tiga domain biologi atau sistem tiga-domain adalah klasifikasi yang diusulkan oleh ahli biologi Carl Woese pada akhir tahun 1970, yang membagi makhluk hidup ke dalam Bakteri, Archaea dan Eukaryota domain.
Klasifikasi ke dalam “domain” ini lebih unggul daripada sistem tradisional pembagian menjadi lima atau enam kingdom, yang paling kita kenal. Pembagian dasar domain adalah untuk membagi prokariota menjadi dua domain, di mana archaea lebih terkait dengan eukariota, daripada kelompok lain dari prokariota – bakteri.
Sumber: Rock ‘n Roll [Domain publik], dari Wikimedia Commons
Susunan 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 bertentangan dengan klasifikasi Woese.
Indeks artikel
sejarah klasifikasi
Pembagian menjadi dua kingdom: Animalia dan Plantae
Sebelum publikasi karya Woese dan rekan-rekannya, ahli biologi menggunakan klasifikasi “tradisional”, menggunakan dikotomi sederhana dan intuitif yang memisahkan tumbuhan dari hewan – secara formal Animalia dan Plantae.
Dalam divisi ini, semua bakteri, jamur, dan protista fotosintesis dianggap “tumbuhan”, sedangkan protozoa dikelompokkan bersama dengan hewan.
Dengan kemajuan ilmu pengetahuan, perkembangan metodologi cararn dan analisis yang lebih mendalam tentang makhluk organik, menjadi jelas bahwa pembagian menjadi tumbuhan dan hewan tidak sesuai dengan sejarah evolusi yang sebenarnya. Sebenarnya, itu adalah penyederhanaan “pedesaan” dan tidak konsisten dari hubungan di antara mereka.
Pembagian menjadi tiga kingdom: Animalia, Plantae dan Protista
Untuk memperbaiki situasi ini, ahli biologi evolusioner dan ornitologis terkenal Ernst Haeckel menambahkan kingdom baru ke dalam daftar: Kingdom Protista .
Klasifikasi ini mencapai pembagian bentuk yang lebih jelas yang jelas tidak boleh dikelompokkan. Namun, klasifikasi tetap mengkhawatirkan bermasalah.
Pembagian menjadi lima kingdom
Pada tahun 1969 ahli ekologi Amerika Robert Harding Whittaker mengusulkan skema pembagian menjadi lima kingdom: Animalia , Plantae , Fungi , Monera dan Prostista.
Sistem ini didasarkan terutama pada jenis sel yang membentuk organisme. Anggota Monera adalah makhluk uniseluler dan prokariotik , sedangkan protista juga uniseluler, tetapi eukariotik .
Tiga kingdom yang tersisa – Animalia, Plantae, dan Fungi – diklasifikasikan menurut cara mereka memperoleh nutrisi. Tumbuhan memiliki kemampuan fotosintesis, jamur mengeluarkan enzim ke lingkungan, diikuti dengan penyerapan nutrisi, dan hewan mengkonsumsi makanannya, dengan pencernaan internal atau eksternal.
Pembagian organisme menjadi lima kingdom diterima secara luas oleh para ahli sistematika saat itu, karena mereka menganggap bahwa klasifikasi tersebut semakin disesuaikan dengan hubungan evolusioner nyata makhluk hidup.
Pembagian menjadi tiga domain
Pada 1970-an, profesor Universitas Illinois Carl Woese mulai menemukan bukti untuk kelompok organisme bersel tunggal yang sangat mencolok yang tidak diketahui. 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, melihat lebih dalam dan lebih rinci pada archaebacteria memperjelas bahwa perbedaan dengan bakteri sangat mencolok sehingga mereka tidak dapat diklasifikasikan dalam kelompok yang sama. Bahkan, kemiripan itu hanya dangkal.
Dengan demikian, bukti molekuler memungkinkan kelompok peneliti ini untuk menetapkan sistem klasifikasi tiga domain: Bakteri, Archaea, dan Eukariota.
Mengusulkan hubungan silsilah baru antara organisme, menandai peristiwa yang sangat penting dalam biologi cararn. 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 adanya tiga domain kehidupan.
Hipotesis ini diajukan berkat analisis RNA ribosom 16S – disingkat 16S rRNA.
Penanda ini merupakan komponen dari subunit 30S dari ribosom prokariotik. Mengikuti karya Woese, ini telah banyak digunakan untuk inferensi filogenetik. Saat ini sangat berguna untuk menetapkan klasifikasi dan identifikasi bakteri.
Di bawah ini kita akan menjelaskan karakteristik yang paling menonjol dari masing-masing anggota yang membentuk tiga domain kehidupan:
Domain Archaea
archaea
Archaea adalah organisme yang terutama ditandai dengan menghuni lingkungan dengan kondisi suhu, keasaman, pH yang ekstrem, antara lain.
Dengan demikian, mereka telah ditemukan di perairan dengan konsentrasi salin yang sangat tinggi, lingkungan asam, dan sumber air panas. Selain itu, beberapa archaea juga mendiami 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 inti , lipid membran dihubungkan oleh ikatan eter, mereka menghadirkan dinding sel – tetapi tidak terdiri dari peptidoglikan, dan struktur gen mirip dengan eukariota pada kromosom melingkar.
Reproduksi prokariota ini adalah aseksual, dan transfer gen horizontal telah dibuktikan.
