Os três domínios da biologia (classificação de Woese)

Os três domínios da biologia ou sistema de três domínios são uma classificação proposta pelo biólogo Carl Woese no final da década de 1970, que divide os seres orgânicos nos domínios Bactérias, Archaea e Eukaryota.

Essa classificação em “domínios” é superior ao sistema tradicional de divisão em cinco ou seis reinos, com os quais estamos mais familiarizados. A divisão fundamental dos domínios é dividir os procariontes em dois domínios, onde as arquéias estão mais relacionadas aos eucariotos do que ao outro grupo de procariontes – bactérias.

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Fonte: Rock ‘n Roll [domínio público], do Wikimedia Commons

Esse pedido filogenético é amplamente aceito pela maioria dos biólogos. No entanto, com o desenvolvimento de ferramentas bioinformáticas e estatísticas, alguns autores propuseram novas relações entre seres vivos, o que desafia a classificação de Woese.

Histórico de classificação

Divisão em dois reinos: Animalia e Plantae

Antes da publicação dos trabalhos de Woese e seus colegas, os biólogos usavam uma classificação “tradicional”, usando uma dicotomia simples e intuitiva que dividia as plantas dos animais – formalmente Animalia e Plantae.

Nesta divisão, todas as bactérias, fungos e protistas fotossintéticos foram considerados “plantas”, enquanto os protozoários foram agrupados com os animais.

Com o avanço da ciência, o desenvolvimento de metodologias modernas e uma análise mais profunda dos seres orgânicos, ficou claro que a divisão em plantas e animais não se conformava à sua verdadeira história evolutiva. De fato, foi uma simplificação “rústica” e inconsistente das relações entre eles.

Divisão em três reinos: Animalia, Plantae e Protista

Para remediar essa situação, o renomado biólogo e ornitólogo evolucionista Ernst Haeckel adicionou um novo reino à lista: o Reino Protista .

Essa classificação alcançou uma divisão mais clara das formas que obviamente não devem ser agrupadas. No entanto, a classificação permaneceu assustadoramente problemática.

Divisão em cinco reinos

Em 1969, o ecologista americano Robert Harding Whittaker propôs o esquema de divisão em cinco reinos: Animalia , Plantae , Fungi , Monera e Prostista.

Este sistema é baseado principalmente nos tipos de células que compõem os organismos. Os membros de Monera são seres unicelulares e procarióticos , enquanto os protistas também são unicelulares, mas eucarióticos .

Os três reinos restantes – Animalia, Plantae e Fungi – são classificados em termos de seu modo de aquisição de nutrientes. As plantas possuem habilidades fotossintéticas, os fungos secretam enzimas no ambiente, seguidas pela absorção de nutrientes, e os animais consomem seus alimentos com digestão interna ou externa.

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A divisão dos organismos em cinco reinos foi amplamente aceita pela sistemática da época, pois consideravam que a classificação era cada vez mais ajustada às reais relações evolutivas dos seres vivos.

Divisão em três domínios

Nos anos 70, o professor da Universidade de Illinois, Carl Woese, começou a encontrar evidências de um certo grupo desconhecido de organismos unicelulares muito impressionantes. Estes viviam em ambientes com condições extremas de temperatura, salinidade e pH, onde se pensava que a vida não poderia ser mantida.

À primeira vista, esses organismos foram classificados como bactérias e foram chamados de archaebacteria. No entanto, uma visão mais profunda e detalhada das arqueobactérias deixou claro que as diferenças com as bactérias eram tão perceptíveis que não podiam ser classificadas dentro do mesmo grupo. De fato, a semelhança era meramente superficial.

Assim, evidências moleculares permitiram que esse grupo de pesquisadores estabelecesse um sistema de classificação de três domínios: Bactérias, Archaea e Eucariota.

Propor novas relações genealógicas entre organismos marcou um evento de grande importância na biologia moderna. Essa importante descoberta levou Woese a ganhar a Medalha Nacional de Ciência em 2000.

Os três domínios da vida

A árvore da vida proposta por Carl Woese estabelece as possíveis relações genealógicas entre seres orgânicos, sugerindo a existência de três domínios da vida.

Esta hipótese foi proposta graças à análise do RNA ribossômico 16S – abreviado como 16S rRNA.

Este marcador é um componente da subunidade 30S do ribossomo procariótico. Após o trabalho de Woese, ele tem sido amplamente utilizado para inferência filogenética. Hoje em dia é muito útil estabelecer a classificação e identificação de bactérias.

A seguir, descreveremos as características mais notáveis ​​de cada um dos membros que compõem os três domínios da vida:

Domínio arquea

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Archaea

As arquéias são organismos caracterizados principalmente por habitarem ambientes com condições extremas de temperatura, acidez, pH entre outros.

Dessa forma, eles foram encontrados em águas com concentrações de sal significativamente altas, ambientes ácidos e fontes termais. Além disso, algumas arquéias também habitam regiões com condições “médias”, como o solo ou o trato digestivo de alguns animais.

