Reino Archea

Reino Arqueobacterial

Las Archaea, arqueas o arqueobacterias, son un grupo de microorganismos unicelulares de morfología procariota (sin núcleo ni, en general, orgánulos membranosos internos), que forman uno de los tres grandes dominios de los seres vivos, y que son diferentes de las bacterias.

Son microorganismos unicelulares. Al igual que las bacterias, las arqueas carecen de núcleo y son por tanto procariontes. Sin embargo, las diferencias a nivel molecular entre arqueas y bacterias son tan fundamentales que se las clasifica en grupos distintos. De hecho, estas diferencias son mayores de las que hay, por ejemplo, entre una planta y un animal. Actualmente se considera que las arqueas están filogenéticamente más próximas a los eucariontes que a las bacterias.

En el pasado las arqueas fueron clasificadas como bacterias como procariotas enmarcadas en el antiguo reino Monera y recibían el nombre de arquebacterias, pero esta clasificación ya no se utiliza.1 En realidad, las Arqueas tienen una historia evolutiva independiente y muestran muchas diferencias en su bioquímica con las otras formas de vida, por lo que fueron clasificadas en un dominio separado dentro del sistema de tres dominios: Archaea, Bacteria y Eukaryota.

El Arqueas se divide en siete filos reconocidos, pero se piensa que pueden haber más. De estos grupos, los Crenarchaeota y los Euryarchaeota se estudian con mayor intensidad. La clasificación de las arqueas todavía es difícil, porque la gran m ayoría nunca fueron estudiadas en el laboratorio y solo fueron detectadas por análisis de sus ácidos nucleicos en muestras tomadas del ambiente.

Historia

El grupo de arqueas más antiguamente estudiadas es el de las metanógenas. La metanogénesis fue descubierta en el lago Mayor de Italia en 1776, al observar en él el burbujeo de "aire combustible". En 1882 se observó que la producción de metano en el intestino de animales se debía a la presencia de miroorganismos (Popoff, Tappeiner, y Hoppe-Seyler).7

En 1936, año que marcó el principio de la era moderna en el estudio de la metanogénesis, H.A Barker brindó las bases científicas para el estudio de su fisiología y logró desarrollar un medio de cultivo apropiado para el crecimiento de los metanógenos. Para ese año (1936) se identificaron los géneros Methanococcus y Methanosarcina.

Las primeras arqueas extremófilas se encontraron en ambientes calientes. En 1970, Thomas D. Brock de la Universidad de Wisconsin descubrió a Thermoplasma, un arquea termoacidófila y en 1972 a Sulfolobus, una hipertermófila.9 Brock se inició en 1969 en el campo de la biología de los hipertermófilos con el descubrimento de la bacteria Thermus.

En 1977 se identifica a las arqueas como el grupo procariota más distante al descubrir que los metanógenos presentan una profunda divergencia con todas las bacterias estudiadas. Ese mismo año se propone la categoría de superreino para este grupo con el nombre deArchaebacteria. En 1978, el manual de Bergey le da la categoría de filo con el nombre de Mendosicutes y en 1984 divide al reino Procaryotae o Monera en 4 divisiones, agrupándolas en la división Mendosicutes.

Las arqueas hipertermófilas fueron agrupadas en 1984 con el nombre de Eocyta, identificándolas como un grupo independiente de las entonces llamadas arqueobacterias (referencia a los metanógenos) y las eubacterias, descubriéndose además que Eocyta era el grupo más cercano a los eucariontes.11 La relación filogenética entre metanógenos e hipertermófilos hace que en 1990 se renombre a Eocyta como Crenarchaeota y a las metanógenas como Euryarchaeota, formando el nuevo grupo Archaea como parte del sistema de tres dominios.

Clasificación

• Halófilos. Viven en ambientes extremadamente salinos. Halococcus y Halobacterium solo viven en medios con más del 12% de sal y pueden sobrevivir a concentraciones del 32% de sal.

• Termo-acidófilos. Necesitan temperaturas de más de 60-80 ºC, y algunas especies también un pH bajo, de 1-3. Sulfolobus acidocaldarius oxida el azufre y vive en las fuentes termales del parque Yellowstone. Thermoplasma se encuentra en escombreras de carbón encendidas. Pyrolobus fumarii es el organismo más termófilo de todos los conocidos con una temperatura máxima de crecimiento de 113 ºC. El organismo más acidófilo, Picrophilus, puede crecer a un pH de -0,06.

• Metanógenos. Viven en ambientes anaeróbicos y producen metano. Se pueden encontrar en sedimentos o en los intestinos de animales. Se han encontrado metanógenos vivos en muestras de hielo glaciar de Groenlandia tomadas a 3 km de profundidad.

Nuevo dominio

Durante gran parte del siglo 20, los procariotas son considerados como un solo grupo de organismos y se clasifican en función de su bioquímica, morfología y metabolismo. Por ejemplo, los microbiólogos trataron de clasificar los microorganismos sobre la base de las estructuras de sus paredes celulares, sus formas, y de las sustancias que consumen. Sin embargo, se propuso un nuevo enfoque en 1965, el uso de las secuencias de los genes en estos organismos de averiguar cómo diferentes procariotas están relacionados entre sí. Este enfoque, conocido como filogenética, es el principal método utilizado hoy en día.

Archaea fueron clasificados por primera vez como un grupo separado de los procariotas en 1977 por Carl Woese y George E. Fox en árboles filogenéticos basados en las secuencias de los genes de ARN ribosómico. Estos dos grupos fueron nombrados originalmente arqueobacterias y eubacterias y tratados como reinos o subreinos, que Woese y Fox denomina Urkingdoms. Woese argumentó que este grupo de procariotas es un tipo fundamentalmente diferente de la vida. Para enfatizar esta diferencia, estos dos dominios fueron posteriormente renombrado Archaea y Bacteria. La palabra archaea viene del griego antiguo ? A? A, que significa "cosas antiguas.

Clasificación actual

La clasificación de las arqueas, y de los procariotas, en general, es un campo en rápido movimiento y polémica. Sistemas de clasificación actuales apuntan a organizar archaea en grupos de organismos que comparten características estructurales y antepasados comunes. Estas clasificaciones se basan en gran medida en el uso de la secuencia de genes de ARN ribosomal para revelar las relaciones entre organismos.

Especies

La clasificación de las arqueas en especies también es controvertido. Biología define una especie como un grupo de organismos relacionados. El criterio

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