3 תחומים בביולוגיה (סיווג Woese)

ה שלושה תחומים של ביולוגיה או שלושה מערכת תחום הוא סיווג המוצע על ידי הביולוג קרל Woese בסוף שנות ה -70, אשר מחלק יצורים אורגניים בתחומי חיידקים, Archaea ו יוקריוטה.

סיווג זה ב"תחומים "עולה על מערכת החלוקה המסורתית בחמש או שש ממלכות, שעמן אנו מוכרים יותר. החלוקה הבסיסית של התחומים היא לחלק את הפרוקריוטים לשני תחומים, שבהם הארכאות קשורות יותר לאוקריוטים, מאשר עם קבוצה אחרת של פרוקריוטים - החיידקים.

סדר פילוגנטי זה מקובל על רוב הביולוגים. עם זאת, עם התפתחות של ביואינפורמטיקה וכלים סטטיסטיים, כמה מחברי הציע יחסים חדשים בין היצורים החיים, אשר מתנגדת סיווג של Woese.

אינדקס

• 1 היסטוריה של הסיווג
  • 1.1 חלוקה לשתי ממלכות: אנימליה ופלנטיה
  • 1.2 חלוקה לשלוש ממלכות: אנימליה, פלנטה ופרוטיסטה
  • 1.3 חלוקה לחמש ממלכות
  • 1.4 חלוקה לשלושה תחומים
• 2 שלושת תחומי החיים
• 3 Archaea דומיין
  • 3.1 סיווג הארכאה
• 4 חיידקים דומיין
  • 4.1 סיווג של חיידקים
• 5 תחום יוקריה
  • 5.1 סיווג של אוקריוטים
• 6 הפניות

היסטוריה של הסיווג

חלוקת שתי ממלכות: אנימליה ו Plantae

לפני פרסום עבודותיהם של ווז ועמיתיו השתמשו ביולוגים בסיווג "מסורתי", תוך שימוש בדיכוטומיה פשוטה ואינטואיטיבית שחצבה בין צמחים לבעלי חיים -.

בחלוקה זו, כל החיידקים, הפטריות והפוליטינים הפוטוסינתטיים נחשבו ל"צמחים ", ואילו פרוטוזואה נקבצו יחד עם בעלי החיים.

עם התקדמות המדע, פיתוח מתודולוגיות מודרניות וניתוח מעמיק יותר של יצורים אורגניים, התברר כי החלוקה לצמחים ובעלי חיים לא תאמה את ההיסטוריה האבולוציונית האמיתית של אלה. למעשה, זה היה "כפרי" ו לא עקבי פישוט של היחסים ביניהם.

חלוקה לשלוש ממלכות: אנימליה, פלנטה ופרוטיסטה

במטרה לתקן מצב זה, הוסיף הביולוג האבולוציוני המפורסם, ארנסט הקל, ממלכה חדשה לרשימה: הממלכה פרוטיסטה.

סיווג זה השיג חלוקה ברורה יותר של צורות, אשר, ככל הנראה, לא צריך להיות מקובצים. עם זאת, הסיווג נותר בעייתי.

חלוקה לחמש ממלכות

בשנת 1969 הציע האקולוג האמריקאי רוברט הארדינג ויטאקר את תוכנית החלוקה לחמש ממלכות: אנימליה, פלנטאה, פטריות, מונרה ופרוסטיסטה.

מערכת זו מבוססת בעיקר על סוגי התא המרכיבים את האורגניזמים. חברי מונרה הם יצורים חד-תאיים ופרוקריוטים, בעוד שהפרוטיסטים הם גם חד-תאיים, אך אוקריוטים.

שלוש הממלכות הנותרות - Animalia, Plantae ו פטריות - מסווגים במונחים של מצבם של רכישת חומרים מזינים. צמחים יש יכולות פוטוסינתטיות, פטריות להפריש אנזימים לתוך הסביבה, ואחריו קליטה של ​​חומרים מזינים, ובעלי חיים צורכים את האוכל שלהם, עם עיכול פנימי או חיצוני.

חלוקת האורגניזמים בחמש ממלכות התקבלה באופן נרחב על ידי השיטות של הזמן, שכן הם חשבו שהסיווג מותאם יותר ויותר ליחסים האבולוציוניים האמיתיים של היצורים החיים.

חלוקה לשלושה תחומים

בשנות ה -70 החל הפרופסור מאוניברסיטת אילינוי, קרל ווז, למצוא עדויות לקבוצה לא ידועה של אורגניזמים חד-תאיים בולטים. הם חיו בסביבות עם תנאים קיצוניים של טמפרטורה, מליחות ו- pH, שם חשבו שהחיים לא יכולים להישמר.

