3 domain dalam biologi (pengelasan Woese)



The tiga bidang biologi atau tiga sistem domain adalah klasifikasi yang dicadangkan oleh ahli biologi Carl Woese pada akhir 70-an, yang membahagikan makhluk-makhluk organik di domain Bakteria, Archaea dan Eukaryota.

Klasifikasi ini dalam "domain" lebih unggul daripada sistem pembahagian tradisional dalam lima atau enam kerajaan, yang mana kita lebih akrab. Bahagian asas domain berpecah kepada dua domain prokariot mana Arkea lebih berkaitan kepada eukariot, kumpulan lain daripada prokariot - bakteria.

Pesanan phylogenetic ini diterima secara meluas oleh kebanyakan ahli biologi. Walau bagaimanapun, dengan perkembangan bioinformatik dan alat statistik, sesetengah penulis telah mencadangkan hubungan baru antara makhluk hidup, yang menentang klasifikasi Woese.

Indeks

  • 1 Sejarah klasifikasi
    • 1.1 Bahagian menjadi dua kerajaan: Animalia dan Plantae
    • 1.2 Bahagian menjadi tiga kerajaan: Animalia, Plantae dan Protista
    • 1.3 Bahagian menjadi lima kerajaan
    • 1.4 Bahagian dalam tiga domain
  • 2 Ketiga bidang kehidupan
  • 3 Domain Archaea
    • 3.1 Klasifikasi arkea
  • 4 Bakteria Domain
    • 4.1 Klasifikasi bakteria
  • 5 Eukarya Domain
    • 5.1 Klasifikasi eukariota
  • 6 Rujukan

Sejarah klasifikasi

Bahagian menjadi dua kerajaan: Animalia dan Plantae

Sebelum penerbitan kerja-kerja Woese dan rakan-rakannya, ahli biologi menggunakan klasifikasi "tradisional", menggunakan dikotomi yang mudah dan intuitif membahagikan tumbuhan haiwan - secara rasmi Animalia dan Plantae.

Di dalam bahagian ini, semua bakteria, kulat dan protikan fotosintesis dianggap "tumbuh-tumbuhan", sementara protozoa dikumpulkan bersama-sama dengan haiwan.

Dengan kemajuan sains, perkembangan metodologi moden dan analisis yang lebih mendalam tentang makhluk organik, ia menjadi jelas bahawa pembahagian kepada tumbuh-tumbuhan dan haiwan tidak sesuai dengan sejarah evolusi sejati ini. Malah, ia adalah "pedesaan" dan penyederhanaan tidak konsisten hubungan di antara mereka.

Bahagian di tiga kerajaan: Haiwan, Tanaman dan Protista

Dengan tujuan membetulkan keadaan ini, ahli biologi evolusioner terkenal dan pakar ornitologi Ernst Haeckel menambah kerajaan baru ke senarai: Kingdom Protista.

Pengelasan ini mencapai pembahagian bentuk yang lebih jelas yang, jelasnya, tidak dikelompokkan. Walau bagaimanapun, pengkelasan masih menjadi masalah yang membimbangkan.

Bahagian menjadi lima kerajaan

Pada tahun 1969 ahli ekologi Amerika Robert Harding Whittaker mencadangkan skema pembahagian kepada lima kerajaan: Animalia, Plantae, Fungi, Monera dan Prostista.

Sistem ini didasarkan terutamanya pada jenis sel yang membentuk organisma. Para anggota Monera adalah makhluk uniselular dan prokaryotik, sementara protista juga uniselular, tetapi eukariotik.

Tiga kerajaan yang tinggal - Animalia, Plantae dan Fungi - diklasifikasikan dari segi pemerolehan nutrien mereka. Tumbuhan mempunyai keupayaan fotosintesis, kulat mengeluarkan enzim ke dalam alam sekitar, diikuti oleh penyerapan nutrien, dan haiwan memakan makanan mereka, dengan pencernaan dalaman atau luaran.

Pembahagian organisma dalam lima kerajaan diterima secara meluas oleh sistematik masa itu, kerana mereka menganggap bahawa klasifikasi itu lebih banyak disesuaikan dengan hubungan evolusi sebenar makhluk hidup.

