Biyolojide 3 alan (Woese sınıflandırması)



üç biyoloji alanı veya üç alanlı sistem, biyolog Carl Woese tarafından 70'lerin sonunda Bakteriler, Archaea ve Eukaryota bölgelerindeki organik varlıkları ayıran bir sınıflandırmadır..

"Alanlar" daki bu sınıflandırma, daha aşina olduğumuz beş veya altı krallıktaki geleneksel bölünme sisteminden üstündür. Alan adlarının temel bölümü, prokaryotları, diğer prokaryot gruplarına kıyasla bakteri ile ökaryotlarla daha fazla ilgili olan iki alana ayırmaktır..

Bu filogenetik düzen çoğu biyolog tarafından geniş ölçüde kabul görmüştür. Bununla birlikte, biyoinformatik ve istatistiksel araçların geliştirilmesiyle, bazı yazarlar, Woese sınıflamasına meydan okuyan, canlılar arasında yeni ilişkiler önermişlerdir..

indeks

  • 1 Sınıflamanın tarihi
    • 1.1 İki Krallığa Bölünme: Animalia ve Plantae
    • 1.2 Üç krallığa bölünme: Animalia, Plantae ve Protista
    • 1.3 Beş krallığa bölünme
    • Üç alanda 1.4 Bölüm
  • 2 Hayatın üç alanı
  • 3 Archaea Domain
    • 3.1 Archaea'nın sınıflandırılması
  • 4 Domain Bakterileri
    • 4.1 Bakterilerin sınıflandırılması
  • 5 Domain Eukarya
    • 5.1 Ökaryotların sınıflandırılması
  • 6 Kaynakça

Sınıflandırmanın tarihi

İki krallığa bölünmek: Animalia ve Plantae

Woese ve meslektaşlarının eserlerinin yayınlanmasından önce, biyologlar bitkileri hayvanlardan ayıran basit ve sezgisel bir ikilemi kullanarak - geleneksel olarak Animalia ve Plantae "geleneksel" bir sınıflandırma kullandılar..

Bu bölümde, tüm bakteriler, mantarlar ve fotosentetik protistler "bitkiler" olarak kabul edilirken, protozoalar hayvanlarla birlikte gruplandırılmıştır..

Bilimin ilerlemesi, modern metodolojilerin gelişimi ve organik varlıkların daha derinlemesine analizi ile, bitki ve hayvanlara bölünmenin, bunların gerçek evrim tarihine uymadığı ortaya çıktı. Aslında, aralarındaki ilişkilerin "rustik" ve tutarsız bir basitleştirmesiydi..

Üç krallıkta bölünme: Animalia, Plantae ve Protista

Bu durumu düzeltmek amacıyla ünlü evrimci biyolog ve ornitolog Ernst Haeckel listeye yeni bir krallık ekledi: Kingdom Protista.

Bu sınıflandırma, açıkça gruplandırılmaması gereken formların daha net bir şekilde dağılmasını sağlamıştır. Ancak, sınıflandırma endişe verici bir şekilde sorunlu kaldı.

Beş krallığa bölünmek

1969'da Amerikalı ekolojist Robert Harding Whittaker beş krallığa bölünme planını önerdi: Animalia, Plantae, Fungi, Monera ve Prostista.

Bu sistem esas olarak organizmaları oluşturan hücre tiplerine dayanmaktadır. Monera üyeleri, tek hücreli ve prokaryotik varlıklar iken, protistler da tek hücreli ama ökaryotiktir.

Kalan üç krallık - Animalia, Plantae ve Fungi - besin kazanımı tarzlarına göre sınıflandırılır. Bitkiler fotosentetik özelliklere sahiptir, mantarlar çevreye enzimler salgılar, ardından besin maddelerinin emilimini yapar ve hayvanlar yiyeceklerini iç veya dış sindirim ile tüketir..

Organizmaların beş krallıkta bölünmesi, zamanın sistematiği tarafından geniş çapta kabul görmüştür, çünkü sınıflandırmanın canlı varlıkların gerçek evrimsel ilişkilerine daha fazla uyarlandığını düşünüyorlardı..

Üç alanda bölünme

70'lerde, Illinois Üniversitesi'nden Profesör Carl Woese, belli başlı çarpıcı bir tek hücreli organizma grubunun kanıtını bulmaya başladı. Yaşamın sürdürülemeyeceği düşünülen aşırı sıcaklık, tuzluluk ve pH koşulları olan ortamlarda yaşadılar.

