Archaea prokaryot
Archaea prokaryot

Old & Odd: Archaea, Bacteria & Protists - CrashCourse Biology #35 (Mayıs Ayı 2024)

Old & Odd: Archaea, Bacteria & Protists - CrashCourse Biology #35 (Mayıs Ayı 2024)
Anonim

Arke, (domain Archaea), bakterilerden (diğer, daha belirgin prokaryot grubu) ayrı ayrı moleküler özelliklere sahip olan bir grup tek hücreli prokaryotik organizmanın (yani hücreleri tanımlanmış bir çekirdeğe sahip olmayan organizmalar) herhangi birinin ökaryotlardan (hücreleri tanımlanmış bir çekirdek içeren bitkiler ve hayvanlar dahil olmak üzere organizmalar). Archaea, "eski" veya "ilkel" anlamına gelen Yunanca kelime archaios'tan türetilmiştir ve aslında bazı archaea bu isme layık özellikler sergiler. Arkanın üyeleri arasında şunlar vardır: 113 ° C'de (235 ° F) yaşam için üst sıcaklık sınırını tutan ve hidrotermal menfezlerde canlı bulunan Pyrolobus fumarii; Japonya'daki asidik topraklardan izole edilen ve bilinen en aside toleranslı organizmalar olan Picrophilus türleri - yaklaşık pH 0'da büyüyebilir; ve metanojenler,metabolik bir yan ürün olarak metan gazı üretir ve bataklıklar, kaplıcalar ve insanlar da dahil olmak üzere hayvanların bağırsakları gibi anaerobik ortamlarda bulunur.

Tüm yaşamı sınıflandırmak için bazı sistemlerde, arkea canlıların üç büyük alanından birini oluşturur. 1977'de Amerikalı mikrobiyolog Carl Woese, ribozomal RNA analizlerine dayanarak, uzun zamandır tek bir organizma grubu (esas olarak bakteriler) olarak kabul edilen prokaryotların aslında iki ayrı soydan oluştuğunu öne sürdü. Woese bu iki kökene öbakteri ve arkeobakteri adını verdi. Bu isimler daha sonra bakteri ve arke olarak değiştirildi (arkea bakterilerden belirgin şekilde farklıdır), ancak Woese'nin prokaryotları iki gruba ayırması kaldı ve şimdi tüm canlı organizmalar birçok biyolog tarafından üç büyük alandan birine düştüğü düşünülüyor: Archaea, Bacteria ve Eukarya. İleri moleküler analizler, Archaea bölgesinin iki ana alt bölümden oluştuğunu göstermiştir.Crenarchaeota ve Euryarchaeota ve bir küçük antik soy olan Korarchaeota. Nanoarchaeota ve Thaumarchaeota dahil olmak üzere başka alt bölümler önerilmiştir.

Arkanın yaşam alanları

Arkea, Dünya'daki yaşamın sınırlarını tanımlayan mikroorganizmalardır. Başlangıçta hidrotermal menfezler ve karasal kaplıcalar gibi aşırı ortamlarda keşfedilmiş ve tanımlanmıştır. Ayrıca çok çeşitli tuzlu, asidik ve anaerobik ortamlarda da bulundu.

Although many of the cultured archaea are extremophiles, these organisms in their respective extreme habitats represent only a minority of the total diversity of the Archaea domain. The majority of archaea cannot be cultured within the laboratory setting, and their ubiquitous presence in global habitats has been realized through the use of culture-independent techniques. One commonly used culture-independent technique is the isolation and analysis of nucleic acids (i.e., DNA and RNA) directly from an environment, rather than the analysis of cultured samples isolated from the same environment. Culture-independent studies have shown that archaea are abundant and fulfill important ecological roles in cold and temperate ecosystems. Uncultivated organisms in the subdivision Crenarchaeota are postulated to be the most abundant ammonia-oxidizing organisms in soils and to account for a large proportion (roughly 20 percent) of the microorganisms present in the picoplankton in the world’s oceans. In the subdivision Euryarchaeota, uncultivated organisms in deep-sea marine sediments are responsible for the removal of methane, a potent greenhouse gas, via anaerobic oxidation of methane stored in these sediments. In contrast, uncultivated methanogenic (methane-producing) euryarchaea from terrestrial anaerobic environments, such as rice fields, are estimated to generate approximately 10–25 percent of global methane emissions.

The cultured representatives of the Crenarchaeota are from high-temperature environments, such as hot springs and submarine hydrothermal vents. Likewise, cultured members of the Euryarchaeota include organisms isolated from hot environments, organisms that are methanogenic, and organisms that grow vigorously in high-salt environments (halophiles). Organisms in the Korarchaeota lineage and the proposed Nanoarchaeota lineage also inhabit high-temperature environments; however, the nanoarchaea are highly unusual because they grow and divide on the surface of another archaea, Ignicoccus. Nanoarchaea, which were discovered in 2002, contain both the smallest known living cell (1/100th the size of Escherichia coli) and the smallest known genome (490 kilobases [1 kilobase = 1,000 base pairs of DNA]; for comparison, the human genome contains 3,000,000 kilobases). Members of the Korarchaeota and Nanoarchaeota have not been detected in pure culture; rather, they have been detected only in mixed laboratory cultures.

Archaea are also found living in association with eukaryotes. For example, methanogenic archaea are present in the digestive systems of some animals, including humans. Some archaea form symbiotic relationships with sponges. In fact, Cenarchaeum symbiosum was grown in the laboratory with its host sponge and was the first nonthermophilic Crenarchaeota to be cultured and described. It was the first organism considered for classification in the proposed Thaumarchaeota lineage.