Террабактерии
| Террабактерии | |
|---|---|
 | |
| Сканирующая электронная микрофотография Actinomyces israelii ( Actinomycetota ) | |
Научная классификация  | |
| Домен: | Бактерии |
| Клэйд : | Террабактерии Баттистуцци и др., 2004 г., Баттистуцци и Хеджес, 2009 г. |
| Фила | |
| |
| Синонимы | |
| |
Terrabacteria — это таксон , содержащий примерно две трети видов прокариот , включая представителей грамположительных типов ( Actinomycetota и Bacillota ), а также типов « Cyanobacteria », Chloroflexota и Deinococcota . [1] [2]
Свое название ( терра = «земля») он получил из-за эволюционного давления жизни на суше. Террабактерии обладают важными адаптациями, такими как устойчивость к опасностям окружающей среды (например, высыханию, ультрафиолетовому излучению и высокой солености) и кислородный фотосинтез . Кроме того, уникальные свойства клеточной стенки грамположительных таксонов, которые, вероятно, развились в ответ на наземные условия, способствовали патогенности многих видов. [2] Эти результаты теперь оставляют открытой возможность того, что наземные адаптации могли сыграть большую роль в эволюции прокариот, чем это считается сейчас. [1] [2]
Террабактерии были предложены в 2004 году для Actinomycetota , Cyanobacteria и Deinococcota. [1] и позже был расширен за счет включения Bacillota и Chloroflexota . [2] Другие филогенетические анализы [3] [4] [5] поддержали тесные отношения этих типов. Большинство видов прокариот, не отнесенных к Terrabacteria, были отнесены к таксону Hydrobacteria . [2] в отношении влажной среды, предполагаемой для общего предка этих видов. Некоторые молекулярно-филогенетические анализы [6] [7] не подтвердили эту дихотомию террабактерий и гидробактерий , но самые последние геномные анализы, [4] [5] включая те, которые сосредоточились на укоренении дерева, [4] обнаружили, что эти две группы монофилетичны. [4]
Было высказано предположение, что террабактерии и гидробактерии разошлись примерно 3 миллиарда лет назад, что позволяет предположить, что в то время земля (континенты) была колонизирована прокариотами. [2] Вместе Terrabacteria и Hydrobacteria образуют большую группу, содержащую 97% прокариотов и 99% всех видов бактерий, известных к 2009 году и помещенных в таксон Selabacteria, ссылаясь на их фототрофные способности ( selas = свет). [8] В настоящее время бактериальные типы, находящиеся за пределами Terrabacteria + Hydrobacteria и, таким образом, оправдывающие таксон Selabacteria, обсуждаются и могут включать или не включать Fusobacteria. [2] [4]
Название «Глидобактерии» [9] включал некоторых представителей Terrabacteria, но исключал крупные грамположительные группы, Bacillota и Actinomycetota , и не подтверждается молекулярно-филогенетическим данными. [1] [2] [3] [6] [7] [4] [5] Более того, статья с названием Glidobacteria [9] не включал молекулярную филогению или статистический анализ и не следовал широко используемой трехдоменной системе . Например, утверждалось, что эукариоты отделились от архей совсем недавно (около 900 млн лет назад), что противоречит летописи окаменелостей. [10] и эта линия эукариотов + архей была вложена в бактерии как близкий родственник Actinomycetota .
В 2022 году были введены новые правила для таксонов прокариот на уровне царства, и те же два автора, которые предложили эти новые правила, предложили новые названия в 2024 году. [11] Они пришли к выводу, что «таксономически предпочтительное решение для бактериальных царств, по-видимому, состоит в том, чтобы принять подразделение, очевидное в исследовании Баттистуцци и Хеджеса. [2] », с уточнениями. Однако вместо использования существующих названий Terrabacteria и Hydrobacteria или имен с модифицированными (на уровне королевства) окончаниями Terrabacteriati и Hydrobacteriati, они придумали свои собственные новые имена, Bacillati и Pseudomonadati соответственно. Поскольку это действие создает больше нестабильности, чем стабильности, оно, скорее всего, будет оспорено.
