3 ПОДРУЧЈА БИОЛОГИЈЕ (КЛАСИФИКАЦИЈА ЈАЈА) - БИОЛОГИЈА - 2025

У Три домена биологије или три-домен систем класификација предлаже Биолог Царл Воесе касних 1970-их, који је раздвојио органске бића у бактерија, архебактерија и Еукариота доменима.

Ова класификација у "домене" супериорна је традиционалном систему поделе на пет или шест краљевстава, са којим смо најпознатији. Темељна подела домена је поделити прокариоте у два домена, где су археје више повезане са еукариотима него са другом групом прокариота - бактерија.

Извор: Роцк 'н Ролл, са Викимедиа Цоммонс

Овај филогенетски аранжман је широко прихваћен од стране већине биолога. Међутим, развојем биоинформатике и статистичких алата, неки аутори су предложили нове односе између живих бића, што пркоси Воесеовој класификацији.

Историја класификације

Подјела на два краљевства: Анималију и Плантае

Прије објављивања радова Воесеа и његових колега, биолози су користили "традиционалну" класификацију, користећи једноставну и интуитивну дихотомију која је дијелила биљке од животиња - формално Анималиа и Плантае.

У овој подјели све бактерије, гљивице и фотосинтетски протетичари сматрани су „биљкама“, док су се протозоје груписале заједно са животињама.

С напретком науке, развојем савремених методологија и темељитијом анализом органских бића, постало је јасно да подјела на биљке и животиње не одговара истинској еволуцијској историји ових. У ствари, то је било „рустикално“ и недоследно поједностављење односа међу њима.

Подела у три краљевства:

У циљу поправљања ове ситуације, познати еволутивни биолог и орнитолог Ернст Хаецкел додао је ново краљевство на списак: Краљевство Протиста.

Овом класификацијом постигнута је јаснија подјела облика који очигледно не би требало да буду груписани. Међутим, класификација је остала алармантно проблематична.

Подела у пет краљевстава

1969. амерички еколог Роберт Хардинг Вхиттакер предложио је шему поделе на пет краљевстава: Анималију, Плантае, Фунги, Монера и Простиста.

Овај систем се заснива углавном на ћелијским типовима који чине организме. Припадници Монера су једноћелијска и прокариотска бића, док су протисти такође једноћелијски, али еукариотски.

Преостала три краљевства - Анималиа, Плантае и Фунги - класификована су у погледу начина прикупљања хранљивих материја. Биљке поседују фотосинтетске могућности, гљивице излучују ензиме у околину, након чега следи апсорпција хранљивих материја, а животиње конзумирају храну уз унутрашњу или спољну варење.

Подјела организама на пет краљевстава била је широко прихваћена од стране тадашњих систематичара, јер су сматрали да се класификација све више прилагођавала стварним еволуцијским односима живих бића.

Подела у три домена

Седамдесетих година прошлог века професор Царл Воесе са Универзитета у Илиноису почео је да проналази доказе за одређену непознату групу веома упечатљивих једноцеличних организама. Они су живели у окружењима са екстремним условима температуре, сланости и пХ, где се сматрало да се живот не може одржавати.

На први поглед су ови организми класификовани као бактерије и названи су архебактеријама. Међутим, дубљи и детаљнији поглед на архебактерије јасно је ставио до знања да су разлике са бактеријама тако упечатљиве да се не могу сврстати у исту групу. У ствари, сличност је била само површна.

На овај начин, молекуларни докази омогућили су овој групи истраживача да успостави систем класификације три домена: Бактерије, Архаје и Еукарјота.

Предлагање нових генеалошких веза између организама означило је догађај од великог значаја у савременој биологији. Ово важно откриће навело је Воесе-а да освоји 2000. медаљу за науку.

Три домена живота

Дрво живота које је предложио Царл Воесе успоставља могуће генеалошке везе између органских бића, што сугерише постојање три домена живота.

Ова хипотеза је предложена захваљујући анализи 16С рибосомалне РНА - скраћено као 16С рРНА.

Овај маркер је компонента 30С подјединице прокариотског рибосома. Након Воесеовог рада, широко се користи за филогенетски закључак. Данас је веома корисно успоставити класификацију и идентификацију бактерија.

У наставку ћемо описати најистакнутије карактеристике сваког од чланова који чине три домена живота:

Арцхаеа Домаин

Арцхаеа

Археје су организми за које је карактеристично углавном да живе у срединама са екстремним условима температуре, киселости, пХ, између осталих.

На овај начин, они су пронађени у водама са значајно високим концентрацијама соли, киселом окружењу и врелима. Поред тога, неке археје такође насељавају регионе са „просечним“ условима, као што су тло или пробавни тракт неких животиња.

Са станичног и структуралног гледишта, за археје је карактеристично: немају нуклеарну мембрану, липиди мембране су повезани етерским везама, они представљају ћелијску стијенку - али то није састављено од пептидогликана, а структура гена је слично еукариотама на кружним хромозомима.

Размножавање ових прокариота је асексуално, а доказан је и хоризонтални пренос гена.