Do ponto de vista celular e estrutural, as arquéias são caracterizadas por: elas não possuem membrana nuclear , os lipídios das membranas são unidas por ligações éteres, possuem parede celular – mas isso não é composto de peptidoglicano, e a estrutura dos genes é semelhante aos eucariotos em cromossomos circulares.

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A reprodução desses procariontes é assexuada, e a transferência horizontal de genes foi evidenciada.

Classificação dos arcos

Eles são classificados em metanógenos, halófilos e termoacidófilos. O primeiro grupo usa dióxido de carbono, hidrogênio e nitrogênio para produzir energia, produzindo gás metano como resíduo. O primeiro arco a ser sequenciado pertence a esse grupo.

O segundo grupo, os halófilos são “amantes do sal”. Para seu desenvolvimento, é necessário que o meio ambiente tenha uma concentração de sal cerca de 10 vezes maior que a do oceano. Algumas espécies podem tolerar concentrações até 30 vezes maiores. Esses microrganismos são encontrados no Mar Morto e em lagoas evaporadas.

Finalmente, os termoacidófilos são capazes de suportar temperaturas extremas: superiores a 60 graus (alguns podem tolerar mais de 100 graus) e inferiores ao ponto de congelamento da água.

É necessário esclarecer que essas são as condições ideais para a vida desses microrganismos – se os expormos à temperatura ambiente, é bem possível que eles morram.

Domínio bacteriano

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Bactérias Mycobacterium tuberculosis

O domínio bacteriano compreende um grande grupo de microorganismos procarióticos. Geralmente, geralmente os associamos a doenças. Nada está mais longe da realidade do que esse mal-entendido.

Embora seja verdade que certas bactérias causam doenças fatais, muitas delas são benéficas ou vivem em nosso corpo, estabelecendo relações de comensalismo , formando parte de nossa flora normal.

As bactérias não possuem membrana nuclear, carecem de organelas adequadas, sua membrana celular é composta por lipídios com ligações do tipo éster e a parede é composta por peptidoglicano.

Eles se reproduzem assexuadamente, e eventos de transferência horizontal de genes foram evidenciados.

Classificação de bactérias

Embora a classificação das bactérias seja realmente complexa, discutiremos aqui as divisões fundamentais do domínio, nas cianobactérias e eubactérias.

Os membros das cianobactérias são bactérias fotossintéticas verde-azuladas que produzem oxigênio. Segundo o registro fóssil, eles apareceram cerca de 3,2 bilhões de anos atrás e foram responsáveis ​​pela mudança drástica de um ambiente anaeróbico para um ambiente aeróbico (rico em oxigênio).

As eubactérias, entretanto, são as verdadeiras bactérias. São apresentados em morfologias variadas (cocos, bacilos, vibrios, helicoidais, entre outros) e possuem estruturas modificadas de mobilidade, como cílios e flagelos.

Domínio Eukarya

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Representação de célula humana eucariótica. Você pode ver o núcleo
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Os eucariotos são organismos que se distinguem principalmente pela presença de um núcleo bem definido, delimitado por uma membrana biológica complexa.

Em comparação com os outros domínios, a membrana tem uma variedade de estrutura e os lipídios exibem ligações do tipo éster. Eles possuem organelas verdadeiras, delimitadas por membranas, a estrutura do genoma é semelhante à arquéia e é organizada em cromossomos lineares.

A reprodução em grupo é extraordinariamente variada, exibindo modalidades sexuais e assexuais, e muitos membros do grupo são capazes de se reproduzir dos dois modos – eles não são mutuamente exclusivos.

Classificação de eucariotos

Inclui quatro reinos com formas variadas e heterogêneas: os protistas, fungos, pântanos e animais.

Protistas são eucariotos unicelulares, como euglenas e paremecios. Os organismos que geralmente conhecemos como fungos são os membros do reino dos fungos. Existem formas uni e multicelulares. Eles são elementos-chave nos ecossistemas para degradar a matéria orgânica morta.

As plantas são compostas por organismos fotossintéticos com uma parede celular formada principalmente por celulose. Sua característica mais notável é a presença do pigmento fotossintético: clorofila.

Inclui samambaias, musgos, samambaias, gimnospermas e angiospermas.

Os animais compreendem um grupo de seres orgânicos multicelulares heterotróficos, a maioria deles com capacidade de movimento e movimento. Eles são divididos em dois grandes grupos: invertebrados e invertebrados.

Os invertebrados são formados por porifers, cnidários, nematóides, moluscos, artrópodes, equinodermes e outros pequenos grupos. Da mesma forma, os vertebrados são peixes, anfíbios, répteis, pássaros e mamíferos.

Os animais conseguiram colonizar praticamente todos os ambientes, incluindo oceanos e ambientes aéreos, exibindo um conjunto complexo de adaptações para cada um.

Referências

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