หุ้น:
3 โดเมนในชีววิทยา (การจำแนก Woese)
ชีววิทยาสามโดเมน หรือสามโดเมนระบบคือการจำแนกประเภทที่เสนอโดยนักชีววิทยา Carl Woese ในช่วงปลายยุค 70 ซึ่งแบ่งสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ในโดเมน Bacteria, Archaea และ Eukaryota.
การจัดหมวดหมู่ใน "โดเมน" นี้เหนือกว่าระบบการแบ่งแบบดั้งเดิมในห้าหรือหกอาณาจักรซึ่งเราคุ้นเคยมากขึ้น การแบ่งส่วนพื้นฐานของโดเมนคือการแบ่งโปรคาริโอทออกเป็นสองโดเมนโดยที่อาร์เคียนั้นเกี่ยวข้องกับยูคาริโอตมากกว่าโปรคาริโอตอีกกลุ่มหนึ่ง - แบคทีเรีย.
คำสั่งทางวิวัฒนาการนี้ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากนักชีววิทยาส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตามด้วยการพัฒนาของชีวสารสนเทศศาสตร์และเครื่องมือทางสถิติผู้เขียนบางคนได้เสนอความสัมพันธ์ใหม่ระหว่างสิ่งมีชีวิตซึ่งท้าทายการจำแนกของ Woese.
ดัชนี
- 1 ประวัติความเป็นมาของการจำแนก
- 1.1 แบ่งออกเป็นสองอาณาจักร: Animalia และ Plantae
- 1.2 แบ่งออกเป็นสามก๊ก: Animalia, Plantae และ Protista
- 1.3 แบ่งออกเป็นห้าก๊ก
- 1.4 การหารในสามโดเมน
- 2 สามโดเมนแห่งชีวิต
- 3 โดเมน Archaea
- 3.1 การจำแนกประเภทอาร์เคีย
- 4 โดเมนแบคทีเรีย
- 4.1 การจำแนกประเภทของแบคทีเรีย
- 5 โดเมนยูคาริยา
- 5.1 การจำแนกยูคาริโอต
- 6 อ้างอิง
ประวัติความเป็นมาของการจำแนก
แบ่งออกเป็นสองอาณาจักร: Animalia และ Plantae
ก่อนการตีพิมพ์ผลงานของ Woese และเพื่อนร่วมงานของเขานักชีววิทยาใช้การจำแนกแบบ "ดั้งเดิม" โดยใช้การแบ่งขั้วที่เรียบง่ายและเป็นธรรมชาติซึ่งแบ่งพืชออกจากสัตว์ - อย่างเป็นทางการคือสัตว์เชียและพืช.
ในส่วนนี้แบคทีเรียเชื้อราและการสังเคราะห์แสงทั้งหมดได้รับการพิจารณาว่าเป็น "พืช" ในขณะที่โปรโตซัวถูกจัดกลุ่มเข้าด้วยกันกับสัตว์.
ด้วยความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์การพัฒนาวิธีการที่ทันสมัยและการวิเคราะห์เชิงลึกของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์จึงเห็นได้ชัดว่าการแบ่งเป็นพืชและสัตว์ไม่สอดคล้องกับประวัติศาสตร์วิวัฒนาการที่แท้จริง ในความเป็นจริงมันเป็น "ความเรียบง่าย" และเรียบง่ายที่ไม่สอดคล้องกันของความสัมพันธ์ระหว่างพวกเขา.
หมวดในสามก๊ก: Animalia, Plantae และ Protista
โดยมีจุดประสงค์เพื่อแก้ไขสถานการณ์นี้นักชีววิทยาวิวัฒนาการและวิทยาวิทยาที่มีชื่อเสียงเอิร์นส์เฮกเคลได้เพิ่มอาณาจักรใหม่เข้าในรายการ: the Kingdom Protista.
การจำแนกประเภทนี้ประสบความสำเร็จในการแบ่งรูปแบบที่ชัดเจนซึ่งไม่ควรจัดกลุ่มอย่างชัดเจน อย่างไรก็ตามการจำแนกประเภทยังคงมีปัญหาอย่างน่าตกใจ.
แบ่งออกเป็นห้าก๊ก
ในปี 1969 นักนิเวศวิทยาชาวอเมริกัน Robert Harding Whittaker เสนอโครงการแบ่งเป็นห้าก๊ก: Animalia, Plantae, Fungi, Monera และ Prostista.
ระบบนี้ขึ้นอยู่กับชนิดของเซลล์ที่ประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิต สมาชิกของ Monera เป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวและโปรคาริโอตในขณะที่กลุ่มผู้ประท้วงก็เป็นแบบเซลล์เดียว แต่เป็นแบบยูคาริโอต.
