Kingdoms of Life in Biology

Στη βιολογία, ένα βασίλειο της ζωής είναι ένας βαθμός ταξινόμησης που βρίσκεται κάτω από τον τομέα και πάνω από το γένος. Με άλλα λόγια, είναι μια ευρεία ταξινόμηση των οργανισμών ανάλογα με τα χαρακτηριστικά τους. Δείτε πόσα βασίλεια υπάρχουν, τις κύριες ιδιότητές τους και παραδείγματα οργανισμών από κάθε βασίλειο.

Ιστορικό

Ο Carl Linnaeus πρότεινε την ονοματολογία της βιολογίας του το 1735, τοποθετώντας το «βασίλειο» ως την κορυφαία θέση, ακολουθούμενο από την τάξη, την τάξη, το γένος και το είδος. Η ονοματολογία αλλάζει με την πάροδο του χρόνου, έτσι ώστε από το 1990 το σύστημα είναι τομέας, βασίλειο, φυλή ή διαίρεση, τάξη, τάξη, οικογένεια, γένος και είδος. Η αυξανόμενη χρήση της μοριακής βιολογίας στη δημιουργία σχέσεων μεταξύ των οργανισμών σημαίνει ότι απομακρυνόμαστε από την κλασική ταξινόμηση. Ωστόσο, τα βασίλεια εξακολουθούν να προσφέρουν μια βολική μέθοδο ταξινόμησης που χρησιμοποιεί παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά (φαινότυπους) για την αναγνώριση οργανισμών.

Πόσα βασίλεια υπάρχουν;

Υπάρχουν διάφοροι τρόποι οργάνωσης της ζωής σε βασίλεια. Το μοντέλο που χρησιμοποιείτε εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το πού ζείτε, με το ένα μοντέλο να μην είναι απαραίτητα καλύτερο από το άλλο. Οι Ηνωμένες Πολιτείες και ο Καναδάς χρησιμοποιούν συχνά ένα σύστημα έξι βασιλείων:Animalia, Plantae, Fungi, Protista, Archaea ή Archaebacteria και Bacteria ή Eubacteria. Κείμενα βιολογίας στη Μεγάλη Βρετανία, την Ινδία, τη Βραζιλία, την Ελλάδα και πολλές άλλες χώρες χρησιμοποιούν ένα σύστημα με πέντε βασίλεια:Animalia, Plantae, Fungi, Protista και Monera. Ορισμένα αμερικανικά και καναδικά κείμενα ταξινομούν επίσης τους οργανισμούς σε πέντε βασίλεια.

5 Βασιλεία της Ζωής

Εδώ είναι τα 5 βασίλεια της ζωής, με παραδείγματα οργανισμών που περιέχουν:

• Animalia
• Plantae
• Μύκητες
• Protista
• Μονέρα

6 Kingdoms of Life

Το σύστημα των 6 βασιλείων χωρίζει το Monera σε Archaea ή Archaebacteria και Bacteria ή Eubacteria, αλλά κατά τα άλλα είναι το ίδιο με την ταξινόμηση των 5 βασιλείων:

• Animalia
• Plantae
• Μύκητες
• Protista
• Archaea ή Archaebacteria
• Βακτήρια ή Ευβακτήρια

Μια πιο προσεκτική ματιά στα βασίλεια

Τα Animalia, Plantae, Fungi και Protista είναι όλα ευκαρυώτες. Τα Monera (Archaea και Bacteria) είναι προκαρυώτες.

Animalia

Τα ζώα είναι πολυκύτταρα πλάσματα που τρώνε άλλους οργανισμούς για διατροφή. Τα ζώα ποικίλλουν πολύ σε μέγεθος και συνήθως χρησιμοποιούν σεξουαλική αναπαραγωγή

• Τομέας :Eukarya
• Παραδείγματα :Άνθρωποι, πουλιά, καρκινοειδή, σφουγγάρια
• Διατροφή :Ετερότροφα
• Μεταβολισμός :Απαιτείται οξυγόνο
• Αναπαραγωγή :Συνήθως σεξουαλικό, αλλά ασεξουαλικό σε ορισμένα είδη

Plantae

Τα φυτά είναι πολυκύτταροι οργανισμοί που έφτιαχναν τη δική τους τροφή μέσω φωτοσύνθεσης. Οι πρωτογενείς παραγωγοί. Τα φυτά ταξινομούνται ανάλογα με το αν είναι αγγειακά ή μη, ανθοφόρα ή μη και άλλα χαρακτηριστικά.

