Sistema de tres dominios

El sistema de tres dominios es un sistema de clasificación taxonómica que agrupa toda la vida celular en tres dominios , a saber, Archaea , Bacteria y Eukarya , introducido por Carl Woese , Otto Kandler y Mark Wheelis en 1990. ^{[ 1 ]} La diferencia clave con respecto a clasificaciones anteriores como el sistema de dos imperios y la clasificación de cinco reinos es la separación de Archaea (anteriormente llamadas "arqueobacterias") de Bacteria como organismos completamente diferentes.

El sistema de tres dominios ha sido cuestionado por científicos que creen que los eucariotas no forman un dominio de vida separado, sino que representan un clado junto con las arqueas, en un único dominio compartido. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]}

A mediados de la década de 2020, surgió un consenso de que los eucariotas habían evolucionado dentro de las arqueas tal como se definen tradicionalmente (teniendo afinidades con las arqueas de Asgard ), en lugar de un grupo hermano separado. ^{[ 5 ]}

Woese argumentó, basándose en las diferencias en los genes del ARNr 16S , que las bacterias, las arqueas y los eucariotas surgieron por separado de un ancestro con una maquinaria genética poco desarrollada , a menudo llamado progenote . Para reflejar estas líneas primarias de descendencia, trató a cada uno como un dominio, dividido en varios reinos diferentes . Originalmente, su división de los procariotas fue en Eubacterias (ahora Bacterias ) y Arqueobacterias (ahora Arqueas ). ^{[ 6 ]} Woese utilizó inicialmente el término "reino" para referirse a los tres grupos filogenéticos primarios, y esta nomenclatura se usó ampliamente hasta que se adoptó el término "dominio" en 1990. ^{[ 1 ]}

Acceptance of the validity of Woese's phylogenetically valid classification was a slow process. Prominent biologists including Salvador Luria and Ernst Mayr objected to his division of the prokaryotes.^[7][8] Not all criticism of him was restricted to the scientific level. A decade of labor-intensive oligonucleotide cataloging left him with a reputation as "a crank", and Woese would go on to be dubbed "Microbiology's Scarred Revolutionary" by a news article printed in the journal Science in 1997.^[9] The growing amount of supporting data led the scientific community to accept the Archaea by the mid-1980s.^[10] Today, very few scientists still accept the concept of a unified Prokarya.^[11]

The three-domain system includes the Archaea (represented by Sulfolobus, left), Bacteria (represented by Staphylococcus aureus, middle) and eukaryotes (represented by the Australian green tree frog, right).

The three-domain system adds a level of classification (the domains) "above" the kingdoms present in the previously used five- or six-kingdom systems. This classification system recognizes the fundamental divide between the two prokaryotic groups, insofar as Archaea appear to be more closely related to eukaryotes than they are to other prokaryotes – bacteria-like organisms with no cell nucleus. The three-domain system sorts the previously known kingdoms into these three domains: Archaea, Bacteria, and Eukarya.^[2]

Cada uno de los tres tipos de células tiende a encajar en especialidades o funciones recurrentes. Las bacterias tienden a ser las que se reproducen con mayor prolificidad, al menos en ambientes moderados. Las arqueas tienden a adaptarse rápidamente a ambientes extremos, como altas temperaturas, ácidos elevados, azufre elevado, etc. Esto incluye la adaptación para utilizar una amplia variedad de fuentes de alimento. Los eucariotas son los más flexibles en cuanto a la formación de colonias cooperativas, como en los organismos multicelulares, incluidos los humanos. De hecho, es probable que la estructura de un eucariota se haya derivado de la unión de diferentes tipos de células, formando orgánulos .

Parakaryon myojinensis ( incertae sedis ) es un organismo unicelular conocido por ser un ejemplo único. "Este organismo parece ser una forma de vida distinta de los procariotas y eucariotas ", ^{[ 13 ]} con características de ambos.

Algunos científicos, entre ellos Ernst Mayr , Thomas Cavalier-Smith y Radhey S. Gupta , han cuestionado partes de la teoría de los tres dominios. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]}

Trabajos recientes han propuesto que Eukaryota podría haberse ramificado del dominio Archaea. Según Spang et al. , Lokiarchaeota forma un grupo monofilético con eucariotas en análisis filogenómicos. Los genomas asociados también codifican un repertorio expandido de proteínas características de eucariotas que sugieren capacidades sofisticadas de remodelación de membranas. ^{[ 17 ]} Este trabajo sugiere un sistema de dos dominios en contraposición al sistema de tres dominios. ^{[ 3 ] [ 4 ] [ 2 ]} Aún se debate cómo y cuándo se desarrollaron Archaea, Bacteria y Eucarya, y cómo se relacionan. ^{[ 18 ] [ 2 ] [ 19 ]} A mediados de la década de 2020, la idea de que la célula huésped de los eucariotas había evolucionado a partir de las arqueas Asgard era ampliamente aceptada. ^{[ 5 ]}