BIYOLOJIDEKI 3 ALAN (WOESE SINIFLANDIRMASI) - BIYOLOJI - 2025

Biyoloji üç alanlı ya da üç alanlı sistem bakteriler, arkeler ve Eukaryota etki alanlarına organik varlıklar bölünmüş 1970'lerin sonlarında biyolog Carl Woese tarafından önerilen bir sınıflandırma vardır.

"Alanlar" olarak sınıflandırılan bu sınıflandırma, en aşina olduğumuz beş veya altı krallığa geleneksel bölünme sisteminden daha üstündür. Alanların temel bölünmesi, prokaryotları, arkeaların ökaryotlarla diğer prokaryotlar grubuna göre daha fazla ilişkili olduğu iki alana bölmektir.

Kaynak: Rock 'n Roll, Wikimedia Commons'tan

Bu filogenetik düzenleme çoğu biyolog tarafından geniş çapta kabul edilmektedir. Bununla birlikte, biyoinformatiğin ve istatistiksel araçların geliştirilmesiyle, bazı yazarlar Woese'nin sınıflandırmasına meydan okuyan canlılar arasında yeni ilişkiler önerdiler.

Sınıflandırma geçmişi

İki krallığa bölün: Animalia ve Plantae

Woese ve meslektaşlarının çalışmalarının yayınlanmasından önce biyologlar, bitkileri hayvanlardan ayıran basit ve sezgisel bir ikiye ayıran - resmi olarak Animalia ve Plantae'yi kullanarak "geleneksel" bir sınıflandırma kullandılar.

Bu bölümde, tüm bakteriler, mantarlar ve fotosentetik protistler "bitkiler" olarak kabul edilirken, protozoalar hayvanlarla birlikte gruplandırıldı.

Bilimin ilerlemesi, modern metodolojilerin geliştirilmesi ve organik varlıkların daha kapsamlı bir analizi ile, bitki ve hayvanlara bölünmenin bunların gerçek evrimsel tarihine uymadığı ortaya çıktı. Aslında, aralarındaki ilişkilerin "rustik" ve tutarsız bir basitleştirilmesiydi.

Üç krallığa bölün:

Bu durumu düzeltmek için, ünlü evrimci biyolog ve ornitolog Ernst Haeckel, listeye yeni bir krallık ekledi: Protista Krallığı.

Bu sınıflandırma, açıkça gruplandırılmaması gereken daha net bir form ayrımı sağlamıştır. Bununla birlikte, sınıflandırma endişe verici derecede sorunlu kaldı.

Beş krallığa bölün

1969'da Amerikalı ekolojist Robert Harding Whittaker beş krallığa bölünme şemasını önerdi: Animalia, Plantae, Fungi, Monera ve Prostista.

Bu sistem esas olarak organizmaları oluşturan hücre türlerine dayanmaktadır. Monera'nın üyeleri tek hücreli ve prokaryotik varlıklardır, protistler de tek hücreli, ancak ökaryotiktir.

Kalan üç krallık - Animalia, Plantae ve Fungi - besin alma tarzlarına göre sınıflandırılır. Bitkilerin fotosentetik yetenekleri vardır, mantarlar enzimleri çevreye salgılarlar, ardından besinleri emerler ve hayvanlar besinlerini iç veya dış sindirimle tüketirler.

Organizmaların beş krallığa bölünmesi, sınıflandırmanın canlı varlıkların gerçek evrimsel ilişkilerine giderek daha fazla ayarlandığını düşündüklerinden, zamanın sistematistleri tarafından geniş çapta kabul edildi.

Üç alana bölün

1970'lerde, Illinois Üniversitesi profesörü Carl Woese, çok çarpıcı tek hücreli organizmalardan oluşan belirli bir bilinmeyen grup için kanıt bulmaya başladı. Bunlar, yaşamın sürdürülemeyeceği düşünülen aşırı sıcaklık, tuzluluk ve pH koşullarına sahip ortamlarda yaşadılar.

İlk bakışta, bu organizmalar bakteri olarak sınıflandırıldı ve arkebakteriler olarak adlandırıldı. Bununla birlikte, arkebakterilere daha derin ve ayrıntılı bir bakış, bakterilerle olan farklılıkların o kadar çarpıcı olduğunu ve aynı grup içinde sınıflandırılamayacaklarını açıkça ortaya koydu. Aslında benzerlik yalnızca yüzeyseldi.