Bahagian dalam tiga domain

Pada tahun 70-an, profesor di University of Illinois, Carl Woese, mula mendapati bukti kumpulan tertentu yang tidak diketahui organisma uniselular yang sangat menarik. Mereka hidup dalam persekitaran dengan suhu yang melampau, kemasinan dan pH, di mana ia difikirkan bahawa kehidupan tidak dapat dikekalkan.

Pada pandangan pertama, organisma ini dikelaskan sebagai bakteria, dan dipanggil archaebacteria. Walau bagaimanapun, pandangan yang lebih mendalam dan lebih terperinci tentang arkaebakteria menjelaskan bahawa perbezaan dengan bakteria begitu ketara bahawa mereka tidak dapat dikelaskan dalam kumpulan yang sama. Sebenarnya persamaan itu hanya dangkal.

Dengan cara ini, bukti molekul membenarkan kumpulan penyelidik ini menubuhkan sistem pengelasan tiga domain: Bakteria, Archaea dan Eukaryota..

Mencadangkan hubungan genealogi novel antara organisma, menandakan peristiwa yang sangat penting dalam biologi moden. Penemuan penting ini memimpin Woese untuk memenangi Pingat Nasional Sains pada tahun 2000.

Ketiga bidang kehidupan

Pohon kehidupan yang dicadangkan oleh Carl Woese menetapkan hubungan genealogi yang mungkin antara makhluk organik, menunjukkan kewujudan tiga bidang kehidupan.

Hipotesis ini dicadangkan terima kasih kepada analisis RNA ribosom 16S - disingkat sebagai rRNA 16S.

Penanda ini adalah komponen subunit 30S ribosom prokariotik. Selepas kerja Woese, ia telah banyak digunakan untuk kesimpulan filogenetik. Pada masa kini ia sangat berguna untuk menubuhkan klasifikasi dan pengenalan bakteria.

Seterusnya kita akan menerangkan ciri-ciri yang paling luar biasa bagi setiap ahli yang membentuk tiga bidang kehidupan:

Domain Archaea

Archaea adalah organisma yang dicirikan terutamanya dengan menghuni persekitaran dengan keadaan yang melampau suhu, keasidan, pH antara lain.

Dengan cara ini, mereka telah dijumpai di perairan dengan kepekatan garam yang sangat tinggi, persekitaran berasid dan perairan terma. Di samping itu, beberapa arkea juga mendiami kawasan dengan keadaan "purata", seperti tanah atau saluran pencernaan sesetengah haiwan.

Dari sudut sel dan struktur Arkea mempunyai ciri-ciri: membran bukan nuklear, membran lipid dilampirkan oleh hubungan eter, mempunyai dinding sel - tetapi ini tidak terdiri daripada peptidoglycan, dan struktur gen adalah serupa dengan eukariota pada kromosom bulat.

Pembiakan prokariot ini adalah aseksual, dan pemindahan gen mendatar telah ditunjukkan.

Pengelasan arkea

Mereka dikelaskan sebagai methanogenic, halophilic dan thermoacidophilic. Kumpulan pertama menggunakan karbon dioksida, hidrogen dan nitrogen untuk menghasilkan tenaga, menghasilkan gas metana sebagai produk sisa. Gerbang pertama yang disusun adalah milik kumpulan ini.

Kumpulan kedua, halofil adalah "pencinta garam". Bagi pembangunannya, persekitaran mempunyai kepekatan garam kira-kira 10 kali ganda lebih besar daripada lautan. Sesetengah spesies boleh mentolerir kepekatan sehingga 30 kali lebih tinggi. Mikroorganisma ini terdapat di laut yang mati dan di dalam kolam yang telah ditelan.

Akhirnya, thermoacidophiles mampu menahan suhu yang melampau: lebih daripada 60 darjah (ada yang boleh bertahan lebih daripada 100 darjah) dan lebih rendah daripada titik beku air.

Ia perlu untuk menjelaskan bahawa ini adalah keadaan yang optimum untuk kehidupan mikroorganisma ini - jika kita mendedahkannya kepada suhu bilik, agak mungkin bahawa mereka mati.

Bakteria Domain

Domain bakterinya terdiri daripada kumpulan mikroorganisme prokariotik. Pada umumnya, kita biasanya mengaitkan mereka dengan penyakit. Tiada apa-apa lagi daripada realiti daripada salah faham ini.

Walaupun benar bahawa bakteria tertentu menimbulkan penyakit maut, banyak daripada mereka bermanfaat atau hidup di dalam badan kita yang membentuk hubungan komensal, membentuk sebahagian daripada flora normal kita.

