Трьохдоменна класифікація живих організмів

Тридоменна класифікація живої природи

Трьохдоменна система У міру того, як вчені дізнаються більше про організми, системи класифікації змінюються. Генетичне секвенування дало дослідникам абсолютно новий спосіб аналізу взаємин між організмами. Нинішня, Трьохдоменна Система, групує організми, головним чином, на основі відмінностей в структурі рибосомальної РНК (р. РНК) - молекулярним будівельним блоком рибосом.«Неймовірне різноманіття життя на цій планеті, велика частина якої є мікробною, може бути зрозуміла лише в еволюційній системі» Карл Воуз

У відповідності до цієї системи організми діляться на три Домени і шість Царств. Домени Археї, Бактерії і Еукаріоти. Королівства - це Архебактерии (стародавні бактерії), Еубактеріі (справжні бактеії), Найпрочтіші, Гриби, Рослини і Тварини.

Трохи історії Протягом багатьох років вчені розробили декілька систем класифікації організмів. До 1969 року: жизнь була розділена на два царства: Рослини Тварини. З 1969 по 1990 роки організми класифікували за системою «П’ять Царств». Ця модель класифікаційної системи базувалася на принципах, розроблених шведським вченим Карлом Ліннеєм, чия ієрархічна система групує організми на основі загальних фізичних характеристик: анатомічних, морфологічних, ембріологічних та тацитологічних. Віруси не входили ні в одну з цих царств тому, що вчені не класифікують їх як «живі». Проте традиційна система п’яти Царств нічого не говорила про те , як організми можуть бути звязані одині з одними в Царствах або між Царствами з еволюційної точки зору .

Починаючи з початку 1970-х, доктор Карл Воуз , професор кафедри мікробіології Університету Іллінойсу, Урбана-Шампейн та інші вчені, почали детально вивчати раніше невідомоу групу прокаріотичних організмів. Ці організми жили в екстремальних умовах - глибоководних гідротермальних отворах, "чорних курцях", гарячих джерелах, Мертвому морі, кислих озерах, ставках для випаровування солі – тобто в середовищах, про які вчені ніколи не підозрювали, що вони містять живі організми! Оскільки вони виявилися прокаріотичними, їх віднесли до бактерій і назвали "архебактеріями" ("древніми" бактеріями). Однак з біохімічних характеристик та аналізу послідовності ДНК стало очевидним, що між цими архебактеріями та іншими бактеріями існують численні відмінності. Невдовзі було зрозуміло, що ці архебактерії більш тісно пов'язані з еукаріотами (включаючи нас самих!), ніж з бактеріями. Сьогодні ці бактерії були перейменовані в Археї. На основі цього відкриття доктор Воуз запропонував створити нову категорію класифікації життя - Домен, категорію класифікації вищу за Царство.

Трьохдоменна система була введена у 1999 році . Згідно неї розділяє клітинні форми життя на домени Архей , Бактерій та Еукаріот. Раніше прокаріот теж розділялина дві групи , нова ж класифікація майже нічим не видрізняється - перша група спочатку називалася Єубактерії (тепер Бактерії) а друга - Архебактерії (тепер Археї). Воуз стверджував, грунтуючись на відмінностях в генах 16s р. РНК, що ці дві групи і еукаріоти відділилися від загального предка з погано розвиненим генетичним апаратом, якого часто називають прогеном . Щоб довести це відділення, Воуз присвоїв кожній групі статус домену і розділив їх на кілька царств. Спочатку Воуз використовував термін «царство» для філогенетичних груп найвищого порядку, але 1990 року для цього застосовують термін «домен». Погляди Воуза були розділені таким ученым , як Радхей Гупта, який утверджує, що первинне виділення всередині прокаріот відбулосч в той час коли в клітині зявилися органели оточені однією мембраною, і ті , які мають дві мембрани. У квітні 2016 року в журналі Nature Microbiology групою вчених була опублікована доповнена і відредагована версія «дерева життя». У ній велика частина гілок належить бактеріям, багато з яких живуть у бруді та лугових грунтах. Також ця робота ще раз підтвердила, що еукаріоти і археї тісно пов'язані .