Bu şekilde, moleküler kanıtlar bu grup araştırmacıların üç alandan oluşan bir sınıflandırma sistemi oluşturmasına izin verdi: Bakteriler, Arkeler ve Ökaryota.

Organizmalar arasında yeni şecere ilişkilerinin öne sürülmesi, modern biyolojide büyük önem taşıyan bir olaya işaret etti. Bu önemli keşif, Woese'nin 2000 yılında Ulusal Bilim Madalyası'nı kazanmasına neden oldu.

Hayatın üç alanı

Carl Woese tarafından önerilen yaşam ağacı, organik varlıklar arasındaki olası soybilimsel ilişkileri kurar ve üç yaşam alanının varlığını öne sürer.

Bu hipotez, 16S rRNA olarak kısaltılan 16S ribozomal RNA'nın analizi sayesinde önerildi.

Bu işaret, prokaryotik ribozomun 30S alt biriminin bir bileşenidir. Woese'nin çalışmasının ardından, filogenetik çıkarımlar için yaygın olarak kullanılmıştır. Günümüzde bakterilerin sınıflandırılması ve tanımlanması çok faydalıdır.

Aşağıda, yaşamın üç alanını oluşturan üyelerin her birinin en dikkate değer özelliklerini açıklayacağız:

Archaea Alanı

Arke

Archaea, diğerlerinin yanı sıra, esas olarak aşırı sıcaklık, asitlik, pH koşullarının bulunduğu ortamlarda yaşayan organizmalardır.

Bu şekilde, oldukça yüksek tuz konsantrasyonlarına sahip sularda, asidik ortamlarda ve kaplıcalarda bulunmuşlardır. Ek olarak, bazı arkeler, bazı hayvanların toprağı veya sindirim sistemi gibi "ortalama" koşullara sahip bölgelerde de yaşarlar.

Hücresel ve yapısal bakış açısından, arkeler şu şekilde karakterize edilir: nükleer bir zarları yoktur, zarların lipitleri eter bağlarıyla bağlanır, bir hücre duvarı sunarlar - ancak bu peptidoglikandan oluşmaz ve genlerin yapısı dairesel kromozomlardaki ökaryotlara benzer.

Bu prokaryotların çoğalması eşeysizdir ve yatay gen transferi kanıtlanmıştır.

Arkelerin sınıflandırılması

Metanojenik, halofilik ve termoasidofilik olarak sınıflandırılırlar. İlk grup, enerji üretmek için karbondioksit, hidrojen ve nitrojen kullanıyor ve atık ürün olarak metan gazı üretiyor. Sıralanacak ilk kemer bu gruba aittir.

İkinci grup, halofiller "tuz severler" dir. Gelişmesi için, çevrenin okyanusunkinden yaklaşık 10 kat daha fazla tuzlu su konsantrasyonuna sahip olması gerekir. Bazı türler 30 kata kadar daha yüksek konsantrasyonları tolere edebilir. Bu mikroorganizmalar Ölü Deniz'de ve buharlaşmış havuzlarda bulunur.

Son olarak, termoasidofiller aşırı sıcaklıklara dayanabilir: 60 dereceden fazla (bazıları 100 dereceden fazlasını tolere edebilir) ve suyun donma noktasından az.

Bunların bu mikroorganizmaların yaşamı için en uygun koşullar olduğunu açıklığa kavuşturmak gerekir - onları oda sıcaklığına maruz bırakırsak ölmeleri oldukça olasıdır.

Bakteri Alanı

Mycobacterium tuberculosis bakterileri

Bakteri alanı, büyük bir prokaryotik mikroorganizma grubunu içerir. Genelde onları hastalıklarla ilişkilendiririz. Gerçeklikten bu yanlış anlamadan daha uzak bir şey yoktur.

Bazı bakterilerin ölümcül hastalıklara neden olduğu doğru olsa da, birçoğu faydalıdır veya vücudumuzda ortak ilişkiler kurarak normal floramızın bir parçasını oluşturur.

Bakterilerin nükleer bir zarı yoktur, organellerden yoksundurlar, hücre zarları ester tipi bağlara sahip lipidlerden ve duvarları peptidoglikandan yapılmıştır.

Eşeysiz olarak ürerler ve yatay gen transfer olayları kanıtlanmıştır.

