3 domain dalam biologi (klasifikasi Woese)



itu tiga domain biologi atau tiga sistem domain adalah klasifikasi yang diusulkan oleh ahli biologi Carl Woese pada akhir 70-an, yang membagi makhluk organik dalam domain Bacteria, Archaea dan Eukaryota.

Klasifikasi dalam "domain" ini lebih unggul daripada sistem pembagian tradisional dalam lima atau enam kerajaan, yang dengannya kita lebih akrab. Pembagian mendasar dari domain adalah untuk membagi prokariota menjadi dua domain, di mana archaea lebih terkait dengan eukariota, daripada dengan kelompok prokariota lainnya - bakteri.

Urutan filogenetik ini diterima secara luas oleh sebagian besar ahli biologi. Namun, dengan perkembangan bioinformatika dan alat statistik, beberapa penulis telah mengusulkan hubungan baru antara makhluk hidup, yang menentang klasifikasi Woese.

Indeks

  • 1 Sejarah klasifikasi
    • 1.1 Pembagian menjadi dua kerajaan: Animalia dan Plantae
    • 1.2 Pembagian menjadi tiga kerajaan: Animalia, Plantae dan Protista
    • 1.3 Pembagian menjadi lima kerajaan
    • 1.4 Pembagian dalam tiga domain
  • 2 Tiga domain kehidupan
  • 3 Archaea Domain
    • 3.1 Klasifikasi archaea
  • 4 Bakteri Domain
    • 4.1 Klasifikasi bakteri
  • 5 Domain Eukarya
    • 5.1 Klasifikasi eukariota
  • 6 Referensi

Sejarah klasifikasi

Pembagian menjadi dua kerajaan: Animalia dan Plantae

Sebelum publikasi karya Woese dan rekan-rekannya, ahli biologi menggunakan klasifikasi "tradisional", menggunakan dikotomi sederhana dan intuitif yang membagi tanaman dari hewan - secara resmi Animalia dan Plantae.

Dalam divisi ini, semua bakteri, jamur dan protista fotosintesis dianggap "tanaman", sementara protozoa dikelompokkan bersama dengan hewan..

Dengan kemajuan ilmu pengetahuan, pengembangan metodologi modern dan analisis yang lebih mendalam tentang makhluk organik, menjadi jelas bahwa pembagian menjadi tanaman dan hewan tidak sesuai dengan sejarah evolusi sejati ini. Bahkan, itu adalah penyederhanaan "pedesaan" dan tidak konsisten dari hubungan di antara mereka.

Divisi dalam tiga kerajaan: Animalia, Plantae dan Protista

Dengan tujuan memperbaiki situasi ini, ahli biologi evolusi terkenal dan ahli burung Ernst Haeckel menambahkan kerajaan baru ke dalam daftar: Kerajaan Protista.

Klasifikasi ini mencapai pembagian bentuk yang lebih jelas yang, jelas, tidak boleh dikelompokkan. Namun, klasifikasi tetap mengkhawatirkan.

Pembagian menjadi lima kerajaan

Pada tahun 1969, ahli ekologi Amerika Robert Harding Whittaker mengusulkan skema pembagian ke dalam lima kerajaan: Animalia, Plantae, Fungi, Monera dan Prostista.

Sistem ini terutama didasarkan pada jenis sel yang membentuk organisme. Anggota Monera adalah makhluk uniseluler dan prokariotik, sementara protista juga uniseluler, tetapi eukariotik.

Tiga kerajaan yang tersisa - Animalia, Plantae dan Jamur - diklasifikasikan dalam hal cara perolehan nutrisi mereka. Tumbuhan memiliki kemampuan fotosintesis, jamur mengeluarkan enzim ke lingkungan, diikuti oleh penyerapan nutrisi, dan hewan mengkonsumsi makanan mereka, dengan pencernaan internal atau eksternal.

Pembagian organisme di lima kerajaan diterima secara luas oleh sistematika waktu itu, karena mereka menganggap bahwa klasifikasi lebih dan lebih disesuaikan dengan hubungan evolusi nyata makhluk hidup.

Pembagian dalam tiga domain

Pada 70-an, profesor di University of Illinois, Carl Woese, mulai menemukan bukti kelompok tertentu yang tidak diketahui dari organisme uniseluler yang sangat mencolok. Mereka hidup di lingkungan dengan kondisi suhu, salinitas, dan pH yang ekstrem, di mana diperkirakan kehidupan tidak dapat dipertahankan.

