Chromista

Chromista
Chromista collage 2.jpg
Chromista Collage
Wissenschaftliche Klassifikation
Domain: Eukaryota
(unrangiert): Diaphoretickes
Königreich: Chromista
Cavalier-Smith 1981
Phyla

Chromista ist ein Biologisches Königreich bestehend aus einzelnenzellig und mehrzellig eukaryotisch Arten, die ähnliche Merkmale in ihren teilen Photosynthese Organellen (Plastiden).[1] Es enthält alle Protisten deren Plastiden enthalten Chlorophyll c, wie einige Algen, Kieselalgen, Oomyceten, und Protozoen. Es ist ein Polyphyletik Gruppe, deren Mitglieder unabhängig als separate Evolutionsgruppe vom gemeinsamen Vorfahren aller Eukaryoten auftraten.[2] Wie angenommen wird, das Letzter gemeinsamer Vorfahr bereits besessen Chloroplasten von Rotalgen Ursprung, die nicht-photosynthetischen Formen entwickelten sich von Vorfahren, die in der Lage sind, Photosynthese auszuführen. Ihre Plastiden sind von vier umgeben Membranenund wird vermutlich von einigen roten Algen erworben.

Chromista als biologisches Königreich wurde vom britischen Biologen geschaffen Thomas Cavalier-Smith 1981, um einige Protisten von typischen Protozoen und Pflanzen zu unterscheiden.[3] Laut Cavalier-Smith enthielt das Königreich ursprünglich nur Algen, aber seine spätere Analyse zeigte, dass viele Protozoen auch zur neuen Gruppe gehören. Ab 2018 ist das Königreich so vielfältig wie Königreiche Plantae und Animalia, bestehend aus acht Phyla. Bemerkenswerte Mitglieder sind Meeresalgen, Kartoffelfäule, Dinoflagellaten, Paramecium, der Gehirnparasiten Toxoplasma, und der Malaria -Parasit Plasmodium.[4]

Biologie

Struktur typischer Chromisten im Vergleich zu Pflanzenzellen (links)

Mitglieder von Chromista sind einzelne und mehrzellige Eukaryoten, die im Grunde genommen entweder oder beides Merkmale haben:[3]

  1. Plastid (en), die Chlorophyll enthalten c und liegen in einer zusätzlichen (periplastiden) Membran im Lumen des rauen endoplasmatischen Retikulums (typischerweise innerhalb der perinukleären Zisterna);
  2. Zilien mit dreigliedrigen oder zweiparteilen starren, röhrenförmigen Haaren.

Obwohl das Königreich verschiedene Organismen von Algen bis hin zu Malaria -Parasiten enthält (Plasmodium), sie sind genetisch verwandt und es wird angenommen, dass sie sich von einem gemeinsamen Vorfahren mit allen anderen Eukaryoten entwickelt haben, aber in einer unabhängigen Evolutionslinie. Infolge der Evolution haben viele ihre Plastiden und Zilien beibehalten, während einige sie verloren haben.[5] Molekulare Beweise deuten darauf hin, dass die Plastiden in Chromisten durch sekundäre rote Algen abgeleitet wurden Symbiogenese in einem einzigen Ereignis.[6] (Im Gegensatz dazu haben Pflanzen ihre Plastiden aus Cyanobakterien durch primäre Symbiogenese erworben.)[7] Diese Plastiden sind jetzt in zwei zusätzlichen Zellmembranen eingeschlossen, wodurch eine Vier-Membran-Hülle hergestellt wird, wobei sie viele andere erworben haben Membranproteine zum Transportmoleküle in und aus den Organellen. Die Vielfalt der Chromisten entstand aus Degeneration, Verlust oder Ersatz der Plastiden in einigen Abstammungslinien.[8] Es gab auch zusätzliche Symbiogenese von grüne Algen, deren Gene in einigen Mitgliedern (wie Heterokonten) erhalten bleiben,[9] sowie bakterielles Chlorophyll (angezeigt durch das Vorhandensein von ribosomalem Protein L36 -Gen, RPL36) in Haptophyten und Kryptophyten.[10]

Geschichte und Gruppen

Der Name Chromista wurde erstmals von vorgestellt von Cavalier-Smith 1981;[3] Die früheren Namen Chromophyta, Chromobiota und Chromobionta entsprechen ungefähr der gleichen Gruppe.