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 diurutkan termasuk dalam kelompok ini.
Kelompok kedua, halofil adalah “pencinta garam”. Untuk pengembangannya, diperlukan lingkungan yang memiliki konsentrasi garam sekitar 10 kali lebih besar dari lautan. Beberapa spesies dapat mentolerir konsentrasi hingga 30 kali lebih tinggi. Mikroorganisme ini ditemukan di Laut Mati dan di kolam yang menguap.
Akhirnya, thermoacidophiles mampu menahan suhu ekstrim: lebih besar dari 60 derajat (beberapa dapat mentolerir lebih dari 100 derajat) dan kurang dari titik beku air.
Perlu diklarifikasi bahwa ini adalah kondisi optimal untuk kehidupan mikroorganisme ini – jika kita memaparkannya pada suhu kamar, sangat mungkin mereka akan mati.
Domain Bakteri
Bakteri Mycobacterium tuberculosis
Domain bakteri terdiri dari sekelompok besar mikroorganisme prokariotik. Secara umum, kita biasanya mengaitkannya dengan penyakit. Tidak ada yang lebih jauh dari kenyataan selain kesalahpahaman ini.
Meskipun benar bahwa bakteri tertentu menyebabkan penyakit fatal, banyak dari mereka yang bermanfaat atau hidup di tubuh kita dan membangun hubungan komensal , membentuk bagian dari flora normal kita.
Bakteri tidak memiliki membran inti, mereka tidak memiliki organel sendiri, membran selnya terdiri dari lipid dengan ikatan tipe ester, dan dindingnya terdiri dari peptidoglikan.
Mereka bereproduksi secara aseksual, dan peristiwa transfer gen horizontal telah dibuktikan.
Klasifikasi bakteri
Meskipun klasifikasi bakteri sangat kompleks, di sini kita akan membahas pembagian dasar domain, di cyanobacteria dan eubacteria.
Anggota cyanobacteria adalah bakteri fotosintetik 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 anaerobik ke lingkungan aerobik (kaya oksigen).
Eubacteria, sementara itu, adalah bakteri sejati. Ini muncul dalam morfologi bervariasi (kokus, basil, vibrio, heliks, antara lain) dan struktur yang dimodifikasi untuk mobilitas mereka, seperti silia dan flagela.
Domain Eukarya
Representasi sel manusia eukariotik. Anda dapat melihat intinya
Eukariota adalah organisme yang dibedakan terutama oleh adanya nukleus yang terdefinisi dengan baik, dibatasi oleh membran biologis yang kompleks.
Dibandingkan dengan domain lain, membran memiliki berbagai struktur dan lipid menunjukkan ikatan seperti ester. Mereka menyajikan organel sejati, 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 mampu bereproduksi dalam kedua cara – mereka tidak eksklusif satu sama lain.
Klasifikasi eukariota
Ini mencakup empat kingdom dengan bentuk yang sangat bervariasi dan heterogen: protista, jamur, pantas dan hewan.
Protista adalah eukariota bersel tunggal, seperti euglena dan paremecia. Organisme yang biasa kita kenal sebagai jamur adalah anggota kingdom Fungi. Ada bentuk uni dan multiseluler. Mereka adalah unsur kunci dalam ekosistem untuk mendegradasi organik mati peduli .
Tumbuhan terdiri dari organisme fotosintetik dengan dinding sel yang sebagian besar terbuat dari selulosa. Karakteristiknya yang paling mencolok adalah adanya pigmen fotosintesis: klorofil.
Termasuk paku-pakuan, lumut, paku-pakuan, gymnospermae, dan angiospermae.
Hewan terdiri dari sekelompok makhluk organik multiseluler heterotrofik, mayoritas dengan kapasitas untuk gerakan dan perpindahan. Mereka dibagi menjadi dua kelompok besar: invertebrata dan invertebrata.
Invertebrata terdiri dari porifera, cnidaria, nematoda, moluska, artropoda, echinodermata, dan kelompok kecil lainnya. Demikian pula, vertebrata adalah ikan, amfibi, reptil, burung, dan mamalia.
Hewan telah berhasil menjajah hampir semua lingkungan, termasuk lautan dan lingkungan udara, menunjukkan serangkaian adaptasi yang kompleks untuk masing-masing lingkungan.
Referensi
- Forterre P. (2015). Pohon kehidupan universal: pembaruan. Perbatasan dalam mikrobiologi , 6 , 717.
- Koonin EV (2014). Visi Carl Woese tentang evolusi seluler dan domain kehidupan. Biologi RNA , 11 (3), 197-204.
- Margulis, L., & Chapman, MJ (2009). Kingdom dan domain: panduan bergambar untuk filum kehidupan di Bumi . Pers Akademik.
- Sapp, J. (2009). Fondasi baru evolusi: di pohon kehidupan . Pers Universitas Oxford.
- Sapp, J., & Fox, GE (2013). Pencarian tunggal untuk pohon kehidupan universal. Ulasan mikrobiologi dan biologi molekuler: MMBR , 77 (4), 541-50.
- Staley JT (2017). Teori Sel Domain mendukung evolusi independen dari hipotesis Eukarya, Bakteri dan Archaea dan Kompartemen Nuklir. Biologi terbuka , 7 (6), 170041.