Переваги Отже Трьохдоменна класифікація визнає фундаментальну відмінність між двома групами прокаріотів, вважаючи архей ближчими до еукаріотів, ніж до бактерій . І з точки зору еволюції , вони є тою проміжною формою життя, що дає можливість встановити еволюційні звязки між про- і еукаріотами. В даний час система виділяє наступні царства в кожному домені:

Домен Археї Археї мають гени, схожі як на бактеріальні , так і на еукаріотичні. Оскільки вони за зовнішнім виглядом дуже схожі на бактерії, їх спочатку помилково плутали з бактеріями. Бо як і бактерії, Археї є прокаріотичними організмами і не мають ядра, пов'язаного з мембраною. Їм також не вистачає внутрішніх клітинних органел. Схожими з бактеріями робить те,що вони приблизно однакового розміру та подібні до них за формою, розмножуються бінарним поділом, мають одну кругову хромосому та використовують джгутики для переміщення у своєму середовищі. Але Археї - це організми, які живуть найекстремальніших екологічних умовах. Це включає в себе гідротермальні , кислі , солоні та лужні джерела і навіть живуть під арктичним льодом. Домен Археї. Від еубактерій відрізняються за особливостями РНК і біохімії. Вони мають унікальну стародавню еволюційну історію, тому їх вважають одними з найдавніших організмів на Землі. Їх особливістю є різноманітний, екзотичний метаболізм, який дозволяє їм харчуватися неорганічним речовиною. єдиний спосіб відрізнити їх на увазі від «справжніх» бактерій - це екстремальні, суворі умови, в яких вони загальновідомо процвітають.

Класифікація архей Кренархеоти - включають багато організмів, які є гіпертермофілами та термоацидофілами. Ці археї процвітають у середовищах з великими температурними перепадами (гіпертермофіли) та в надзвичайно гарячих та кислих середовищах (термоацидофіли). Еуархеоти – до цього типу належать організми, відомі як метаногени. Вони виробляють метан, як побічний продукт обміну речовин і потребують безкисневого середовища. Про Корархеот поки-що мало відомо, оскільки не так багато видів знайдено в таких місцях, як гарячі джерела, гідротермальні отвори та обсидіанові басейни. Археї поділяються на три основні типи: Кренархеота, Евріархеота та Корархеота.

Домен Бактерії Бактерії класифікуються під Доменом бактерій. Серед них є багато організмів, що є патогенними і здатними викликати захворювання. Однак бактерії мають важливе значення для життя, оскільки деякі є частиною мікробіоти людини. Ці бактерії формують життєво важливі функції, такі, що дозволяють нам правильно перетравлювати та засвоювати поживні речовини з їжі, яку ми їмо. Бактерії, які живуть на шкірі, перешкоджають патогенним мікробам колонізувати цю ділянку, а також сприяють активізації імунної системи. Бактерії також важливі для переробки поживних речовин у світовій екосистемі, оскільки вони є первинними розкладачами. Бактерії мають унікальний склад клітинної стінки та тип р. РНК. Вони згруповані в п'ять основних категорій:

Класифікація Домену БактеріїПротеобактерії: Цей тип містить найбільшу групу бактерій і включає E.coli, Salmonella, Heliobacter pylori та Vibrio. бактерії. Ціанобактерії: Ці бактерії здатні до фотосинтезу. Вони також відомі як синьо-зелені водорості через їх забарвлення. Еубактерії: Ці грампозитивні бактерії включають Clostridium, Bacillus і мікоплазми (бактерії без клітинних стінок). Хламідії: Ці паразитичні бактерії розмножуються всередині клітин господаря. Організми включають Chlamydia trachomatis (викликає хламідіозний ЗПСШ) та Chlamydophila pneumoniae (викликає пневмонію). Спірохети: Ці бактерії у формі штопор проявляють унікальний скручувальний рух. Приклади включають Borrelia burgdorferi (спричиняє хворобу Лайма) та Treponema pallidum (викликають сифіліс).

Домен Еукаріоти Домен Еукаріоти включає в себе організми, які мають ядро, пов'язане з мембраною. Цей домен далі підрозділяється на царства Протіста, Фунгі, Планта та Анімалія, або Найпростіші , Гриби, Рослини та Тварини . Згідно з новою системою, домен Еукаріоти поділяється на три субдомени, які, у свою чергу, діляться на кілька груп (надцарств). А вже надцарства поділяють на окремі царства живих організмів. Трьома субдоменами еукаріотів є Екскавати, Діафоретики (Віконти) та Аморфеї. Екскавати є винятково одноклітинними організмами, а серед діафоретиків та аморфеїв трапляються як одноклітинні, так і багатоклітинні форми.