3 BIOLOGIJOS SRITYS (KLASIFIKACIJA PAGAL BLOGĮ) - BIOLOGIJA - 2025

Į trys domenai biologijos ar trijų domenų sistema yra siūlomas biologas Carl Woese 1970-ųjų pabaigoje klasifikacija, kuris padalintas organinių būtybių į bakterijų, Archaea ir Eukaryota srityse.

Šis suskirstymas į „domenus“ yra pranašesnis už tradicinę padalijimo į penkias ar šešias karalystes sistemą, su kuria mes esame geriausiai susipažinę. Pagrindinis domenų padalijimas yra padalinti prokariotus į du domenus, kur archaja yra labiau susiję su eukariotai, nei su kita prokariotų grupe - bakterijomis.

Šaltinis: „Rock 'n Roll“, iš „Wikimedia Commons“

Šią filogenetinę struktūrą plačiai priima dauguma biologų. Tačiau, tobulindami bioinformatiką ir statistikos priemones, kai kurie autoriai pasiūlė naujus gyvų būtybių santykius, o tai paneigia Woese klasifikaciją.

Klasifikavimo istorija

Padalijimas į dvi karalystes: Animalia ir Plantae

Prieš paskelbdami Woese'o ir jo kolegų darbus, biologai naudojo „tradicinę“ klasifikaciją, naudodamiesi paprasta ir intuityvia dichotomija, išskirstančia augalus iš gyvūnų - formaliai Animalia ir Plantae.

Šiame skyriuje visos bakterijos, grybeliai ir fotosintetiniai protistai buvo laikomi „augalais“, o pirmuonys buvo grupuojami kartu su gyvūnais.

Tobulėjant mokslui, tobulėjant šiuolaikinėms metodikoms ir nuodugniau analizuojant organines būtybes, tapo akivaizdu, kad suskirstymas į augalus ir gyvūnus neatitinka tikrosios jų evoliucijos istorijos. Tiesą sakant, tai buvo „kaimiškas“ ir nenuoseklus santykių tarp jų supaprastinimas.

Padalijimas į tris karalystes:

Norėdami ištaisyti šią situaciją, garsus evoliucijos biologas ir ornitologas Ernstas Haeckelis įtraukė į sąrašą naują karalystę: Protista karalystę.

Ši klasifikacija leido aiškiau pasidalyti formas, kurios, aišku, neturėtų būti sugrupuotos. Tačiau klasifikacija vis dar kelia nerimą.

Padalijimas į penkias karalystes

1969 m. Amerikiečių ekologas Robertas Hardingas Whittakeris pasiūlė padalijimo schemą į penkias karalystes: Animalia, Plantae, Fungi, Monera ir Prostista.

Ši sistema daugiausia pagrįsta ląstelių tipais, kurie sudaro organizmus. „Monera“ nariai yra vienagyslės ir prokariotinės būtybės, o protistai taip pat yra vienaląsčiai, bet eukariotiški.

Likusios trys karalystės - Animalia, Plantae ir Grybai - yra klasifikuojamos pagal maistinių medžiagų įgijimo būdą. Augalai pasižymi fotosintezės galimybėmis, grybeliai išskiria fermentus į aplinką, paskui pasisavina maistines medžiagas, o gyvūnai maistą vartoja vidinio ar išorinio virškinimo metu.

Organizmų padalijimas į penkias karalystes buvo to meto sistematikų plačiai priimtas, nes jie manė, kad klasifikacija buvo vis labiau pritaikoma prie realių gyvų būtybių evoliucinių ryšių.

Padalijimas į tris sritis

Aštuntajame dešimtmetyje Ilinojaus universiteto profesorius Carlas Woese'as pradėjo ieškoti įrodymų tam tikrai nežinomai grupei labai stulbinamų vienaląsčių organizmų. Jie gyveno aplinkoje, kurioje buvo ekstremalios temperatūros, druskingumo ir pH sąlygos, kai manyta, kad gyvybės išlaikyti neįmanoma.

Iš pirmo žvilgsnio šie organizmai buvo klasifikuojami kaip bakterijos ir buvo vadinami archebakterijomis. Tačiau gilesnis ir išsamesnis žvilgsnis į archebakterijas leido suprasti, kad skirtumai su bakterijomis buvo tokie ryškūs, kad jų nebuvo galima priskirti tai pačiai grupei. Tiesą sakant, panašumas buvo tik paviršutiniškas.