Филогения
[ редактировать ]Филогенетическое древо согласно филогенетическому анализу Баттистуцци и Хеджеса (2009) выглядит следующим образом и с калибровкой молекулярных часов . [1] [2]
Недавний молекулярный анализ выявил примерно следующие взаимосвязи, включая другие типы, отношения которых были неопределенными. [12] [13] [14] [15] [16] [17]
| Террабактерии |
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
С другой стороны, Коулман и др. [4] назвал кладу, состоящую из Thermotogota , Deinococcota , Synergistota и родственную как DST , и, кроме того, анализ показывает, что ультрамелкие бактерии (группа CPR) могут принадлежать к Terrabacteria, более тесно связанным с Chloroflexota . Согласно этому исследованию, тип Aquificota, который иногда включается, принадлежит к Hydrobacteria, а тип Fusobacteriota может принадлежать как к Terrabacteria, так и к Hydrobacteria. Результат был следующий: [4]
| Террабактерии |
| ||||||||||||||||||||||||
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Баттистуцци Ф.У., Фейджао А., Хеджес С.Б. (ноябрь 2004 г.). «Геномная временная шкала эволюции прокариот: понимание происхождения метаногенеза, фототрофии и колонизации суши» . Эволюционная биология BMC . 4:44 . дои : 10.1186/1471-2148-4-44 . ПМЦ 533871 . ПМИД 15535883 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Баттистуцци FU, Hedges SB (февраль 2009 г.). «Основная клада прокариот с древними приспособлениями к жизни на суше». Молекулярная биология и эволюция . 26 (2): 335–343. дои : 10.1093/molbev/msn247 . ПМИД 18988685 .
- ^ Перейти обратно: а б Берн М., Голдберг Д. (май 2005 г.). «Автоматический отбор репрезентативных белков для бактериальной филогении» . Эволюционная биология BMC . 5 (1): 34. дои : 10.1186/1471-2148-5-34 . ПМК 1175084 . ПМИД 15927057 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час Коулман Г.А., Давин А.А., Махендрараджа Т.А., Санто Л.Л., Спанг А., Хугенхольц П. и др. (май 2021 г.). «Укорененная филогения решает раннюю бактериальную эволюцию» . Наука . 372 (6542): eabe0511. дои : 10.1126/science.abe0511 . hdl : 1983/51e9e402-36b7-47a6-91de-32b8cf7320d2 . ПМИД 33958449 . S2CID 233872903 .
- ^ Перейти обратно: а б с Леонард Р.Р., Соваж Э., Лупо В., Перрен А., Сирджакобс Д., Шарлье П. и др. (февраль 2022 г.). «Был ли последний общий предок бактерий монодермом?» . Гены . 13 (2): 376. doi : 10.3390/genes13020376 . ПМК 8871954 . ПМИД 35205421 .
- ^ Перейти обратно: а б Хаг Л.А., Бейкер Б.Дж., Анантараман К., Браун С.Т., Пробст А.Дж., Кастель С.Дж. и др. (апрель 2016 г.). «Новый взгляд на древо жизни» . Природная микробиология . 1 (5): 16048. doi : 10.1038/nmicrobiol.2016.48 . ПМИД 27572647 . S2CID 3833474 .
- ^ Перейти обратно: а б Чжу К., Май У., Пфайффер В., Янссен С., Асникар Ф., Сандерс Дж.Г. и др. (декабрь 2019 г.). «Филогеномика 10 575 геномов выявила эволюционную близость между доменами бактерий и архей» . Природные коммуникации . 10 (1): 5477. Бибкод : 2019NatCo..10.5477Z . дои : 10.1038/s41467-019-13443-4 . ПМК 6889312 . ПМИД 31792218 .