Τομέας :Ευκαρυα
Παραδείγματα :Λουλούδια, χόρτα, κωνοφόρα, πολυκύτταρα φύκια, φτέρες, βρύα
Διατροφή :Αυτότροφοι
Μεταβολισμός :Απαιτεί οξυγόνο και διοξείδιο του άνθρακα
Αναπαραγωγή :Τόσο σεξουαλική όσο και ασεξουαλική

Μύκητες

Οι μύκητες περιλαμβάνουν τόσο μονοκύτταρες όσο και πολυκύτταρες μορφές. Σε αντίθεση με τα φυτά, οι μύκητες δεν πραγματοποιούν φωτοσύνθεση. Αντίθετα, αποσυνθέτουν οργανική ύλη και απορροφούν θρεπτικά συστατικά.

Τομέας :Ευκαρυα
Παραδείγματα :Μανιτάρια, μαγιά, μούχλα
Διατροφή :Σαπρότροφοι
Μεταβολισμός :Απαιτείται οξυγόνο
Αναπαραγωγή :Τόσο σεξουαλική όσο και ασεξουαλική

Πρωτίστα

Οι πρωτίστες ή πρωτόζωα είναι μονοκύτταροι ευκαρυώτες. Ωστόσο, ορισμένα είδη συγκεντρώνονται σε μάζες. Σε αντίθεση με τα κύτταρα των φυτών ή των μυκήτων, δεν έχουν κυτταρικά τοιχώματα. Πολλοί είναι ικανοί να κινηθούν. Μερικοί εκτελούν φωτοσύνθεση.

Τομέας :Ευκαρυα
Παραδείγματα :Αμοιβάδες, διάτομα, δινομαστιγώματα, βλεφαρίδες, καλούπια λάσπης, μονοκύτταρα φύκια
Διατροφή :Φωτοαυτοτροφικά ή χημειοετερότροφα
Μεταβολισμός :Απαιτείται οξυγόνο
Αναπαραγωγή :Τόσο σεξουαλική όσο και ασεξουαλική

Archaea ή Archaebacteria

Τα Archaea είναι μονοκύτταρα προκαρυωτικά βακτήρια που περιέχουν ριβοσωμικό RNA. Ορισμένα είδη ζουν σε ακραία περιβάλλοντα, όπως υδροθερμικές οπές ή μέσα στα έντερα των ζώων.

Τομέας :Προκαρυά
Παραδείγματα :Αλόφιλα βακτήρια, μεθανογόνα βακτήρια, θερμόφιλα, ψυχόφιλα
Διατροφή :Ποικίλει:μη φωτοσυνθετικά αυτότροφα, χημειοετερότροφα
Μεταβολισμός :Ποικίλει:οξυγόνο, υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα ή θείο
Αναπαραγωγή :Αφυλόφιλος

Βακτήρια ή ευβακτήρια

Τα ευβακτήρια ή τα αληθινά βακτήρια είναι μικροσκοπικοί μονοκύτταροι προκαρυώτες.

Τομέας :Προκαρυά
Παραδείγματα :Gram-θετικά και Gram-αρνητικά βακτήρια, κυανοβακτήρια, ακτινοβακτήρια
Διατροφή :Ποικίλει:φωτοαυτοτροφα, χημειοαυτοτροφα, χημειοετεροτροφα
Μεταβολισμός :Ποικίλει:μερικά απαιτούν οξυγόνο, ενώ είναι τοξικό για άλλα
Αναπαραγωγή :Αφυλόφιλος

Άλλοι αριθμοί Βασιλείων

Τα δύο βασίλεια της ζωής ταξινομούν τους οργανισμούς ως φυτά ή ζώα. Αυτό το σύστημα χρονολογείται τουλάχιστον από τον Αριστοτέλη (384-322 π.Χ.) και δεν χρησιμοποιείται σήμερα.

Το 1860, ο Βρετανός φυσιοδίφης John Hogg πρότεινε ένα τρίτο βασίλειο, το Protoctista. Η πρόταση του Ernst Haeckel το 1866 ονομάζει αυτούς τους οργανισμούς ως Protista. Αρχικά, οι επιστήμονες θεωρούσαν τους πρωτιστές ως πιο πρωτόγονα είδη. Η σύγχρονη επιστήμη απλώς τα προσδιορίζει ως μονοκύτταρα.

Η προσθήκη του βασιλείου Monera συνέβη τη δεκαετία του 1960. Το Monera έπεσε κάτω από την Αυτοκρατορία των Προκαρυωτών, ενώ τα Animalia, Plantae και είτε Protista είτε Protoctista υπάγονταν στην Αυτοκρατορία Eukaryota.

Σε όλο αυτό το διάστημα, οι μύκητες ομαδοποιήθηκαν μαζί με τα φυτά. Ο Robert Whittaker πρότεινε το σύστημα των πέντε βασιλείων το 1969. Το σύστημα του Whittaker αφορούσε τη διατροφή και τις πηγές ενέργειας. Τα ζώα είναι πολυκύτταρα ετερότροφα. Τα φυτά είναι κυρίως πολυκύτταρα αυτότροφα. Οι μύκητες είναι ως επί το πλείστον πολυκύτταρα σαπρότροφα.

