

Eukarya -Domäne

Eukaryoten sind Organismen, die hauptsächlich durch das Vorhandensein eines gut definierten Kerns unterschieden werden, der durch eine komplexe biologische Membran abgenommen wird.

Im Vergleich zu den anderen Domänen hat die Membran eine Vielzahl von Struktur und Lipide weisen Verbindungen des Estertyps auf. Sie haben echte Organellen, die von Membranen abgenommen wurden, die Genomstruktur ähnelt den Bögen und ist in linearen Chromosomen organisiert.

Gruppenreproduktion ist außerordentlich unterschiedlich und zeigt sowohl sexuelle als auch asexuelle Modalitäten, und viele Mitglieder der Gruppe können sich auf die beiden Arten reproduzieren: Sie schließen sich nicht gegenseitig aus.

Klassifizierung von Eukaryoten

Enthält vier Königreiche mit sehr unterschiedlichen und heterogenen Formen: Protisten, Pilze, Pflanzen und Tiere.

Die Protisten sind einzellige Eukaryoten wie Euglena und Paremecios. Die Organismen, die wir allgemein als Pilze kennen, sind die Mitglieder des Pilzreichs. Es gibt Uni und mehrzellige Formen. Sie sind Schlüsselelemente in Ökosystemen, um die tote organische Materie zu beeinträchtigen.

Pflanzen bestehen aus photosynthetischen Organismen mit zellulose geformter Zellwand hauptsächlich. Das bemerkenswerteste Merkmal ist das Vorhandensein von Chlorophyll. Es umfasst Farne, Moose, Gymnospermen und Angiospermen.

Tiere umfassen eine Gruppe heterotropher mehrzelliger organischer Wesen, hauptsächlich mit Bewegung und Verschiebungskapazität. Sie sind in zwei große Gruppen unterteilt: Wirbellose und Wirbellose.

Wirbellose werden von Poriferen, Cnidariern, Nematoden, Mollusken, Arthropoden, Äquinoderms und anderen kleinen Gruppen gebildet. Wirbeltiere sind Fische, Amphibien, Reptilien, Vögel und Säugetiere.

Tiere haben praktisch alle Umgebungen, einschließlich Ozeane und Luftumgebungen.

Verweise

1. Forterre, p. Der universelle Baum des Lebens: Ein Update. Grenzen in der Mikrobiologie.
2. Koonin, e.V. Carl Woeses Vision der zellulären Evolution und der Domänen des Lebens. RNA -Biologie.