Tokiu būdu molekuliniai įrodymai leido šiai tyrėjų grupei sukurti trijų sričių klasifikavimo sistemą: bakterijas, Archaea ir Eukaryota.

Siūlyti naujus genealoginius ryšius tarp organizmų pažymėjo didelę reikšmę šiuolaikinėje biologijoje. Šis svarbus atradimas paskatino Woese 2000 m. Laimėti Nacionalinį mokslo medalį.

Trys gyvenimo sritys

Carlo Woese'o pasiūlytas gyvybės medis nustato galimus organinių būtybių genealoginius ryšius ir rodo trijų gyvenimo sričių egzistavimą.

Ši hipotezė buvo pasiūlyta analizuojant 16S ribosominę RNR - sutrumpintai kaip 16S rRNR.

Šis žymeklis yra prokariotinės ribosomos 30S subvieneto komponentas. Po Woese'o darbo jis buvo plačiai naudojamas filogenetinėms išvadoms. Šiandien labai naudinga nustatyti bakterijų klasifikaciją ir identifikavimą.

Žemiau aprašysime ryškiausias kiekvieno nario, kuris sudaro tris gyvenimo sritis, savybes:

Archaea domenas

Archaea

Archaea yra organizmai, kuriems daugiausia būdinga aplinka, kurioje, be kita ko, yra ekstremalios temperatūros, rūgštingumo ir pH sąlygos.

Tokiu būdu jie buvo rasti vandenyse, kuriuose druskos koncentracija yra labai didelė, rūgščioje aplinkoje ir karštuose šaltiniuose. Be to, kai kurios archajos taip pat gyvena regionuose, kuriuose yra „vidutinės“ sąlygos, pavyzdžiui, kai kurių gyvūnų dirvožemis ar virškinamasis traktas.

Ląsteliniu ir struktūriniu požiūriu archajai būdingi: jie neturi branduolinės membranos, membranų lipidai yra sujungti eteriniais ryšiais, jie turi ląstelės sienelę - bet tai nėra sudaryta iš peptidoglikano, o genų struktūra yra panašus į eukariotus žiedinėse chromosomose.

Šių prokariotų reprodukcija yra neseksuali, o horizontalus genų perdavimas buvo įrodytas.

Archaea klasifikacija

Jie yra klasifikuojami kaip metanogeniniai, halogeniniai ir termoacidofiliniai. Pirmoji grupė energijai gaminti naudoja anglies dioksidą, vandenilį ir azotą, gamindama metano dujas kaip atliekas. Šiai grupei priklauso pirmoji sekventuojama arka.

Antroji grupė, halofilai, yra „druskos mėgėjai“. Jai vystytis būtina, kad aplinkoje druskos koncentracija būtų maždaug 10 kartų didesnė nei vandenyne. Kai kurios rūšys gali toleruoti iki 30 kartų didesnę koncentraciją. Šie mikroorganizmai randami Negyvojoje jūroje ir išgarintuose tvenkiniuose.

Galiausiai, termoacidofilai gali atlaikyti kraštutines temperatūras: aukštesnes nei 60 laipsnių (kai kurios gali toleruoti daugiau nei 100 laipsnių) ir mažesnes nei vandens užšalimo temperatūra.

Būtina patikslinti, kad tai yra optimalios šių mikroorganizmų gyvenimo sąlygos - jei mes laikysime juos kambario temperatūroje, visiškai įmanoma, kad jie mirs.

Bakterijų sritis

Mycobacterium tuberculosis bakterijos

Bakterijos domenas apima didelę prokariotinių mikroorganizmų grupę. Apskritai, mes juos paprastai siejame su ligomis. Nieko nėra toliau nuo tikrovės, išskyrus šį nesusipratimą.

Tiesa, kad tam tikros bakterijos sukelia mirtinas ligas, tačiau daugelis iš jų yra naudingos arba gyvena mūsų kūne, užmegzdamos kommeninius ryšius, sudarančius dalį mūsų įprastos floros.

Bakterijos neturi branduolinės membranos, joms trūksta pačių organelių, jų ląstelių membraną sudaro lipidai su esterio tipo jungtimis, o sienelę sudaro peptidoglikanas.

Jie dauginasi aseksualiai, ir buvo įrodyta, kad vyksta horizontalūs genų perkėlimai.

