De drie domeinen van de biologie Het systeem met drie domeinen is een classificatie die eind jaren 70 door de bioloog Carl Woese werd voorgesteld en die organische wezens verdeelt in de domeinen Bacteria, Archaea en Eukaryota..
Deze indeling in "domeinen" is superieur aan het traditionele systeem van indeling in vijf of zes koninkrijken, waarmee we het meest vertrouwd zijn. De fundamentele indeling van de domeinen is om prokaryoten in twee domeinen te verdelen, waarbij archaea meer verwant zijn aan eukaryoten dan aan de andere groep prokaryoten - bacteriën..
Deze fylogenetische regeling wordt door de meeste biologen algemeen aanvaard. Met de ontwikkeling van bio-informatica en statistische hulpmiddelen hebben sommige auteurs echter nieuwe relaties tussen levende wezens voorgesteld, wat de classificatie van Woese tart..
Artikel index
Vóór de publicatie van de werken van Woese en zijn collega's, gebruikten biologen een "traditionele" classificatie, gebruikmakend van een eenvoudige en intuïtieve dichotomie die planten van dieren scheidde - formeel Animalia en Plantae..
In deze divisie werden alle bacteriën, schimmels en fotosynthetische protisten als "planten" beschouwd, terwijl protozoa samen met dieren werden gegroepeerd..
Met de vooruitgang van de wetenschap, de ontwikkeling van moderne methodologieën en een meer diepgaande analyse van organische wezens, werd het duidelijk dat de indeling in planten en dieren niet paste in de ware evolutionaire geschiedenis hiervan. In feite was het een "rustieke" en inconsistente vereenvoudiging van de onderlinge relaties..
Om deze situatie te verhelpen, heeft de vermaarde evolutiebioloog en ornitholoog Ernst Haeckel een nieuw koninkrijk aan de lijst toegevoegd: het Protista-koninkrijk..
Deze classificatie leidde tot een duidelijkere indeling van vormen die uiteraard niet gegroepeerd zouden moeten worden. De classificatie was echter nog steeds verontrustend problematisch..
In 1969 stelde de Amerikaanse ecoloog Robert Harding Whittaker het onderverdelingsschema voor in vijf koninkrijken: Animalia, Plantae, Fungi, Monera en Prostista..
Dit systeem is voornamelijk gebaseerd op de celtypen waaruit organismen bestaan. De leden van Monera zijn eencellige en prokaryote wezens, terwijl de protisten ook eencellig zijn, maar eukaryoot.
De drie overgebleven koninkrijken - Animalia, Plantae en Fungi - zijn geclassificeerd in termen van hun wijze van opname van voedingsstoffen. Planten hebben fotosynthetische eigenschappen, schimmels scheiden enzymen af in het milieu, gevolgd door de opname van voedingsstoffen, en dieren consumeren hun voedsel, met interne of externe vertering..
De indeling van organismen in vijf rijken werd algemeen aanvaard door de systematici van die tijd, aangezien ze van mening waren dat de classificatie steeds meer werd aangepast aan de werkelijke evolutionaire relaties van levende wezens..
In de jaren zeventig begon professor Carl Woese van de Universiteit van Illinois bewijs te vinden voor een bepaalde onbekende groep van zeer opvallende eencellige organismen. Deze leefden in omgevingen met extreme omstandigheden van temperatuur, zoutgehalte en pH, waar men dacht dat het leven niet in stand kon worden gehouden.
Op het eerste gezicht werden deze organismen geclassificeerd als bacteriën en werden ze archaebacteriën genoemd. Een diepere en meer gedetailleerde blik op de archaebacteriën maakte echter duidelijk dat de verschillen met de bacteriën zo opvallend waren dat ze niet in dezelfde groep konden worden ingedeeld. In feite was de gelijkenis slechts oppervlakkig..
Het moleculaire bewijs stelde deze groep onderzoekers dus in staat een classificatiesysteem op te zetten van drie domeinen: bacteriën, archaea en eukaryota..
Het voorstellen van nieuwe genealogische relaties tussen organismen was een gebeurtenis van groot belang in de moderne biologie. Deze belangrijke ontdekking bracht Woese ertoe de National Medal of Science in 2000 te winnen..
De door Carl Woese voorgestelde levensboom legt de mogelijke genealogische relaties tussen organische wezens vast en suggereert het bestaan van drie domeinen van het leven.
Deze hypothese werd voorgesteld dankzij de analyse van 16S ribosomaal RNA - afgekort als 16S rRNA..
Deze marker is een onderdeel van de 30S-subeenheid van het prokaryotische ribosoom. In navolging van Woese's werk is het op grote schaal gebruikt voor fylogenetische gevolgtrekkingen. Tegenwoordig is het erg handig om de classificatie en identificatie van bacteriën vast te stellen.
Hieronder zullen we de meest opvallende kenmerken beschrijven van elk van de leden die deel uitmaken van de drie domeinen van het leven:
Archaea zijn organismen die voornamelijk worden gekenmerkt door leefomgevingen met extreme omstandigheden van temperatuur, zuurgraad, pH, onder andere..
Ze zijn dus aangetroffen in wateren met aanzienlijk hoge zoutconcentraties, zure omgevingen en warmwaterbronnen. Bovendien bewonen sommige archaea ook gebieden met "gemiddelde" omstandigheden, zoals de bodem of het spijsverteringskanaal van sommige dieren..