อาณาจักรที่เหลืออีกสามอาณาจักร ได้แก่ Animalia, Plantae และ Fungi จัดอยู่ในประเภทของการได้รับสารอาหาร พืชมีความสามารถในการสังเคราะห์แสง, เชื้อราหลั่งเอนไซม์ออกสู่สิ่งแวดล้อม, ตามด้วยการดูดซึมของสารอาหาร, และสัตว์กินอาหารของพวกเขา, ด้วยการย่อยภายในหรือภายนอก.
การแบ่งของสิ่งมีชีวิตในห้าราชอาณาจักรได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางจากระบบของเวลาเนื่องจากพวกเขาคิดว่าการจำแนกประเภทนั้นมีการปรับให้เข้ากับความสัมพันธ์วิวัฒนาการที่แท้จริงของสิ่งมีชีวิตจริง ๆ.
หารในสามโดเมน
ในยุค 70 ศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์คาร์ลโวเซ่เริ่มค้นพบหลักฐานของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียวที่ไม่ทราบแน่ชัด พวกเขาอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อมที่มีสภาวะอุณหภูมิความเค็มและค่าความเป็นกรดสูงซึ่งเป็นที่เชื่อกันว่าชีวิตไม่สามารถรักษาได้.
อย่างรวดเร็วก่อนสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ถูกจัดประเภทเป็นแบคทีเรียและถูกเรียกว่า archaebacteria อย่างไรก็ตามมุมมองเชิงลึกและละเอียดยิ่งขึ้นของอาร์แบคแบคทีเรียทำให้เห็นชัดเจนว่าความแตกต่างของแบคทีเรียนั้นสังเกตเห็นได้ชัดเจนว่าพวกมันไม่สามารถจำแนกได้ภายในกลุ่มเดียวกัน ในความเป็นจริงความคล้ายคลึงกันเป็นเพียงผิวเผิน.
ด้วยวิธีนี้หลักฐานระดับโมเลกุลทำให้กลุ่มนักวิจัยกลุ่มนี้สามารถสร้างระบบการจำแนกประเภทได้สามโดเมน ได้แก่ แบคทีเรียอาร์เคียและยูคาริโอต้า.
เสนอความสัมพันธ์ลำดับวงศ์ตระกูลใหม่ระหว่างสิ่งมีชีวิตทำเครื่องหมายเหตุการณ์ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในชีววิทยาสมัยใหม่ การค้นพบที่สำคัญนี้ทำให้ Woese ได้รับรางวัล National Medal of Science ในปี 2000.
สามโดเมนแห่งชีวิต
ต้นไม้แห่งชีวิตที่เสนอโดย Carl Woese สร้างความสัมพันธ์ทางพันธุกรรมที่เป็นไปได้ระหว่างสิ่งมีชีวิตอินทรีย์ซึ่งบ่งบอกถึงการดำรงอยู่ของสามสิ่งมีชีวิต.
สมมติฐานนี้ได้รับการเสนอโดยการวิเคราะห์ 16S ribosomal RNA โดยย่อว่า 16S rRNA.
เครื่องหมายนี้เป็นส่วนประกอบของหน่วยย่อย 30S ของ ribosome prokaryotic หลังจากการทำงานของ Woese มันถูกใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการอนุมานสายวิวัฒนาการ ทุกวันนี้มันมีประโยชน์มากในการสร้างการจำแนกและจำแนกแบคทีเรีย.
ต่อไปเราจะอธิบายลักษณะที่น่าทึ่งที่สุดของสมาชิกแต่ละคนที่ประกอบขึ้นเป็นสามส่วนของชีวิต:
โดเมน Archaea
Archaea เป็นสิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเป็นหลักโดยสภาพแวดล้อมที่พำนักอยู่กับสภาพอุณหภูมิสูงความเป็นกรดและค่า pH ในหมู่คนอื่น ๆ.
ด้วยวิธีนี้พวกมันถูกพบในน้ำที่มีความเข้มข้นของเกลือสูงมากสภาพแวดล้อมที่เป็นกรดและน้ำที่มีความร้อนสูง นอกจากนี้อาร์เคียบางแห่งยังอาศัยอยู่ในภูมิภาคที่มีเงื่อนไข "เฉลี่ย" เช่นดินหรือทางเดินอาหารของสัตว์บางชนิด.
