Трёхдоменная система

Филогенетическое древо, построенное на основании анализа рРНК, показывает разделение бактерий, архей и эукариот

Трёхдоменная система — биологическая классификация, предложенная в 1977 году Карлом Вёзе^[1][2]. Она разделяет клеточные формы жизни на три домена: археи, бактерии и эукариоты. В частности, особенное внимание в ней уделяется разделению прокариот на две группы, первоначально названные Эубактерии (сейчас Бактерии) и Архебактерии (сейчас Археи). Вёзе утверждал, основываясь на различиях в генах 16s рРНК, что эти две группы и эукариоты отделились от общего предка с плохо развитыми генетическим аппаратом, которого часто называют прогенотом. Чтобы показать это отделение, Вёзе присвоил каждой группе статус домена и разделил их на несколько царств. Сначала Вёзе использовал термин «царство» для филогенетических групп самого высокого порядка, но сейчас (с 1990 года^[2]) для этого применяют термин «домен».

Классификация

Трёхдоменная система добавляет новый уровень классификации над царствами, принятыми в системе 5 или 6 царств. Классификация признаёт фундаментальное различие между двумя группами прокариот, считая архей более близкими эукариотам, чем бактериям. В настоящее время система выделяет следующие царства в каждом домене:

Домен Археи. От эубактерий отличаются по особенностям РНК и биохимии. Они обладают уникальной древней эволюционной историей, поэтому их считают одними из древнейших организмов на Земле. Часто их также именуют архебактерии. Нередко их характеризуют как обитателей экстремальных сред.

• Царство Архебактерии. Примеры:
  • Метаногены — в процессе метаболизма преобразуют водород и углекислый газ в метан
  • Галофилы — прекрасно живут в солёных средах
  • Термоацидофилы — процветают в сильнокислых местах и при высоких температурах (до 120 °С)

Домен Бактерии. Прокариоты, не имеют ядерной мембраны. К ним относят большинство известных патогенных прокариот (см.^[3] для исключений), изучены значительно подробнее архей.

• Царство Эубактерии (Eubacteria). Примеры:
  • Цианобактерии (Cyanobacteria) — фотосинтезирующие бактерии
  • Спирохеты (Spirochaetales) — грамотрицательные бактерии, включающие возбудителей сифилиса и болезни Лайма
  • Firmicutes — грамположительные бактерии, к которым относят и Bifidobacterium animalis, обитающую в толстом кишечнике человека

Домен Эукариоты. Есть ядерная мембрана, появляются различные мембранные органеллы.

• Царство Грибы (Fungi). Примеры:
  • Saccharomycotina — в т.ч. настоящие дрожжи
  • Базидиомицеты (Basidiomycota) — в т.ч. шляпочные грибы

• Царство Растения (Plantae). Примеры:
  • Моховидные (Bryophyta) — в т.ч. кукушкин лён, сфагнум
  • Цветковые (Angiospermae)

• Царство Животные (Animalia). Примеры:
  • Членистоногие (Arthropoda) — насекомые, паукообразные, ракообразные
  • Хордовые (Chordata) — в т.ч. позвоночные; к этому типу относится человек

• Царство Протисты (Protista) (вероятно, является парафилетическим и требует разделения на другие таксоны). Примеры:
  • Инфузории (Ciliophora), в т.ч. инфузория-туфелька
  • Саркомастигофоры (Sarcomastigophora), в т.ч. амёба протей

Представители каждого из трёх доменов имеют свои сообенности, благодаря которым они занимают определённые экологические ниши и выполняют конкретные функции. Многие бактерии являются, наряду с грибами, редуцентами, т.е. разлагают органические останки, а также вызывают различные заболевания. Археи приспособились к различным суровым местообитаниям, как то: высокая температура, повышенная кислотность или содержание серы и т.п. Кроме того, они используют огромное количество всевозможных источников энергии. Эукариотические клетки более сложно организованы и пластичны, что позволило им объединяться в высокоорганизованные клеточные ансамбли. Это стало началом многоклеточных организмов. Действительно, разнообразие органелл клеток эукариот возникло, возможно, в результате слияния клеток, выполняющих разные функции.

Примечания

1. ↑ Woese C, Fox G (1977). «Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms.». Proc Natl Acad Sci USA 74 (11): 5088–90. DOI:10.1073/pnas.74.11.5088. PMID 270744. Bibcode: 1977PNAS...74.5088W.
2. ↑ ^{1 2} Woese C, Kandler O, Wheelis M (1990). «Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya.». Proc Natl Acad Sci USA 87 (12): 4576–9. DOI:10.1073/pnas.87.12.4576. PMID 2112744. Bibcode: 1990PNAS...87.4576W. Проверено 11 Feb 2010.
3. ↑ Paul B. Eckburg, Paul W. Lepp, and David A. Relman (2003) Archaea and Their Potential Role in Human Disease. Infection and Immunity, pp. 591–596, Vol. 71, No. 2 DOI:10.1128/IAI.71.2.591-596.2003