במבט ראשון, אורגניזמים אלה סווגו כחיידקים, ונקראו ארכאקטקריות. עם זאת, תצוגה עמוקה יותר ומפורטת יותר של הארכאקטקריה הבהירה כי ההבדלים עם החיידקים היו כה מורגשים, עד כי לא ניתן היה לסווג אותם באותה קבוצה. למעשה, הדמיון היה פשוט שטחי.

בדרך זו, ראיות מולקולריות אפשרו קבוצה זו של חוקרים להקים מערכת סיווג של שלושה תחומים: חיידקים, Archaea ו Eukaryota..

להציע יחסים גנאולוגיים חדשניים בין אורגניזמים, מסמל אירוע בעל חשיבות רבה בביולוגיה המודרנית. תגלית חשובה זו הובילה את וואס לזכות במדליית המדע הלאומית בשנת 2000.

שלושת תחומי החיים

עץ החיים המוצע על ידי קרל Woese קובע את יחסי הגניאלוגיה האפשרית בין יצורים אורגניים, דבר המצביע על קיומם של שלושה תחומים של החיים.

השערה זו הוצעה הודות לניתוח 16S ריבוזומלי RNA - מקוצר כמו rSNA 16S.

סמן זה הוא מרכיב של יחידת המשנה 30S של הריבוזום הפרוקריוטי. לאחר עבודתו של ווז, נעשה שימוש נרחב בהסקת פילוגנטי. כיום זה מאוד שימושי כדי לקבוע את הסיווג והזיהוי של חיידקים.

להלן נתאר את המאפיינים המדהימים ביותר של כל אחד מהחברים המרכיבים את שלושת תחומי החיים:

דומיין Archaea

הארכאות הן אורגניזמים המאופיינים בעיקר בסביבות מגורים עם תנאים קיצוניים של טמפרטורה, חומציות, pH בין היתר.

בדרך זו, הם נמצאו במים עם ריכוז מלח גבוה באופן משמעותי, סביבות חומציים מים תרמיים. בנוסף, חלק archaea גם מאכלסים אזורים עם תנאים "הממוצע", ​​כגון הקרקע או את מערכת העיכול של בעלי חיים מסוימים.

מנקודת מבט תאית ומבנית, הארכאה מאופיינת: אין להם קרום גרעיני, שומנים של הממברנות מחוברים על ידי איגרות אתר, הם מציגים קיר תא - אבל זה לא מורכב pptidoglycan, ואת המבנה של הגנים הוא בדומה לאוקריוטים על כרומוזומים מעגליים.

ההעתקה של הפרוקריוטים האלה היא מינית, והעברת הגן האופקי הוכחה.

סיווג הארכאה

הם מסווגים מתנוגניים, halophilic ו thermoacidophilic. הקבוצה הראשונה משתמשת פחמן דו חמצני, מימן וחנקן לייצר אנרגיה, לייצר גז מתאן כמוצר פסולת. הקשתות הראשונות להיות רצף שייך לקבוצה זו.

הקבוצה השנייה, halophiles הם "אוהבי מלח". עבור הפיתוח שלה, יש צורך כי הסביבה יש ריכוז מלח על 10 פעמים יותר מזה של האוקיינוס. מינים מסוימים יכולים לסבול ריכוז עד 30 פעמים גבוה יותר. מיקרואורגניזמים אלה נמצאים בים המלח ובבריכות מתאדות.

לבסוף, thermoacidophiles מסוגלים לעמוד בטמפרטורות קיצוניות: יותר מ 60 מעלות (כמה יכול לסבול יותר מ -100 מעלות) ונמוך מנקודת הקיפאון של מים.

יש צורך להבהיר כי אלה התנאים האופטימליים לחיים של מיקרואורגניזמים אלה - אם אנו חושפים אותם לטמפרטורת החדר זה בהחלט אפשרי כי הם מתים.

תחום חיידקים

תחום החיידקים כולל קבוצה רחבה של מיקרואורגניזמים פרוקריוטים. באופן כללי, אנחנו בדרך כלל לשייך אותם עם מחלות. שום דבר נוסף מהמציאות מאשר אי הבנה זו.

אמנם נכון כי חיידקים מסוימים לגרום מחלות קטלניות, רבים מהם מועילים או לחיות בגופנו הקמת יחסים commensal, המהווים חלק מהצומח הרגיל שלנו.