Bakterijų klasifikacija

Nors bakterijų klasifikavimas yra tikrai sudėtingas, čia aptarsime pagrindinius domeno, melsvadumblių ir eubakterijų pasiskirstymus.

Cianobakterijų nariai yra mėlynai žalios fotosintetinės bakterijos, gaminančios deguonį. Remiantis iškastinių medžiagų duomenimis, jie atsirado maždaug prieš 3,2 milijardo metų ir buvo atsakingi už drastišką perėjimą iš anaerobinės aplinkos į aerobinę aplinką (turtingą deguonimi).

Savo ruožtu eubakterijos yra tikrosios bakterijos. Jie gali būti įvairių morfologijų (cocci, bacilai, vibrios, spiralės, be kita ko) ir turi modifikuotas struktūras savo judumui, pavyzdžiui, blakstienas ir žiedlapius.

Eukarya domenas

Eukariotų žmogaus ląstelių vaizdavimas. Galite pamatyti šerdį

Eukariotai yra organizmai, kurie pirmiausia išsiskiria aiškiai apibrėžtu branduoliu, kurį riboja sudėtinga biologinė membrana.

Palyginti su kitais domenais, membranos struktūra yra įvairi ir lipidai pasižymi esterio tipo jungtimis. Jie pateikia tikrus organelius, kuriuos riboja membranos, genomo struktūra panaši į archają, jis yra organizuotas tiesinėmis chromosomomis.

Grupės reprodukcija yra nepaprastai įvairi, pasižyminti ir seksualine, ir aseksualine savybėmis, be to, daugelis grupės narių sugeba reprodukuoti abiem būdais - jie neišskiria vienas kito.

Eukariotų klasifikacija

Tai apima keturias karalystes su labai įvairiomis ir nevienalytėmis formomis: protistais, grybais, pantais ir gyvūnais.

Protistai yra vienaląsčiai eukariotai, tokie kaip euglena ir paremecia. Organizmai, kuriuos mes paprastai žinome kaip grybus, yra Grybų karalystės nariai. Yra vienaląsčių ir daugialąsčių formų. Jie yra pagrindiniai ekosistemų elementai, skirti skaidyti negyvas organines medžiagas.

Augalai yra sudaryti iš fotosintetinių organizmų, kurių ląstelių sienelė daugiausia sudaryta iš celiuliozės. Ryškiausias jo požymis yra fotosintetinio pigmento: chlorofilo.

Tai apima paparčius, samanas, paparčius, gimnastikos ir angiospermes.

Gyvūnai sudaro heterotrofinių daugialąsčių organinių būtybių grupę, kurių dauguma yra pajėgios judėti ir pasislinkti. Jie yra suskirstyti į dvi dideles grupes: bestuburius ir bestuburius.

Bestuburius sudaro kiaulaitės, cnidarai, nematodai, moliuskai, nariuotakojai, dygiaodžiai ir kitos mažos grupės. Panašiai stuburiniai gyvūnai yra žuvys, varliagyviai, ropliai, paukščiai ir žinduoliai.

Gyvūnams pavyko kolonizuoti praktiškai visas aplinkas, įskaitant vandenynus ir oro aplinkas, kiekvienai pritaikant sudėtingą komplektą.

Nuorodos

1. Forterre P. (2015). Visuotinis gyvybės medis: atnaujinimas. Mikrobiologijos ribos, 6, 717.
2. „Koonin EV“ (2014). Carlo Woese'o ląstelių evoliucijos ir gyvenimo sričių vizija. RNR biologija, 11 (3), 197–204.
3. Margulis, L., ir Chapmanas, MJ (2009). Karalystės ir domenai: iliustruotas gyvybės žemėje Žemėje vadovas. Akademinė spauda.
4. Sapp, J. (2009). Nauji evoliucijos pagrindai: ant gyvybės medžio. „Oxford University Press“.
5. Sapp, J., & Fox, GE (2013). Išskirtinis visuotinio gyvenimo medžio ieškojimas. Mikrobiologijos ir molekulinės biologijos apžvalgos: MMBR, 77 (4), 541–50.
6. „Staley JT“ (2017 m.). Domenų ląstelių teorija palaiko nepriklausomą Eukarya, bakterijų ir Archaea evoliuciją bei Branduolinio skyriaus bendrumo hipotezę. Atvira biologija, 7 (6), 170041.