จากมุมมองของเซลล์และโครงสร้างอาร์เคียนั้นโดดเด่นด้วย: พวกมันไม่มีเมมเบรนนิวเคลียร์ lipids ของเยื่อหุ้มเซลล์ถูกเชื่อมโยงกันด้วยพันธะอีเธอร์พวกมันมีผนังเซลล์ - แต่นี่ไม่ได้ประกอบด้วย peptidoglycan และโครงสร้างของยีนคือ คล้ายกับยูคาริโอตบนโครโมโซมแบบวงกลม.
การสืบพันธุ์ของโปรคาริโอตเหล่านี้คือการมีเพศสัมพันธ์และการถ่ายทอดยีนแนวนอนได้แสดงให้เห็นแล้ว.
การจำแนกประเภทของอาร์เคีย
พวกเขาถูกจัดประเภทเป็น methanogenic, halophilic และ thermoacidophilic กลุ่มแรกใช้ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ไฮโดรเจนและไนโตรเจนเพื่อผลิตพลังงานผลิตก๊าซมีเทนเป็นของเสีย ส่วนโค้งแรกที่จะถูกจัดลำดับเป็นของกลุ่มนี้.
กลุ่มที่สอง halophiles คือ "คนรักเกลือ" สำหรับการพัฒนามันเป็นสิ่งจำเป็นที่สิ่งแวดล้อมมีความเข้มข้นของเกลือมากกว่ามหาสมุทรประมาณ 10 เท่า บางชนิดสามารถทนความเข้มข้นได้สูงถึง 30 เท่า จุลินทรีย์เหล่านี้พบได้ในทะเลเดดซีและในบ่อระเหย.
ในที่สุด thermoacidophiles สามารถทนต่ออุณหภูมิสูง: มากกว่า 60 องศา (บางคนสามารถทนได้มากกว่า 100 องศา) และต่ำกว่าจุดเยือกแข็งของน้ำ.
มีความจำเป็นที่จะต้องชี้แจงว่าสิ่งเหล่านี้เป็นเงื่อนไขที่เหมาะสมที่สุดสำหรับชีวิตของจุลินทรีย์เหล่านี้ - ถ้าเราแสดงให้พวกเขาที่อุณหภูมิห้องมันเป็นไปได้ค่อนข้างที่พวกเขาจะตาย.
โดเมนแบคทีเรีย
โดเมนแบคทีเรียประกอบด้วยกลุ่มจุลินทรีย์โปรคาริโอตที่หลากหลาย โดยทั่วไปเรามักจะเชื่อมโยงพวกเขากับโรค ไม่มีอะไรเพิ่มเติมจากความเป็นจริงมากกว่าความเข้าใจผิดนี้.
ในขณะที่มันเป็นความจริงที่แบคทีเรียบางชนิดก่อให้เกิดโรคร้ายแรง แต่ส่วนใหญ่ของพวกมันมีประโยชน์หรืออาศัยอยู่ในร่างกายของเราสร้างความสัมพันธ์ซึ่งกันและกันเป็นส่วนหนึ่งของพืชปกติของเรา.
แบคทีเรียไม่ได้มีเยื่อหุ้มนิวเคลียร์พวกเขาขาด organelles ตัวเองเยื่อหุ้มเซลล์ของพวกเขาประกอบด้วยไขมันที่มีพันธะเอสเตอร์ชนิดและผนังประกอบด้วย peptidoglycan.
พวกเขาทำซ้ำอย่างไม่เคยมีมาก่อนและเหตุการณ์การถ่ายโอนยีนแนวนอนได้รับการพิสูจน์แล้ว.
การจำแนกประเภทของแบคทีเรีย
แม้ว่าการจำแนกประเภทของแบคทีเรียมีความซับซ้อนจริง ๆ แต่ที่นี่เราจะจัดการกับแผนกพื้นฐานของโดเมนในไซยาโนแบคทีเรียและยูยูเรีย.
สมาชิกของไซยาโนแบคทีเรียเป็นแบคทีเรียสังเคราะห์แสงสีเขียวสีน้ำเงินที่ผลิตออกซิเจน ตามบันทึกซากดึกดำบรรพ์พวกมันปรากฏตัวเมื่อประมาณ 3.2 พันล้านปีก่อนและรับผิดชอบต่อการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงจากสภาพแวดล้อมแบบไม่ใช้ออกซิเจนเป็นสภาพแวดล้อมแบบแอโรบิค (ที่อุดมด้วยออกซิเจน).
ยูเรียแบคทีเรียนั้นเป็นแบคทีเรียที่แท้จริง สิ่งเหล่านี้ถูกนำเสนอในรูปแบบต่าง ๆ (cocci, bacilli, vibrios, helical และอื่น ๆ ) และมีโครงสร้างที่ดัดแปลงเพื่อความคล่องตัวเช่น cilia และ flagella.