İlk bakışta, bu organizmalar bakteri olarak sınıflandırıldı ve arkebakteriler olarak adlandırıldı. Bununla birlikte, arkebakterilerin daha derin ve ayrıntılı bir görünümü, bakteri ile olan farklılıkların aynı grup içinde sınıflandırılamayacak kadar belirgin olduğunu ortaya koydu. Aslında, benzerlik sadece yüzeyseldi..

Bu şekilde, moleküler kanıtlar bu araştırma grubunun üç alandan oluşan bir sınıflandırma sistemi kurmasına izin verdi: Bakteriler, Archaea ve Eukaryota..

Modern biyolojide büyük öneme sahip bir olay olarak işaretlenmiş organizmalar arasında yeni soysal ilişkiler önerin. Bu önemli keşif, Woese'nin 2000 yılında Ulusal Bilim Madalyası'nı kazanmasına neden oldu..

Hayatın üç alanı

Carl Woese tarafından önerilen yaşam ağacı, üç varlık yaşamının varlığını ortaya koyan organik varlıklar arasındaki olası soy ilişkilerini kurar..

Bu hipotez, 16S rRNA olarak kısaltılmış olan 16S ribozomal RNA analizi sayesinde önerildi..

Bu marker, prokaryotik ribozomun 30S alt ünitesinin bir bileşenidir. Woese'nin çalışmasından sonra filogenetik çıkarım için yaygın olarak kullanılmıştır. Günümüzde bakterilerin sınıflandırılması ve tanımlanması çok faydalıdır..

Daha sonra, yaşamın üç alanını oluşturan üyelerin her birinin en belirgin özelliklerini tanımlayacağız:

Archaea Domain

Archaea, diğerlerinin yanı sıra aşırı sıcaklık, asitlik, pH gibi aşırı koşullara sahip ortamlarda yaşayarak karakterize edilen organizmalardır..

Bu şekilde, oldukça yüksek tuz konsantrasyonlu sularda, asidik ortamlarda ve termal sularda bulunurlar. Ek olarak, bazı archaea ayrıca toprak veya bazı hayvanların sindirim sistemi gibi "ortalama" koşullara sahip bölgelerde de bulunur..

Hücresel ve yapısal açıdan bakıldığında, archaea şunlarla karakterize edilir: nükleer bir membranları yoktur, membranların lipitleri eter bağlarıyla bağlanır, hücre duvarı gösterirler - ancak bu peptidoglikandan oluşmaz ve genlerin yapısı dairesel kromozomlardaki ökaryotlara benzer.

Bu prokaryotların üremesi aseksüeldir ve yatay gen aktarımı gösterilmiştir..

Archaea'nın sınıflandırılması

Metanojenik, halofilik ve termoasidofilik olarak sınıflandırılırlar. İlk grup, atık üretmek için metan gazı üreten, enerji üretmek için karbondioksit, hidrojen ve azot kullanır. Sıralanacak ilk kemer bu gruba aittir..

İkinci grup, halofiller "tuz sevenler" dir. Gelişmesi için, çevrenin okyanusdakinden 10 kat daha fazla bir tuz konsantrasyonuna sahip olması gerekir. Bazı türler 30 kat daha yüksek konsantrasyonları tolere edebilir. Bu mikroorganizmalar ölü denizde ve buharlaşmış göletlerde bulunur.

Son olarak, termoasitofiller aşırı sıcaklıklara dayanabilir: 60 dereceden fazla (bazıları 100 dereceden fazla tolere edebilir) ve suyun donma noktasından düşük.

Bunların bu mikroorganizmaların ömrü için en uygun koşullar olduğunu açıklığa kavuşturmak gerekir - eğer onları oda sıcaklığına maruz bırakırsak, ölmeleri oldukça olasıdır.

Bakteriler Domain

Bakteriyel bölge, geniş bir prokaryotik mikroorganizma grubunu içerir. Genelde, onları genellikle hastalıklarla ilişkilendiririz. Bu yanlış anlamadan gerçeklikten başka bir şey yok.

Bazı bakterilerin ölümcül hastalıklara neden olduğu doğru olsa da, birçoğu normal floramızın bir parçasını oluşturan, ortak ilişkiler kurarken vücudumuzda faydalı ya da yaşamaktadır..

Bakterilerin nükleer bir membranları yoktur, organellerin kendileri yoktur, hücre membranları ester tipi bağlarla lipidlerden oluşur ve duvar peptidoglikandan oluşur.