Vanuit cellulair en structureel oogpunt worden archaea gekenmerkt door: ze hebben geen kernmembraan, de lipiden van de membranen zijn verbonden door etherbindingen, ze presenteren een celwand - maar het is niet samengesteld uit peptidoglycaan, en de structuur van de genen is vergelijkbaar met eukaryoten op circulaire chromosomen.
De reproductie van deze prokaryoten is aseksueel en horizontale genoverdracht is aangetoond.
Ze zijn geclassificeerd als methanogeen, halofiel en thermoacidofiel. De eerste groep gebruikt kooldioxide, waterstof en stikstof om energie te produceren, waarbij methaangas als afvalproduct wordt geproduceerd. De eerste boog die moet worden gesequenced, behoort tot deze groep.
De tweede groep, de halofielen, zijn "liefhebbers van zout". Voor de ontwikkeling ervan is het noodzakelijk dat de omgeving een zoutconcentratie heeft die ongeveer 10 keer groter is dan die van de oceaan. Sommige soorten kunnen concentraties tot 30 keer hoger verdragen. Deze micro-organismen komen voor in de Dode Zee en in verdampte vijvers.
Ten slotte zijn thermoacidofielen bestand tegen extreme temperaturen: hoger dan 60 graden (sommige tolereren meer dan 100 graden) en lager dan het vriespunt van water..
Het is noodzakelijk om duidelijk te maken dat dit de optimale omstandigheden zijn voor de levensduur van deze micro-organismen - als we ze blootstellen aan kamertemperatuur is het heel goed mogelijk dat ze afsterven.
Het bacteriedomein omvat een grote groep prokaryote micro-organismen. Over het algemeen associëren we ze meestal met ziekten. Niets is minder van de werkelijkheid dan dit misverstand.
Hoewel het waar is dat bepaalde bacteriën dodelijke ziekten veroorzaken, zijn veel van hen heilzaam of leven ze in ons lichaam en vormen ze commensale relaties, die deel uitmaken van onze normale flora..
Bacteriën hebben geen kernmembraan, ze missen zelf organellen, hun celmembraan bestaat uit lipiden met ester-achtige bindingen en de wand bestaat uit peptidoglycaan.
Ze planten zich ongeslachtelijk voort, en horizontale genoverdrachtsgebeurtenissen zijn aangetoond.
Hoewel de classificatie van bacteriën erg complex is, behandelen we hier de fundamentele indelingen van het domein, in cyanobacteriën en eubacteriën..
De leden van cyanobacteriën zijn blauwgroene fotosynthetische bacteriën die zuurstof produceren. Volgens het fossielenbestand verschenen ze ongeveer 3,2 miljard jaar geleden en waren ze verantwoordelijk voor de drastische verandering van een anaërobe omgeving naar een aërobe (zuurstofrijke) omgeving..
Eubacteriën zijn ondertussen de echte bacteriën. Deze verschijnen in verschillende morfologieën (onder andere kokken, bacillen, vibrios, helix) en presenteren gemodificeerde structuren voor hun mobiliteit, zoals trilharen en flagella..
Eukaryoten zijn organismen die zich voornamelijk onderscheiden door de aanwezigheid van een goed gedefinieerde kern, begrensd door een complex biologisch membraan..
In vergelijking met de andere domeinen heeft het membraan een verscheidenheid aan structuur en vertonen de lipiden esterachtige bindingen. Ze presenteren echte organellen, begrensd door membranen, de structuur van het genoom is vergelijkbaar met archaea en is georganiseerd in lineaire chromosomen.
Groepsreproductie is buitengewoon divers en vertoont zowel seksuele als aseksuele modaliteiten, en veel groepsleden zijn in staat zich op beide manieren te reproduceren - ze sluiten elkaar niet uit..
Het omvat vier koninkrijken met zeer gevarieerde en heterogene vormen: de protisten, schimmels, panta's en dieren..
Protisten zijn eencellige eukaryoten, zoals euglena en paremecia. De organismen die we gewoonlijk kennen als schimmels, zijn de leden van het Fungi-koninkrijk. Er zijn uni- en meercellige vormen. Het zijn sleutelelementen in ecosystemen om dood organisch materiaal af te breken.
Planten bestaan uit fotosynthetische organismen met een celwand die voornamelijk uit cellulose bestaat. Het meest in het oog springende kenmerk is de aanwezigheid van het fotosynthetische pigment: chlorofyl.
Omvat varens, mossen, varens, gymnospermen en angiospermen.
Dieren vormen een groep heterotrofe meercellige organische wezens, waarvan de meeste in staat zijn tot beweging en verplaatsing. Ze zijn onderverdeeld in twee grote groepen: ongewervelde dieren en ongewervelde dieren.
Ongewervelde dieren bestaan uit poriferen, cnidarians, nematoden, weekdieren, geleedpotigen, stekelhuidigen en andere kleine groepen. Evenzo zijn gewervelde dieren vissen, amfibieën, reptielen, vogels en zoogdieren..
Dieren zijn erin geslaagd om vrijwel alle omgevingen te koloniseren, inclusief oceanen en luchtomgevingen, met een complexe reeks aanpassingen voor elk..
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.