Класификација археја

Класификовани су као метаногени, халофилни и термоацидофилни. Прва група користи угљен диоксид, водоник и азот за производњу енергије, стварајући гас метана као отпадни производ. Први лук који је секвенциониран припада овој групи.

Друга група, халофили, су "љубитељи соли". За његов развој неопходно је да околина има концентрацију физиолошке отопине ​​око 10 пута већу од оне у океану. Неке врсте могу толерисати концентрације и до 30 пута веће. Ови микроорганизми се налазе у Мртвом мору и у испареним језерима.

Коначно, термоацидофили су способни да издрже екстремне температуре: веће од 60 степени (неки могу поднијети и више од 100 степени) и ниже од тачке смрзавања воде.

Потребно је разјаснити да су ово оптимални услови за живот ових микроорганизама - ако их изложимо собној температури, врло је могуће да ће они умрети.

Домен бактерија

Мицобацтериум туберцулосис бактерије

Домен бактерије садржи велику групу прокариотских микроорганизама. Уопштено их повезујемо са болестима. Ништа није даље од стварности од овог неспоразума.

Иако је тачно да одређене бактерије изазивају смртне болести, многе од њих су корисне или живе у нашем телу успостављајући коментарске односе, чинећи нашу нормалну флору.

Бактерије немају нуклеарну мембрану, немају саме органеле, њихова ћелијска мембрана је састављена од липида са везама типа естера, а зид је сачињен од пептидогликана.

Размножавају се асексуално, а забиљежени су и хоризонтални догађаји преноса гена.

Класификација бактерија

Иако је класификација бактерија заиста сложена, овде ћемо говорити о основним поделама домена, цијанобактеријама и еубактеријама.

Чланови цијанобактерија су плаво-зелене фотосинтетске бактерије које производе кисеоник. Према подацима фосила, појавили су се пре око 3,2 милијарде година и били су одговорни за драстичне промене из анаеробног у аеробно (богато кисеоником) окружење.

Еубактерије су са своје стране праве бактерије. Они се појављују у разним морфологијама (кокци, бацили, вибриони, спирални, између осталог) и представљају модификоване структуре за своју покретљивост, попут цилија и флагела.

Еукариа Домаин

Еукариотска заступљеност људских ћелија. Можете видети срж

Еукариоти су организми који се одликују превасходно присуством добро дефинисаног језгра, ограниченог сложеном биолошком мембраном.

У поређењу са осталим доменима, мембрана има разноврсну структуру, а липиди показују везу у облику естера. Представљају праве органеле, ограничене мембранама, структура генома је слична археји, а организована је у линеарним хромозомима.

Групна репродукција је изузетно разнолика, испољава и сексуалне и асексуалне модалитете, а многи чланови групе способни су да се репродукују на оба начина - они се међусобно не искључују.

Класификација еукариота

Садржи четири краљевства са врло разноврсним и хетерогеним облицима: протисте, гљивице, пантас и животиње.

Противисти су једноцелични еукариоти, попут еуглене и паремециа. Организми које обично познајемо као гљивице су чланови Фунги царства. Постоје уни и вишећелијски облици. Они су кључни елементи у екосуставима за разградњу мртвих органских материја.

Биљке се састоје од фотосинтетских организама са ћелијском стијенком углавном од целулозе. Његова највидљивија карактеристика је присуство фотосинтетског пигмента: хлорофила.

Укључује папрати, махове, папрати, гимноспермс и ангиосперме.

Животиње сачињавају групу хетеротрофних вишећелијских органских бића, већина са способношћу за кретање и премештање. Подељени су у две велике групе: бескраљежњаци и бескраљежњаци.

Бескраљежњаци сачињавају порифер, цнидар, нематода, мекушци, чланконожаци, иглокожци и друге мале групе. Слично томе, кичмењаци су рибе, водоземци, гмизавци, птице и сисари.

Животиње су успеле да колонизују готово сва окружења, укључујући океане и ваздушно окружење, показујући сложен скуп прилагођавања за свако.

Референце

1. Фортерре П. (2015). Универзално дрво живота: ажурирање. Границе у микробиологији, 6, 717.
2. Коонин ЕВ (2014). Визија Царл Воесе-а о ћелијској еволуцији и доменима живота. РНА биологија, 11 (3), 197-204.
3. Маргулис, Л., и Цхапман, МЈ (2009). Краљевства и домени: илустровани водич за филу живота на Земљи. Академска штампа.
4. Сапп, Ј. (2009). Нови темељи еволуције: на дрвету живота. Окфорд Университи Пресс.
5. Сапп, Ј., Фок, ГЕ (2013). Јединствена потрага за универзалним дрветом живота. Преглед микробиологије и молекуларне биологије: ММБР, 77 (4), 541-50.
6. Сталеи ЈТ (2017). Теорија доменских ћелија подржава независну еволуцију хипотезе Еукарије, бактерије и Археје и заједничке нуклеарне коморе. Отворена биологија, 7 (6), 170041.