Es wurde als bestehend aus drei verschiedenen Gruppen beschrieben:[11]

Cavalier-Smith später (im Jahr 2009) erklärte seinen Grund für die Herstellung eines neuen Königreichs und sagte:

Ich etablierte Chromista als ein Königreich, das sich von Plantae und Protozoen unterscheidet, weil die Beweise dafür, dass Chromisten -Chloroplasten sekundär durch Versklavung einer roten Alge, selbst Mitglied von Königreich Plantae, und ihrer einzigartigen Membrantopologie erworben wurden.[5]

Seitdem wurde Chromista zu unterschiedlichen Zeiten auf unterschiedliche Weise definiert. Im Jahr 2010 wies Cavalier-Smith selbst seinen Wunsch an, sich zu bewegen Alveolata, Rhizaria und Heliozoa in Chromista.

Einige Beispiele für die Klassifizierung der Chromista und verwandten Gruppen sind unten aufgeführt.[12][13]

Chromophycées (Chadefaud, 1950)

Die Chromophycées (Chadefaud, 1950),[14] Umbenannt Chromophycota (Chadefaud, 1960),[15] enthalten den Strom Ochrophyta (Autotrophe Stramenopiles), Haptophyta (enthalten in Chrysophyceae bis Christensen, 1962), Cryptophyta, Dinophyta, Euglenophyceae und Choanoflagellida (enthalten in Chrysophyceae bis Hibberd, 1975).

Chromophyta (Christensen 1962, 1989)

Die Chromophyta (Christensen 1962, 2008), definiert als Algen mit Chlorophyll c, enthalten den Strom Ochrophyta (Autotrophe Stramenopiles), Haptophyta, Cryptophyta, Dinophyta und Choanoflagellida. Das Euglenophyceae wurden auf die übertragen Chlorophyta.

Chromophyta (Bourrelly, 1968)

Die Chromophyta (Bourrelly, 1968) umfasste den Strom Ochrophyta (Autotrophe Stramenopiles), Haptophyta und Choanoflagellida. Das Cryptophyceae und die Dinophyceae waren Teil von Pyrrhophyta (= Dinophyta).

Chromista (Cavalier-Smith, 1981)

Die Chromista (Cavalier-Smith, 1981) enthielt den Strom Stramenopiles, Haptophyta und Cryptophyta.

Chromalveolata (adl et al., 2005)

Das Chromalveolata (Cavalier-Smith, 1981) enthalten Stramenopiles, Haptophyta, Cryptophyta und Alveolata.

Einstufung

Chromista-Klassifizierung nach Cavalier-Smith, 2018

In seiner ursprünglichen Klassifizierung im Jahr 1981 umfasste Cavalier-Smith drei Phyla unter Chromista:[3]

  1. Heterokonta
  2. Haptophyta
  3. Cryptomonada

Im Jahr 2010 hat Cavalier-Smith Chromista neu organisiert, um sie einzuschließen SAR Supergroup (wie zum Beispiel Stramenopiles, Alveolata und Rhizaria) und Hacrobia (Haptista, Cryptista).[5]

Im Jahr 2015 haben er und seine Kollegen eine neue Gruppierung aller Organismen als Überarbeitung von Seven Kingdoms-Modell erstellt. Darin klassifizierten sie Chromista in 2 Subkingdoms und 11 Phyla, nämlich:[16]