Bakterilerin sınıflandırılması

Bakterilerin sınıflandırılması gerçekten karmaşık olsa da, burada alanın temel bölümlerini, siyanobakterileri ve öbakterileri tartışacağız.

Siyanobakterilerin üyeleri, oksijen üreten mavi-yeşil fotosentetik bakterilerdir. Fosil kayıtlarına göre, yaklaşık 3,2 milyar yıl önce ortaya çıktılar ve anaerobik bir ortamdan aerobik bir ortama (oksijen bakımından zengin) büyük değişiklikten sorumluydular.

Öbakteriler ise gerçek bakterilerdir. Bunlar çeşitli morfolojilerde (diğerleri arasında kok, basil, vibrios, sarmal) görünür ve kirpikler ve kamçı gibi hareketlilikleri için modifiye edilmiş yapılara sahiptir.

Ökarya Domain

Ökaryotik insan hücre gösterimi. Çekirdeğini görebilirsin

Ökaryotlar, öncelikle karmaşık bir biyolojik zarla sınırlanmış, iyi tanımlanmış bir çekirdeğin varlığıyla ayırt edilen organizmalardır.

Diğer alanlarla karşılaştırıldığında, zar çeşitli yapıya sahiptir ve lipitler ester benzeri bağlar sergiler. Zarlarla sınırlandırılmış gerçek organelleri sunarlar, genomun yapısı arkeaya benzer ve doğrusal kromozomlarda düzenlenmiştir.

Grup yeniden üretimi olağanüstü çeşitlidir, hem cinsel hem de eşeysiz modaliteler sergiler ve birçok grup üyesi her iki şekilde de üreme yeteneğine sahiptir - bunlar birbirini dışlamazlar.

Ökaryotların sınıflandırılması

Çok çeşitli ve heterojen formlara sahip dört krallığı içerir: protistler, mantarlar, pantalar ve hayvanlar.

Protistler, euglena ve paremecia gibi tek hücreli ökaryotlardır. Genellikle mantar olarak bildiğimiz organizmalar, Fungi krallığının üyeleridir. Tek ve çok hücreli formlar var. Ölü organik maddeyi parçalamak için ekosistemlerde anahtar unsurlardır.

Bitkiler, esas olarak selülozdan yapılmış bir hücre duvarına sahip fotosentetik organizmalardan oluşur. En göze çarpan özelliği, fotosentetik pigment olan klorofilin varlığıdır.

Eğrelti otları, yosunlar, eğrelti otları, açık tohumlular ve kapalı tohumlular içerir.

Hayvanlar, çoğunluğu hareket ve yer değiştirme kapasitesine sahip bir grup heterotrofik çok hücreli organik varlıktan oluşur. Omurgasızlar ve omurgasızlar olmak üzere iki büyük gruba ayrılırlar.

Omurgasızlar, poriferler, knidaryanlar, nematodlar, yumuşakçalar, eklembacaklılar, ekinodermler ve diğer küçük gruplardan oluşur. Benzer şekilde, omurgalılar balıklar, amfibiler, sürüngenler, kuşlar ve memelilerdir.

Hayvanlar, okyanuslar ve hava ortamları da dahil olmak üzere neredeyse tüm ortamları kolonileştirmeyi başardılar ve her biri için karmaşık bir dizi uyarlama sergilediler.

Referanslar

1. Forterre P. (2015). Evrensel yaşam ağacı: bir güncelleme. Mikrobiyolojide Sınırlar, 6, 717.
2. Koonin EV (2014). Carl Woese'nin hücresel evrim ve yaşam alanlarıyla ilgili vizyonu. RNA biyolojisi, 11 (3), 197-204.
3. Margulis, L. ve Chapman, MJ (2009). Krallıklar ve alanlar: Dünya'daki yaşam filumları için resimli bir rehber. Akademik Basın.
4. Sapp, J. (2009). Evrimin yeni temelleri: hayat ağacında. Oxford University Press.
5. Sapp, J. ve Fox, GE (2013). Evrensel bir hayat ağacı için tekil arayış. Mikrobiyoloji ve moleküler biyoloji incelemeleri: MMBR, 77 (4), 541-50.
6. Staley JT (2017). Alan Hücre Teorisi, Eukarya, Bakteriler ve Arkeler ve Nükleer Bölme Ortaklığı hipotezinin bağımsız evrimini destekler. Açık biyoloji, 7 (6), 170041.