Archaea
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Las archaea (o arqueas) son microorganismos unicelulares. Al igual que las bacterias, las archaea carecen de núcleo y son por tanto procariontes. Sin embargo, las diferencias a nivel molecular entre archeas 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 archaea están filogenéticamente más próximas a los eucariontes que a las bacterias.
Las archaea fueron descubiertas originariamente en ambientes extremos, pero desde entonces se las ha hallado en todo tipo de habitats. Algunas especies son hipertermófilas y pueden sobrevivir y prosperar a temperaturas ligeramente superiores a los 100°C y se las ha encontrado en géiseres, fumarolas y pozos de petróleo. Otras especies se encuentran en habitats muy fríos o en agua hiper-salina, ácida o alcalina. Sin embargo, otras archaea son mesófilas y prosperan en ambientes tales como marismas, aguas residuales, agua de mar y el suelo. Otras archaea son metanógenas y se las puede encuentrar en el tracto digestivo de animales tales como rumiantes, termitas, y seres humanos. No se conocen patógenos para los seres humanos (aunque se ha propuesto alguna relación entre los metanógenos y los transtornos periodentales humanos).[1]
Archaea constituye uno de los dominios en los que se dividen los seres vivos. Antiguamente se clasificaban como perteneciendo al reino Monera en la taxonomía tradicional de los cinco reinos. En 1990 se propuso considerarlos un dominio separado, según el sistema de tres dominios de Carl Woese.[2][3]
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[editar] Diferencias con otros procariotas
Las arqueas se distinguen de las bacterias por las grandes diferencias existentes en el análisis de los ARNr (ARN ribosomal) y la presencia de lípidos peculiares en la composición de su membrana.
[editar] Hábitats
Según el habitat preferido, podemos dividir a Archaea en tres grupos. Estos grupos no coinciden necesariamente con filogénesis moleculares, ni son necesariamente completos, ni mutuamente exclusivos. No obstante, son un punto de partida útil para estudios más detallados.
- Halófilos. Viven en ambientes extremadamente salinos. Halococcus y Halobacterium solo viven en medios con más del 12 % de sal (mucho más salado que el agua de mar).
- Termo-acidófilos. Necesitan temperaturas de más de 60-80º C, con un pH bajo, de 1-3; Sulfolobus acidocaldarius oxida el azufre y vive en las fuentes termales del parque Yellowstone; Termoplasma se encuentra en escombreras de carbón encendidas.
- Metanógenos. Viven en ambientes anaeróbicos y producen metano. Se pueden encontrar en sedimentos o en los intestinos de animales. Un ejemplo lo constituye el grupo de las Methanobacterias.
Recientemente, varios estudios han demostrado que las archaea proliferan, no sólo en ambientes mesofílicos y termofólicos, sino también, a veces en gran número, a bajas temperaturas. Cada vez más se está reconociendo que los metanógenos están comúnmente presentes en ambientes de baja temperatura tales como los sedimentos fríos. Algunos estudios incluso han sugerido que en estas temperaturas la vía por la cual se realiza la metanógenesis ocurre puede ser distinta debida a las condiciones termodinámicas impuestas por bajas temperaturas. Quizás lo más significativo sea la gran cantidad de archaea encontradas en la mayor parte de de los océanos del mundo, un ambiente predominante frío (Giovannoni y Stingl, 2005). Estas archaea, que pertenecen a varios linajes profundamente ramificados y sin relación con los conocidos previamente, pueden estar presente en cantidades extremadamente altas (hasta 40% de la biomasa microbiana) aunque hasta el momento ninguno ha podido ser cultivado.[4] No tenemos actualmente casi ninguna información con respecto a la fisiología de estos organismos, lo que significa que sus efectos sobre los ciclos biogeoquímicos globales siguen siendo desconocidos. Un estudio reciente ha demostrado, sin embargo, que un grupo de crenarchaeota marina es capaz de la nitrificación, un rasgo previamente desconocido en las archaea.[5]
[editar] Características morfológicas y bioquímicas
Generalmente pequeños (0,5-5 micras), sus genomas son de pequeño tamaño, sobre 2-4 Mbp.