Ο Carl Woese και οι συνεργάτες του πρότειναν τη διαίρεση των προκαρυωτικών σε Eubacteria και Archaebacteria το 1977. Η διάκριση προκύπτει από τη δομή του ριβοσωμικού RNA. Αυτό το μοντέλο οδηγεί σε έξι βασίλεια.

Ο Thomas Cavalier-Smith και οι συνεργάτες του προτείνουν επτά βασίλεια:Βακτήρια, Αρχαία, Πρωτόζωα, Chromista, Plantae, Fungi και Animalia.

Ένα σύστημα οκτώ βασιλείων χωρίζει τα Eubacteria σε Negibacteria (Gram αρνητικά βακτήρια) και Posibacteria (Gram θετικά βακτήρια). Ένα άλλο σύστημα οκτώ βασιλείων είναι τα Eubacteria, Archaebacteria, Archezoa, Protozoa, Chromista, Plantae, Fungi και Animalia. Σε αυτό το σύστημα, τα Αρχέζωα είναι πρωτόζωα που δεν έχουν μιτοχόνδια.

Ποιο Βασίλειο είναι οι ιοί;

Υπάρχει συζήτηση σχετικά με το εάν οι ιοί είναι ζωντανοί ή όχι και δικαιολογούν τη συμπερίληψή τους στην ταξινομία της βιολογίας. Από τη μια πλευρά, ορισμένοι ιοί είναι πολύπλοκοι και μεγάλοι, όπως τα κύτταρα. Από την άλλη πλευρά, υποχρεώνουν τα ενδοκυτταρικά παράσιτα που δεν μπορούν να αναπαραχθούν χωρίς ξενιστή.

Συνήθως, οι ιοί δεν αναφέρονται ως βασίλειο. Ωστόσο, ορισμένα συστήματα ταξινόμησης περιλαμβάνουν ιούς και ιοειδή ως ξεχωριστό βασίλειο που ονομάζεται Virusbiota. Αυτό εγείρει πρόσθετα ζητήματα στην ταξινόμηση, επειδή οι ιοί περιέχουν γενετικό υλικό από τους ξενιστές τους και δεν σχετίζονται απαραίτητα μεταξύ τους, επειδή δεν προέρχονται όλοι οι ιοί από έναν κοινό πρόγονο.

Κλαδιστικά

Η Linnaean ταξινόμηση ταξινομεί τους οργανισμούς σύμφωνα με τα παρατηρήσιμα χαρακτηριστικά ή τους φαινότυπους τους. Όμως, τα γενετικά δεδομένα δείχνουν ότι οι σχέσεις μεταξύ των ομάδων είναι λίγο διαφορετικές από ό,τι υποδηλώνει η εμφάνισή τους. Για παράδειγμα, οι ευκαρυώτες (φυτά, ζώα και μύκητες) σχετίζονται πιο στενά με τα αρχαιοβακτήρια παρά με τα ευβακτήρια. Ορισμένα φυτά εντοπίζουν την προέλευσή τους στους πρωτίστες και τα ευβακτήρια. Εν τω μεταξύ, τα ζώα και οι μύκητες έχουν πρωτιστική προέλευση. Είναι πολύ περίπλοκο και λίγο μπερδεμένο.

Προς το παρόν, οι επιστήμονες δεν συμφωνούν σε μια νέα ταξινόμηση που χρησιμοποιεί κλαδιστικά. Προς το παρόν, τα βασίλεια είναι η αποδεκτή μέθοδος ταξινόμησης, παρόλο που δεν είναι μονοφυλετικά. Με άλλα λόγια, όλοι οι οργανισμοί σε ένα βασίλειο δεν προέρχονται από έναν κοινό πρόγονο.

Αναφορές

• Case, Emily (2008-10-01). "Teaching Taxonomy:How Many Kingdoms?". Αμερικανός Δάσκαλος Βιολογίας . 70 (8):472–477. doi:10.2307/30163328
• Kelly Reese, J. B.; Taylor, Μ. R.; Simon, Ε. J.; et al. (2020) Campbell Biology (12η έκδ.). Pearson. ISBN:978-0135188743.
• Linnaeus, C. (1735). Systemae Naturae, sive regna tria naturae, systematics proposita ανά τάξεις, τάξεις, γένη και είδη .
• Margulis, L.; Chapman, M.J. (2009). Βασίλεια και Τομείς:Εικονογραφημένος οδηγός για το Phyla of Life on Earth . Ακαδημαϊκός Τύπος. ISBN 9780080920146.
• Woese, C.; Kandler, Ο.; Wheelis, Μ. (1990). «Προς ένα φυσικό σύστημα οργανισμών:πρόταση για τους τομείς Archaea, Bacteria και Eucarya». Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών των Ηνωμένων Πολιτειών της Αμερικής . 87 (12):4576–4579. doi:10.1073/pnas.87.12.4576