Bakteria tidak mempunyai membran nuklear, mereka kekurangan organel sendiri, membran sel mereka terdiri daripada lipid dengan ikatan jenis ester dan dindingnya terdiri daripada peptidoglycan.

Mereka menghasilkan semula aseksual, dan peristiwa pemindahan gen mendatar telah terbukti.

Klasifikasi bakteria

Walaupun klasifikasi bakteria benar-benar kompleks, di sini kita akan berurusan dengan bahagian asas domain, dalam cyanobacteria dan eubacteria.

Ahli-ahli cyanobacteria adalah bakteria fotosintesis biru yang menghasilkan oksigen. Menurut rekod fosil, mereka muncul kira-kira 3.2 bilion tahun lalu dan bertanggungjawab terhadap perubahan drastik dari persekitaran anaerobik kepada persekitaran aerobik (kaya dengan oksigen).

Eubacteria, sebaliknya, adalah bakteria yang benar. Ini dibentangkan dalam pelbagai morfologi (cocci, bacilli, vibrios, helical, antara lain) dan mempunyai struktur yang diubahsuai untuk mobiliti mereka, seperti silia dan flagella.

Eukarya Domain

Eukariot adalah organisma yang dibezakan terutamanya oleh kehadiran nukleus yang ditakrifkan dengan baik, dibatasi oleh membran biologi kompleks.

Berbanding dengan domain lain, membran mempunyai pelbagai struktur dan lipid menunjukkan ikatan jenis ester. Mereka memperlihatkan organ-organ sebenar, dibatasi oleh membran, struktur genom serupa dengan archaea, dan disusun menjadi kromosom linear.

Pembiakan kumpulan sangat luar biasa, mempamerkan modalitas seksual dan aseksual, dan banyak ahli kumpulan dapat menghasilkan semula dalam kedua-dua cara - mereka tidak saling eksklusif.

Klasifikasi eukariota

Ia termasuk empat kerajaan dengan bentuk yang sangat pelbagai dan heterogen: protista, kulat, pantas dan haiwan.

Protista adalah eukaryotes uniselular, seperti euglenas dan paremecios. Organisma yang biasa kita kenali sebagai cendawan adalah ahli-ahli kerajaan kulat. Ada bentuk uni dan pluriselular. Mereka adalah unsur utama dalam ekosistem untuk merendahkan perkara organik mati.

Tumbuhan ini terdiri daripada organisma fotosintesis dengan dinding sel yang terbentuk terutamanya selulosa. Ciri khasnya ialah kehadiran pigmen fotosintetik: klorofil.

Ia termasuk paku, lumut, pakis, gymnosperm dan angiosperma.

Haiwan ini terdiri daripada sekumpulan makhluk organik pluriselular heterotropik, kebanyakannya mampu bergerak dan sesaran. Mereka dibahagikan kepada dua kumpulan besar: invertebrata dan invertebrata.

Invertebrata dibentuk oleh poriferous, cnidarians, nematodes, moluska, arthropod, echinoderms dan kumpulan kecil lain. Begitu juga, vertebrata adalah ikan, amfibia, reptilia, burung dan mamalia.

Haiwan-haiwan ini telah berjaya menjajah hampir semua persekitaran, termasuk lautan dan persekitaran udara, mempamerkan satu set penyesuaian kompleks untuk setiap.

Rujukan

  1. Forterre P. (2015). Pokok kehidupan sejagat: kemas kini. Perbatasan dalam mikrobiologi, 6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Visi Carl Woese mengenai evolusi selular dan domain kehidupan. Biologi RNA, 11(3), 197-204.
  3. Margulis, L., & Chapman, M. J. (2009). Kerajaan dan domain: panduan yang digambarkan untuk phyla kehidupan di Bumi. Akademik Akhbar.
  4. Sapp, J. (2009). Asas evolusi baru: di atas pokok kehidupan. Oxford University Press.
  5. Sapp, J., & Fox, G. E. (2013). Usaha tunggal untuk pokok kehidupan sejagat. Kajian mikrobiologi dan biologi molekul: MMBR, 77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Teori Sel Domain menyokong evolusi bebas Eukarya, Bakteria dan Archaea dan Hipotesis Bersama Nuklear Kompartemen. Biologi terbuka, 7(6), 170041.