Aseksüel olarak ürerler ve yatay gen transferi olayları kanıtlanmıştır..

Bakterilerin sınıflandırılması

Bakterilerin sınıflandırması gerçekten karmaşık olmasına rağmen, burada siyanobakteriler ve eubakterilerde alanın temel bölümlerini ele alacağız..

Siyanobakterilerin üyeleri, oksijen üreten mavi yeşil fotosentetik bakterilerdir. Fosil kayıtlarına göre, yaklaşık 3,2 milyar yıl önce ortaya çıkmışlardı ve anaerobik bir ortamdan aerobik (oksijen bakımından zengin) bir ortama doğru sert değişimden sorumluydu..

Öte yandan, Eubacteria gerçek bakterilerdir. Bunlar çeşitli morfolojilerde (kok, basil, vibrios, helis, diğerleri arasında) sunulmaktadır ve kirpikler ve flagella gibi hareketlilikleri için modifiye edilmiş yapılara sahiptir..

Domain Eukarya

Ökaryotlar, öncelikle karmaşık bir biyolojik zar ile sınırlandırılmış, iyi tanımlanmış bir çekirdeğin varlığı ile ayırt edilen organizmalardır..

Diğer alanlarla karşılaştırıldığında, zar çeşitli yapıya sahiptir ve lipitler ester tipi bağlar sergiler. Membranlarla sınırlandırılmış gerçek organelleri sunarlar, genomun yapısı, arkaya benzer ve doğrusal kromozomlar halinde düzenlenir..

Grup üremesi, hem cinsel hem de aseksüel yöntemleri sergileyen olağanüstü derecede çeşitlidir ve grubun birçok üyesi her iki şekilde de çoğalabilir - bunlar birbirini dışlayan değil.

Ökaryotların sınıflandırılması

Protistler, mantarlar, pantaslar ve hayvanlar: Çok çeşitli ve heterojen formlara sahip dört krallığı içerir..

Protistler öjleniler ve paremekioslar gibi tek hücreli ökaryotlardır. Mantar olarak bildiğimiz organizmalar Mantarlar Krallığı'nın üyeleridir. Uni ve pluricellular formları vardır. Bunlar, ekosistemlerdeki ölü organik maddeleri parçalayan temel unsurlardır..

Bitkiler, esas olarak selülozdan oluşan bir hücre duvarı ile fotosentetik organizmalardan oluşur. En göze çarpan özelliği fotosentetik pigmentin varlığıdır: klorofil.

Eğrelti otları, yosunlar, eğrelti otları, gymnospermler ve anjiyospermleri içerir.

Hayvanlar, çoğu hareket ve yer değiştirme yeteneğine sahip bir grup heterotrofik pluricellular organik varlık içerir. İki büyük gruba ayrılırlar: omurgasızlar ve omurgasızlar.

Omurgasızlar, gözenekli, cnidarians, nematod, yumuşakçalar, eklembacaklılar, ekinodermler ve diğer küçük gruplar tarafından oluşturulur. Benzer şekilde omurgalılar balıklar, amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memelilerdir..

Hayvanlar, her biri için karmaşık bir adaptasyon kümesi sergileyen, okyanuslar ve hava ortamları da dahil olmak üzere hemen hemen tüm ortamları kolonileştirmeyi başardılar..

referanslar

  1. Forterre P. (2015). Evrensel yaşam ağacı: bir güncelleme. Mikrobiyolojide Sınırlar, 6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Carl Woese'in hücresel evrim vizyonu ve yaşam alanları. RNA biyolojisi, 11(3), 197-204.
  3. Margulis, L. ve Chapman, M.J. (2009). Krallıklar ve alanlar: Dünyadaki yaşamın misillemesine ilişkin resimli bir rehber. Akademik Basın.
  4. Sapp, J. (2009). Evrimin yeni temelleri: hayat ağacı üzerinde. Oxford Üniversitesi Yayınları.
  5. Sapp, J. ve Fox, G.E. (2013). Evrensel bir hayat ağacı için tekil arayış. Mikrobiyoloji ve moleküler biyoloji incelemeleri: MMBR, 77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Etki Alanı Hücre Teorisi, Eukarya, Bakteri ve Archaea ve Nükleer Bölme Ortaklığı hipotezinin bağımsız gelişimini destekler.. Açık biyoloji, 7(6), 170041.