Chapter 1: DNA, Cells, and Evolution

Back to chapter

1.5:

"Древо жизни" - бактерии, археи, эукариоты.

JoVE Core
分子生物学

このコンテンツを視聴するには、JoVE 購読が必要です。 サインイン又は無料トライアルを申し込む。

JoVE Core 分子生物学

The Tree of Life – Bacteria, Archaea, Eukaryotes

前のビデオ
1.4: Eukaryotic Compartmentalization

次のビデオ
1.6: Mutations

言語

共有

English العربية 中文 Nederlands français Deutsch עברית italiano 日本語 한국어 português русский español Türkçe

Чарльз Дарвин сравнил эволюционные отношения между различными видами с ветвями дерева, происходящими от общего предка. Исторически, положение организма на дереве определялось на основании его наблюдаемых характеристик, или признаков фенотипа, таких, например, как наличие листьев, позвоночника или глаз. Вымершие виды могли быть расположены на дереве аналогичным образом с помощью фенотипических признаков, найденных у ископаемых останков.Вскоре после того, как Дарвин опубликовал работу О происхождении видов”в 1866 году, Хеккель предложил концепцию трёх Царств живых организмов Растений, Животных, и Протистов, которые не являются ни растениями, ни животными на основании наблюдаемых фенотипов. В конечном счете, это различие между растениями и животными было признано менее важным чем предполагалось ранее. Таким образом, в 1937 году концепция Древа жизни эволюционировала и содержала уже две крупные группы, эукариотов с ядрами, окружёнными мембраной, и прокариотов без ядер.Однако, эта парадигма в результате, создала проблемы когда дело дошло до размещения прокариотов на Древе. Одного микроба стержнеобразной формы фенотипически трудно отличить от другого микроба такого же типа. Достижения в области генетического анализа, в частности секвенирование гена 16s рибосомальной РНК привели к коллапсу этого Древа, когда выяснилось, что у организмов, традиционно попадавших в один класс, как прокариоты, обнаружились генетически различные эволюционные корни.Так что Древо жизни в 1990 году снова видоизменилось. И группа прокариотов была разделена на два домен, что даёт нам три домена в Современном Древе Жизни, бактерии, архея, и эукариоты. Первый из этих доменов, бактерии, состоит из одноклеточных прокариотических организмов, у которых отсутствует ядро, окружённое мембраной.Следующий домен, архея, также состоит из одноклеточных прокариот, отличающихся от бактерий своей уникальной историей эволюции. Наконец, эукариоты состоят из одноклеточных и многоклеточных организмов, отличающихся своими ядрами, окружёнными мембраной. Этот домен включает грибы, растения и животных.Эволюционное Древо Жизни, как и реальное дерево, метафора, живущая своей жизнью. И классификация многих организмов, и сами различия между археями и бактериями, часто оспариваются и время от времени меняются.

1.5:

"Древо жизни" - бактерии, археи, эукариоты.

“Древо жизни” описывает эволюцию жизни и эволюционные отношения между организмами. Корень древа — общий предок всего живого на Земле. Все остальные виды исходят из этой точки, как ветви дерева. Многочисленные кончики этих ветвей на древе жизни представляют все существующие, или ныне живущие, виды. Вымершие виды, которые больше не существуют, можно найти ближе к центру дерева. В настоящее время эти организмы, как ныне живущие, так и вымершие, организованы в три домена: бактерии, археи и эукариоты. Однако различия между этими доменами и классификация организмов постоянно обсуждаются , что приводит к ‘живому’ древу жизни, которое меняется по мере того, как становится известно больше информации.

История древа жизни

Само древо жизни эволюционировало, как и содержащиеся в нем организмы. Вскоре после того, как Чарльз Дарвин опубликовал Происхождение видов в 1859 году, Эрнст Геккель предложил три “царства” живого: растения, животные и простейшие, простые организмы, которые не являются ни растениями, ни животными. Различия между этими царствами основывались исключительно на легко наблюдаемых фенотипах.

В 1937 Эдуард Чаттон в свою очередь разделил древо жизни на две обширные ‘империи’: эукариоты и прокариоты. Проще говоря, эукариоты обладали окруженными мембраной ядрами, а прокариоты – нет. В 1970-х годах Вёзе обнаружил, что одна из классифицированных групп бактерий, называемая археи, отличалась от бактерий несколькими качествами: отсутствием пептидогликана в их клеточных стенках, отличиями в коферментах и отличиями в последовательности гена 16S рРНК. Все эти различия позволяют предположить, что археи произошли от предковой ветви, отличной от бактерий.

Три домена живого

Современное древо жизни состоит из трех ‘ветвей’: бактерий, архей и эукариот. Домен бактерии состоит из одноклеточных прокариотических организмов, у которых отсутствует окруженное мембраной ядро. Бактерии могут принимать разные формы, от сферических кокков до палочковидных бацилл. Члены этого домена встречаются почти в каждом месте на Земле, в том числе на теле человека и внутри него.

Подобно бактериям, археи также являются одноклеточными прокариотическими организмами. Фенотипически археи очень сложно отличить от бактерий. На молекулярном уровне археи напоминают эукариот с точки зрения их механизмов репликации, транскрипции и трансляции. Однако археи похожи на бактерии с точки зрения метаболизма и преобразования энергии. Археи часто встречаются в самых негостеприимных местах обитания: на болотах, на очистных сооружениях, в самых глубоких частях океана и в кислотных горячих источниках.

おすすめの記事

Woese CR, Kandler O, Wheelis ML. Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. Proc Natl Acad Sci U S A. 1990;87(12):4576–4579. doi:10.1073/pnas.87.12.4576
Dunn, Casey W., et al. "Broad phylogenomic sampling improves resolution of the animal tree of life." Nature 452.7188 (2008): 745.
Mayr E. Two empires or three? Proc Natl Acad Sci U S A. 1998;95(17):9720–9723. doi:10.1073/pnas.95.17.9720

タグ

Tree Of Life Bacteria Archaea Eukaryotes Evolutionary Relationships Common Ancestor Observable Characteristics Phenotype Fossil Record Kingdoms Of Life Plants Animals Protists Distinction Between Plants And Animals Empires Of Life Eukaryotes With Membrane-bound Nuclei Prokaryotes Without Membrane-bound Nuclei Genetic Analysis 16S RRNA Sequencing