Sepintas, organisme ini diklasifikasikan sebagai bakteri, dan disebut archaebacteria. Namun, pandangan yang lebih dalam dan lebih rinci tentang archaebacteria menjelaskan bahwa perbedaan dengan bakteri begitu mencolok sehingga mereka tidak dapat diklasifikasikan dalam kelompok yang sama. Sebenarnya, kesamaan itu hanya dangkal.

Dengan cara ini, bukti molekuler memungkinkan kelompok peneliti ini untuk membangun sistem klasifikasi tiga domain: Bakteri, Archaea dan Eukaryota..

Mengusulkan hubungan silsilah novel antara organisme, menandai peristiwa yang sangat penting dalam biologi modern. Penemuan penting ini membuat Woese memenangkan National Medal of Science pada tahun 2000.

Tiga domain kehidupan

Pohon kehidupan yang diusulkan oleh Carl Woese menetapkan kemungkinan hubungan silsilah antara makhluk organik, menunjukkan keberadaan tiga domain kehidupan.

Hipotesis ini diajukan berkat analisis RNA ribosomal 16S - disingkat 16S rRNA.

Penanda ini adalah komponen dari subunit 30S dari ribosom prokariotik. Setelah pekerjaan Woese, ini telah banyak digunakan untuk inferensi filogenetik. Saat ini sangat berguna untuk menetapkan klasifikasi dan identifikasi bakteri.

Selanjutnya kita akan menggambarkan karakteristik yang paling luar biasa dari masing-masing anggota yang membentuk tiga domain kehidupan:

Domain Archaea

Archaea adalah organisme yang dicirikan terutama oleh lingkungan yang menghuni dengan kondisi ekstrim suhu, keasaman, pH antara lain.

Dengan cara ini, mereka telah ditemukan di perairan dengan konsentrasi garam tinggi, lingkungan asam dan air panas. Selain itu, beberapa archaea juga menghuni daerah dengan kondisi "rata-rata", seperti tanah atau saluran pencernaan beberapa hewan..

Dari sudut pandang seluler dan struktural, archaea dicirikan oleh: mereka tidak memiliki membran nuklir, lipid dari membran dihubungkan oleh ikatan eter, mereka menghadirkan dinding sel - tetapi ini tidak terdiri dari peptidoglikan, dan struktur gen adalah mirip dengan eukariota pada kromosom sirkular.

Reproduksi prokariota ini aseksual, dan transfer gen horizontal telah ditunjukkan.

Klasifikasi archaea

Mereka diklasifikasikan sebagai metanogenik, halofilik dan termoasidofilik. Kelompok pertama menggunakan karbon dioksida, hidrogen dan nitrogen untuk menghasilkan energi, menghasilkan gas metana sebagai produk limbah. Lengkungan pertama yang akan diurutkan menjadi milik grup ini.

Kelompok kedua, halofil adalah "pecinta garam". Untuk perkembangannya, perlu bahwa lingkungan memiliki konsentrasi garam sekitar 10 kali lebih besar daripada lautan. Beberapa spesies dapat mentoleransi konsentrasi hingga 30 kali lebih tinggi. Mikroorganisme ini ditemukan di laut mati dan di kolam yang diuapkan.

Akhirnya, thermoacidophiles mampu menahan suhu ekstrem: lebih besar dari 60 derajat (beberapa dapat mentolerir lebih dari 100 derajat) dan lebih rendah dari titik beku air.

Penting untuk diklarifikasi bahwa ini adalah kondisi optimal bagi kehidupan mikroorganisme ini - jika kita memaparkannya pada suhu kamar, sangat mungkin mereka mati..

Domain Bakteri

Domain bakteri terdiri dari kelompok luas mikroorganisme prokariotik. Secara umum, kami biasanya mengaitkannya dengan penyakit. Tidak ada yang lebih jauh dari kenyataan selain kesalahpahaman ini.

Meskipun benar bahwa bakteri tertentu menyebabkan penyakit mematikan, banyak dari mereka yang bermanfaat atau hidup dalam tubuh kita yang membangun hubungan komensal, membentuk bagian dari flora normal kita..