החיידקים אין קרום גרעיני, הם חסרים עצמם אברונים, קרום התא שלהם מורכב שומנים עם סוג אסטר אג"ח הקיר מורכב peptidoglycan.

הם מתרבים באופן לא-אישי, ואירועים של העברת גנים אופקית ניכרו.

סיווג של חיידקים

למרות סיווג של חיידקים הוא מורכב באמת, כאן אנו מתמודדים עם חטיבות היסוד של התחום, ב cyanobacteria ו eubacteria.

חברי cyanobacteria הם כחול חיידקים פוטוסינתטיים ירוקים המייצרים חמצן. על פי נתוני המאובנים, הם הופיעו לפני 3.2 מיליארד שנים, והם היו אחראים לשינוי דרסטי מסביבה אנאירובית לסביבה אירובית עשירה בחמצן.

Eubacteria, לעומת זאת, הם חיידקים אמיתיים. אלה מוצגים במורפולוגיות שונות (cocci, bacilli, vibrios, הסליל, בין היתר) ויש להם מבנים שונה עבור הניידות שלהם, כגון cilia ו flagella.

תחום יוקריה

אוקריוטים הם אורגניזמים שמבדילים בעיקר את נוכחותו של גרעין מוגדר היטב, המתוחם על ידי קרום ביולוגי מורכב.

בהשוואה לתחומים אחרים, הממברנה יש מגוון של מבנה ואת השומנים התערוכה אג"ח סוג אג"ח. הם מציגים אברונים אמיתיים, המחולקים על ידי ממברנות, מבנה הגנום דומה לארכאה, והוא מאורגן בכרומוזומים ליניאריים.

רפרודוקציה קבוצתית מגוונת באופן יוצא מן הכלל, ומציגה אופנים מיניים וא-מיניים כאחד, ורבים מחברי הקבוצה מסוגלים לשכפל בשני הכיוונים - הם אינם משלימים זה את זה.

קפה של אוקריוטים

הוא כולל ארבע ממלכות בעלות צורות מגוונות והטרוגניות רבות: הפרוטיסטים, הפטריות, הפנטות והחיות.

פרוטיסטים הם אוקריוטים יחידים, כגון euglenas ו paremecios. האורגניזמים שאנו מכירים בדרך כלל כפטריות הם חברי הממלכה הפטרייתית. ישנן צורות אונייות ופלצריות. הם מרכיבים מרכזיים במערכות אקולוגיות כדי לבזות חומר אורגני מת.

הצמחים מורכבים אורגניזמים פוטוסינתטיים עם קיר התא נוצר בעיקר תאית. המאפיין הבולט ביותר שלה הוא נוכחות של פיגמנט פוטוסינתטי: כלורופיל.

הוא כולל שרכים, טחבים, שרכים, gymnosperms ו angiosperms.

בעלי החיים מהווים קבוצה של יצורים אורגניים הטרוטרופיים אורגניים, רובם בעלי יכולת תנועה ותזוזה. הם מחולקים לשתי קבוצות גדולות: חסרי חוליות וחסרי חוליות.

חסרי חוליות נוצרים על ידי פורפרוס, cnidarians, נמטודות, רכיכות, arthropods, echinoderms וקבוצות קטנות אחרות. באופן דומה, בעלי חוליות הם דגים, דו-חיים, זוחלים, ציפורים ויונקים.

בעלי החיים הצליחו ליישב כמעט את כל סביבות, כולל האוקיינוסים וסביבות אוויר, המציג מערך מורכב של התאמות עבור כל.

הפניות

1. Forterre P. (2015). עץ החיים האוניברסלי: עדכון. גבולות במיקרוביולוגיה, 6, 717.
2. Koonin E. V. (2014). החזון של קרל ווז על האבולוציה הסלולרית ותחומי החיים. ביולוגיה של רנ"א, 11(3), 197-204.
3. Margulis, L., & Chapman, M. (2009). ממלכות ותחומים: מדריך מאויר לפילה של החיים על כדור הארץ. אקדמיה.
4. סאפ, י. (2009). יסודות האבולוציה החדשים: על עץ החיים. הוצאת אוניברסיטת אוקספורד.
5. Sapp, J., & Fox, G. E. (2013). השאיפה המיוחדת לעץ חיים אוניברסלי. מיקרוביולוגיה וביולוגיה מולקולרית: MMBR, 77(4), 541-50.
6. Staley J. T. (2017). תאוריית תא הדומיינים תומכת באבולוציה העצמאית של היוקריה, החיידקים והארכאה ותפיסת השכל הגרעיני. ביולוגיה פתוחה, 7(6), 170041.