- ^ Баттистуцци Ф.У., Хеджес С.Б. (2009). «Эубактерии». В Hedges SB, Кумар С. (ред.). Древо времени жизни . Нью-Йорк: Издательство Оксфордского университета. стр. 106–115.
- ^ Перейти обратно: а б Кавалер-Смит Т. (июль 2006 г.). «Укоренение древа жизни посредством анализа переходов» . Биология Директ . 1 (1): 19. дои : 10.1186/1745-6150-1-19 . ПМК 1586193 . ПМИД 16834776 .
- ^ Нолл АХ (2003). Жизнь на молодой планете: первые три миллиарда лет эволюции на Земле – обновленное издание . ISBN 0-691-00978-3 . OCLC 1303471348 .
- ^ Гёкер, Маркус; Орен, Аарон (22 января 2024 г.). «Действительная публикация названий двух доменов и семи царств прокариотов» . Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии . 74 (1). дои : 10.1099/ijsem.0.006242 . ISSN 1466-5026 .
- ^ Анантараман К., Браун К.Т., Хаг Л.А., Шэрон И., Кастель С.Дж., Пробст А.Дж. и др. (октябрь 2016 г.). «Тысячи микробных геномов проливают свет на взаимосвязанные биогеохимические процессы в системе водоносных горизонтов» . Природные коммуникации . 7 : 13219. Бибкод : 2016NatCo...713219A . дои : 10.1038/ncomms13219 . ПМК 5079060 . ПМИД 27774985 .
- ^ Матеус Карневали П.Б., Шульц Ф., Кастель К.Дж., Кантор Р.С., Ши П.М., Шарон И. и др. (январь 2019 г.). «Водородный метаболизм как наследственный признак родственных линий цианобактерий» . Природные коммуникации . 10 (1): 463. Бибкод : 2019NatCo..10..463M . дои : 10.1038/s41467-018-08246-y . ПМК 6349859 . ПМИД 30692531 .
- ^ Джи М., Грининг С., Ванвонтергем И., Карере С.Р., Бэй С.К., Стин Дж.А. и др. (декабрь 2017 г.). «Примеси атмосферных газов поддерживают первичное производство в почве поверхности антарктической пустыни» . Природа . 552 (7685): 400–403. Бибкод : 2017Natur.552..400J . дои : 10.1038/nature25014 . hdl : 2440/124244 . ПМИД 29211716 . S2CID 4394421 .
- ^ Тахон Г., Титгат Б., Леббе Л., Карлье А., Виллемс А. (июль 2018 г.). «Abditibacterium utsteinense sp. nov., первый культивируемый представитель кандидатного типа FBP, выделенный из образцов незамерзающей антарктической почвы». Систематическая и прикладная микробиология . 41 (4): 279–290. дои : 10.1016/j.syapm.2018.01.009 . ПМИД 29475572 . S2CID 3515091 .
- ^ Ринке С., Швинтек П., Щирба А., Иванова Н.Н., Андерсон И.Дж., Ченг Дж.Ф. и др. (июль 2013 г.). «Понимание филогении и кодирующего потенциала микробной темной материи» . Природа . 499 (7459): 431–437. Бибкод : 2013Natur.499..431R . дои : 10.1038/nature12352 . hdl : 10453/27467 . ПМИД 23851394 . S2CID 4394530 .
- ^ Элоэ-Фадрош Э.А., Паес-Эспино Д., Джаретт Дж., Данфилд П.Ф., Хедлунд Б.П., Декас А.Е. и др. (январь 2016 г.). «Глобальное метагеномное исследование выявило новый тип бактерий-кандидатов в геотермальных источниках» . Природные коммуникации . 7 : 10476. Бибкод : 2016NatCo...710476E . дои : 10.1038/ncomms10476 . ПМЦ 4737851 . ПМИД 26814032 .