โดเมนยูคาริยา
ยูคาริโอตเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีความโดดเด่นเป็นหลักโดยมีนิวเคลียสที่ถูกนิยามอย่างดีคั่นด้วยเยื่อหุ้มชีวภาพที่ซับซ้อน.
เมื่อเปรียบเทียบกับโดเมนอื่น ๆ เมมเบรนมีโครงสร้างที่หลากหลายและไขมันแสดงพันธะเอสเตอร์ พวกเขานำเสนอออร์แกเนลล์ที่แท้จริงคั่นด้วยเมมเบรนโครงสร้างของจีโนมนั้นคล้ายคลึงกับอาร์เคีย.
การทำสำเนาของกลุ่มนั้นมีความหลากหลายเป็นพิเศษแสดงทั้งแบบทางเพศและแบบกะเทยและสมาชิกหลายคนในกลุ่มสามารถทำซ้ำได้ทั้งสองวิธี - พวกเขาไม่ได้เกิดร่วมกัน.
การจำแนกยูคาริโอต
มันประกอบไปด้วยสี่ราชอาณาจักรที่มีรูปแบบที่หลากหลายและหลากหลายเช่นกลุ่มผู้ประท้วงเชื้อรา pantas และสัตว์.
ผู้ประท้วงเป็นยูคาริโอตที่มีเซลล์เดียวเช่นยูเกลีนและ paremecios สิ่งมีชีวิตที่เรารู้จักกันทั่วไปว่าเห็ดเป็นสมาชิกของอาณาจักรเห็ดรา มีรูปแบบเดียวและ pluricellular พวกเขาเป็นองค์ประกอบสำคัญในระบบนิเวศเพื่อย่อยสลายสารอินทรีย์ที่ตายแล้ว.
พืชประกอบด้วยสิ่งมีชีวิตสังเคราะห์ด้วยผนังเซลล์ที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่ของเซลลูโลส ลักษณะเด่นที่สุดของมันคือการปรากฏตัวของเม็ดสีสังเคราะห์แสง: คลอโรฟิล.
มันมีเฟิร์น, มอส, เฟิร์น, gymnosperms และ angiosperms.
สัตว์เหล่านี้ประกอบด้วยกลุ่มของสิ่งมีชีวิตอินทรีย์พหุเซลฟีราพูเรลลูคูลาร์ซึ่งส่วนใหญ่สามารถเคลื่อนไหวและกำจัดได้ พวกเขาแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่: สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังและสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง.
สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังเกิดจาก poriferous, cnidarians, ไส้เดือนฝอย, หอย, รพ, echinoderms และกลุ่มเล็ก ๆ อื่น ๆ สัตว์มีกระดูกสันหลัง ได้แก่ ปลาสัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำสัตว์เลื้อยคลานนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม.
สัตว์มีการจัดการเพื่อตั้งอาณานิคมแทบทุกสภาพแวดล้อมรวมถึงมหาสมุทรและสภาพแวดล้อมทางอากาศแสดงชุดของการดัดแปลงที่ซับซ้อนสำหรับแต่ละ.
การอ้างอิง
- Forterre P. (2015) ต้นไม้แห่งชีวิตสากล: การปรับปรุง. เขตแดนในจุลชีววิทยา, 6, 717.
- Koonin E. V. (2014) วิสัยทัศน์ของ Carl Woese เกี่ยวกับวิวัฒนาการของเซลล์และขอบเขตของชีวิต. ชีววิทยาของ RNA, 11(3), 197-204.
- Margulis, L. และแชปแมน, M. J. (2009). ราชอาณาจักรและโดเมน: คู่มือที่แสดงให้เห็นถึงไฟแห่งชีวิตบนโลก. สื่อวิชาการ.
- Sapp, J. (2009). รากฐานใหม่ของวิวัฒนาการ: บนต้นไม้แห่งชีวิต. สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด.
- Sapp, J. , & Fox, G. E. (2013) การแสวงหาเอกพจน์สำหรับต้นไม้แห่งชีวิต. ความคิดเห็นด้านจุลชีววิทยาและอณูชีววิทยา: MMBR, 77(4), 541-50.
- Staley J. T. (2017) ทฤษฎีโดเมนของเซลล์รองรับการวิวัฒนาการที่เป็นอิสระของ Eukarya, แบคทีเรียและ Archaea และสมมติฐานทั่วไปของช่องนิวเคลียร์. ชีววิทยาแบบเปิด, 7(6), 170041.