Bakteri tidak memiliki membran nuklir, mereka kekurangan organel sendiri, membran sel mereka terdiri dari lipid dengan ikatan tipe ester dan dinding terdiri dari peptidoglikan.

Mereka bereproduksi secara aseksual, dan kejadian transfer gen horizontal telah dibuktikan.

Klasifikasi bakteri

Meskipun klasifikasi bakteri sangat kompleks, di sini kita akan membahas pembagian mendasar dari domain, pada cyanobacteria dan eubacteria..

Anggota-anggota dari cyanobacteria adalah bakteri fotosintetik berwarna biru hijau yang menghasilkan oksigen. Menurut catatan fosil, mereka muncul sekitar 3,2 miliar tahun yang lalu dan bertanggung jawab atas perubahan drastis dari lingkungan anaerob menjadi lingkungan aerob (kaya oksigen).

Eubacteria, di sisi lain, adalah bakteri sejati. Ini disajikan dalam berbagai morfologi (cocci, basil, vibrios, heliks, antara lain) dan memiliki struktur yang dimodifikasi untuk mobilitasnya, seperti silia dan flagela..

Domain Eukarya

Eukariota adalah organisme yang dibedakan terutama oleh keberadaan nukleus yang terdefinisi dengan baik, dibatasi oleh membran biologis kompleks.

Dibandingkan dengan domain lain, membran memiliki berbagai struktur dan lipid menunjukkan ikatan tipe ester. Mereka menyajikan organel nyata, dibatasi oleh membran, struktur genom mirip dengan archaea, dan diatur dalam kromosom linier.

Reproduksi kelompok sangat bervariasi, menunjukkan modalitas seksual dan aseksual, dan banyak anggota kelompok dapat mereproduksi dengan dua cara - mereka tidak saling eksklusif.

Klasifikasi eukariota

Ini mencakup empat kerajaan dengan bentuk yang sangat bervariasi dan heterogen: protista, jamur, pantas dan hewan.

Protista adalah eukariota uniseluler, seperti euglenas dan paremecios. Organisme yang biasa kita kenal sebagai jamur adalah anggota dari kerajaan Jamur. Ada bentuk uni dan pluricellular. Mereka adalah elemen kunci dalam ekosistem untuk mendegradasi bahan organik yang mati.

Tumbuhan ini terdiri dari organisme fotosintetik dengan dinding sel yang sebagian besar terdiri dari selulosa. Karakteristiknya yang paling mencolok adalah adanya pigmen fotosintesis: klorofil.

Ini termasuk pakis, lumut, pakis, gimnospermae dan angiospermae.

Hewan-hewan ini terdiri dari sekelompok makhluk organik pluricellular heterotrofik, kebanyakan dari mereka mampu bergerak dan berpindah. Mereka dibagi menjadi dua kelompok besar: invertebrata dan invertebrata.

Invertebrata dibentuk oleh porifer, cnidaria, nematoda, moluska, artropoda, echinodermata dan kelompok kecil lainnya. Demikian pula, vertebrata adalah ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia.

Hewan-hewan telah berhasil menjajah hampir semua lingkungan, termasuk lautan dan lingkungan udara, menunjukkan serangkaian adaptasi yang kompleks untuk masing-masing.

Referensi

  1. Forterre P. (2015). Pohon kehidupan universal: pembaruan. Perbatasan dalam mikrobiologi, 6, 717.
  2. Koonin E. V. (2014). Visi Carl Woese tentang evolusi seluler dan ranah kehidupan. Biologi RNA, 11(3), 197-204.
  3. Margulis, L., & Chapman, M. J. (2009). Kerajaan dan domain: panduan bergambar untuk filum kehidupan di Bumi. Pers Akademik.
  4. Sapp, J. (2009). Fondasi baru evolusi: di pohon kehidupan. Oxford University Press.
  5. Sapp, J., & Fox, G. E. (2013). Pencarian tunggal untuk pohon kehidupan universal. Ulasan mikrobiologi dan biologi molekuler: MMBR, 77(4), 541-50.
  6. Staley J. T. (2017). Teori Sel Domain mendukung evolusi independen Eukarya, Bakteri, dan Archaea, serta hipotesis Kesamaan Kompartemen Nuklir.. Biologi terbuka, 7(6), 170041.