Systematyka prokaryotów

Ze względu na stosunkowo małe zróżnicowanie, bądź różnice trudne do wykrycia, klasyfikacja prokariotów pozostaje dość trudną. Jednak w ostatnim dziesięcioleciu naukowcy i na to znaleźli sposób.


Metody klasyfikacji prokaryota

Jedną, choć przestarzałą metodą klasyfikacji, był podział bakterii ze względu na kształty morfologiczne komórek. Nie odzwierciedla on jednak linii i powiązań filogenetycznych pomiędzy tymi organizmami. Podobnie funkcje życiowe, np. sposób odżywiania i oddychania, rodzaj poruszania się, nie są adekwatne do odpowiedniej klasyfikacji.

W 1884 roku Hans Gram stworzył sposób barwienia, różnicujący bakterie, później nazwany metodą Grama. Technika ta pozwoliła na podział tych organizmów na 2 grupy. Bakterie Gram dodatnie (G+) ulegają barwieniu na kolor niebieski, Gram ujemne (G-) nie zabarwiają się na niebiesko, lecz zyskują czerwoną barwę. Późniejsze analizy wykazały, że wybarwienie to zależy od budowy ściany komórkowej. Bakterie G+ posiadają grubą ścianę, zbudowaną z mureiny, natomiast G- mają cienką ścianę komórkową, a otoczone są dodatkową, zewnętrzną błoną.

Dziś metody klasyfikacji prokariotów są dużo bardziej złożone, ale i precyzyjne. Rozwój biologii molekularnej i genetyki sprawił, iż powstał podział odzwierciedlający faktyczne powiązania między organizmami. Porównuje on bowiem budowę genów oraz szlaki metaboliczne omawianych organizmów.


Obecny, podział uproszczony

Organizmy prokaryotyczne podzielono na 2 grupy: eubakterie i archebakterie.

Archebakterie, czyli archeany (Archaea), to organizmy o typowej budowie prokariotów. Posiadają jednak charakterystyczną pod względem chemicznym błonę komórkową, a ich ściana nie zawiera mureiny. Również RNA archebakterii odznacza się nieco innymi właściwościami. Jednocześnie wykazują one cechy organizmów eukariotycznych. Są to podobieństwa odkryte w DNA i budowie rybosomów. Archeany są wyjątkowo wytrzymałe, zamieszkują środowiska wysoce nieprzyjazne, np. ścieki, solanki, kwaśne i gorące źródła. Stąd określane są mianem organizmów, mogących przetrwać wpływ czynników ekstremalnych. Warunki ekstremalne panowały z pewnością w trakcie pierwszych etapów rozwoju Ziemi, dlatego archeany są uznawane za bezpośrednią linię rozwojową powstałą z organizmów wyjściowych dla bakterii właściwych i eukariotów.

Eubakterie, czyli bakterie właściwe (Eubacteria), podzielono na wiele linii rozwojowych, omówione tutaj zostaną jedynie najważniejsze:

• Cyjanobakterie, inaczej sinice (Cyanobacteria), są organizmami jednokomórkowymi lub kolonijnymi, głównie zamieszkującymi wody, ale również powierzchnię gleby lub śniegu. Sinice są autotrofami, przeprowadzają fotosyntezę przy udziale chlorofilu a, znajdującego się w tylakoidach. Specyficzne dla nich są barwniki: fikocyjanina o kolorze niebieskim oraz  fikoerytryna o czerwonym zabarwieniu. Wymienione 3 barwniki nadają cyjanobakteriom siny kolor. Sinice posiadają też wyjątkową zdolność wiązania azotu cząsteczkowego, a udział w tym procesie biorą wyspecjalizowane struktury zwane heterocystami. Charakterystycznym dla cyjanobakterii, materiałem zapasowym jest skrobia sinicowa, budową zbliżona do zwierzęcego glikogenu. 
• Promieniowce (Actinomyces) to organizmy o odmiennych cechach. Posiadają one grubą ścianę komórkową, dlatego klasyfikowane są jako bakterie G +. Nazwa "promieniowce" pochodzi od kształtu komórek oraz wyglądu kolonii, które one tworzą. Rozgałęzione formy, o których mowa, przypominają bowiem strzępki grzybów. Środowiskiem życia tych bakterii jest gleba, jednak zdarzają wśród nich groźne pasożyty.
• Krętki (Spirochaetae) są bakteriami o bardzo cienkiej ścianie komórkowej, co umożliwia im przybranie formy mocno skręconej. Poruszają się one ruchem wijącym, skracając i wydłużając się. Do opisanej grupy należą bakterie saprofityczne (odżywiające się heterotroficznie martwą materią organiczną) albo pasożytnicze. 
• Proteobakterie (Proteobacteria) to dość zróżnicowana grupa, do której należą zarówno bakterie G -, jak i G +. Proteobakterie stanowią najpospolitsze formy prokariotów, w głównej mierze heterotroficzne, ale również chemoautotroficzne i autotroficzne. Zazwyczaj organizmy tu zaliczane posiadają sztywną ścianę zbudowana z mureiny, czasem wyposażone są w rzęski. Proteobakteriami są wszystkie ziarniaki, laseczki, pałeczki, przecinkowce i śrubowce. 

Opracowanie: 

Photos by biostrefa.net



Źródło:

Photos Selected by freepik