Presentan envolturas características, unas veces formadas por proteínas y polisacáridos, vainas de proteína o pseudomureína (es característica de las arqueobacterias la falta de mureína, lípidos ramificados, con enlace éter, que contienen fitano).
También es característica la presencia de ARN-polimerasas de constitución compleja y un gran número de nucleótidos modificados en los ácidos nucleicos ribosomales. Por otra parte, el ADN se empaqueta en forma de nucleosomas, como en los eucariotas gracias a proteínas semejantes a la histona, y algunos genes poseen intrones como en los eucariotas.
[editar] Taxonomía y evolución
Fósiles probables de archaea fechados en 3,8 mil millones años se han encontrado en el sedimentos de Groenlandia occidental, los sedimentos más viejos que se conocen. [6][7]
Aunque hay cierta incertidumbre en la posición filogenética de los dominios archaea, bacteria y eukarya se considera que, a pesar de ser procariontes, las archaea están más relacionadas con los eucariontes que con las bacterias. Archaea y eukarya, por tanto, se agrupan juntos en el clado Neomura, el cual se piensa que puede haberse originado a partir de bacterias gram-positivas.
La sistemática de las arqueas no está completa y las diferencias entre algunos grupos son muy grandes.
Se proponen cuatro filos (cada uno de los cuales se puede incluir en un reino del mismo nombre):
- Crenarchaeota, que se comprende de la mayoría de las especies hipertermofílicas. Muchos son autótrofos quimiosintéticos, constituyendo los únicos productores primarios en ciertos hábitats inhóspitos.
- Euryarchaeota, se encuentran en concentraciones salinas y son quimiorganotróficos. Algunas pueden sintetizar ATP mediado por la luz, sin ningún pigmento clorofílico. Los metanógenos que habitan en el tracto digestivo de diversos animales también se clasifican dentro de este reino.
- Korarchaeota, son hipertermofílicas pero filogenéticamente diferentes a las Crenarchaeotas y que se consideran las arqueas más primitivas.
- Nanoarchaeota es un taxón especialmente creado para la especie Nanoarchaeum equitans, descubierta en 2002 y cuyas relaciones de parentesco son inciertas.[8]
Se debe tomar en cuenta que dado el escaso conocimiento actual sobre las especies de este dominio, el número de filos puede aumentar con rapidez.
[editar] Enlaces externos
Wikispecies tiene un artículo sobre Archaea
[editar] Referencias
- ↑ Lepp P, Brinig M, Ouverney C, Palm K, Armitage G, Relman D (2004). "Methanogenic Archaea and human periodontal disease". Proc Natl Acad Sci U S A 101 (16): 6176-81. PMID 15067114.
- ↑ Woese C, Fox G (1977). "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: the primary kingdoms". Proc Natl Acad Sci U S A 74 (11): 5088 – 90.
- ↑ Woese, Carl R., Kandler, Otto, Wheelis, Mark L (1990). "Towards a natural system of organisms: Proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya". Proceedings of the National Academy of Sciences 87 (12): 4576 – 4579.
- ↑ Giovannoni SJ, Stingl U. (2005). "Molecular diversity and ecology of microbial plankton". Nature 427 (7057): 343-8.
- ↑ Konneke M, Bernhard AE, de la Torre JR, Walker CB, Waterbury JB, Stahl DA. (2005). "Isolation of an autotrophic ammonia-oxidizing marine archaeon". Nature 437 (7057): 543-6.
- ↑ Hahn J, Haug P (1986). "Traces of Archaebacteria in ancient sediments". System Appl Microbiol 7: 178-183..
- ↑ Chappe, B. and Albrecht, P. and Michaelis, W. ({1982). "Polar Lipids of Archaebacteria in Sediments and Petroleums". Science 217: 65-66. DOI:10.1126/science.217.4554.65.
- ↑ Huber H, Hohn MJ, Rachel R, Fuchs T, Wimmer VC, Stetter KO. (2002). "A new phylum of Archaea represented by a nanosized hyperthermophilic symbiont.". Nature 417 (6884): 27 – 8.