  1. Subkingdom harosa (= supergroup SAR)
    1. Phylum ciliophora
    2. Phylum miozoa
    3. Phylum Bigyra
    4. Phylum Ochrophyta
    5. Phylum pseudofungi (= oomycota)
    6. Phylum Cercozoa
    7. Phylum Retaria
  2. Subkingdom Hacrobia
    1. Phylum N.N. (=Nomen nominandum, Name unbekannt) - i.e. Die Klassen Endohelea, Picomonadea und Telonemea
    2. Phylum Cryptista
    3. Phylum Haptophyta
    4. Phylum Heliozoa

Cavalier-Smith machte eine neue Analyse von Chromista im Jahr 2018, in der er alle Chromisten in 8 Phyla klassifizierte (Gyrista entspricht der obigen Phyla Ochrophyta und Pseudofungi, Cryptista entspricht dem obigen Phyla Cryptista und "n.n.", Haptista entspricht dem obigen Phyla hauptophyta und "n.n.n.". und Heliozoa):[4]

  1. Subkingdom Harosa
    1. Phylum miozoa
    2. Phylum ciliophora
    3. Phylum Gyrista
    4. Phylum Bigyra
    5. Phylum Cercozoa
    6. Phylum Retaria
  2. Subkingdom Hacrobia
    1. Phylum Cryptista
    2. Phylum Haptista

Phylogenie

Chromista
Hacrobia
Cryptista
 

Corbihelia Cavalier-Smith 2015

 
 

Cryptophyta Silva 1962

 
 
Haptista
 

Centroheliozoa Cushman & Jarvis 1929 Sensu Durschmidt & Patterson 1987

 
 

Haptophyta Hibberd 1976 Emend. Edvardsen & Eikrem 2000

 
 
 
SAR Supergroup
Rhizaria
 

Phytomyxea Engler & Prantl 1897 em. Cavalier-Smith 1993

 
 
 

Vampyrellidea Cavalier-Smith 2017

 
 
 

Filosa Leidy 1879 Emend. Cavalier-Smith 2003 Stat. Nov.

 
 

Retaria Cavalier-Smith 1999 Emend. Cavalier-Smith 2017

 
 
 
 
Halvaria
Alveolata
 

Ciliophora Doflein 1901 Stat. n. Copeland 1956

 
 

Miozoa Cavalier-Smith 1987

 
 
Heterokonta
 

Platysulcea Cavalier-Smith 2017

 
 
 

Sagenista Cavalier-Smith 1995 Stat. n. 2006

 
 
 

Bikosea Cavalier-Smith 2013

 
 
 

Placidozoa Cavalier-Smith 2013

 
Gyrista
 

Bigyromonadea Cavalier-Smith 1998

 
 
 

Peronosporomycota Dick 1995

 
 
 

Hyphochytriomycota Whittaker 1969

 
 
 

Pirsonea Cavalier-Smith 2017

 
 

Ochrophyta Cavalier-Smith 1986

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Kontroverse

Molekulare Bäume hatten einige Schwierigkeiten, Beziehungen zwischen den verschiedenen Gruppen aufzulösen. Alle drei können einen gemeinsamen Vorfahren mit dem teilen alveoliert (sehen Chromalveolate), aber es gibt Hinweise darauf, dass die Haptophyten und Kryptomonaden nicht zusammen mit den Heterokonten oder der SAR -Klade gehören, sondern mit der Archaplastida in Verbindung gebracht werden können.[1][17] Cryptista kann speziell Schwester oder Teil von Archaplastida sein.[18]

Siehe auch

Verweise

  1. ^ a b Parfrey LW, Barbero E, Lasser E, Dunthorn M, Bhattacharya D, Patterson DJ, Katz LA (Dezember 2006). "Bewertung der Unterstützung für die aktuelle Klassifizierung der eukaryotischen Vielfalt". PLoS Genetics. 2 (12): E220. doi:10.1371/journal.pgen.0020220. PMC 1713255. PMID 17194223.
  2. ^ Cavalier-Smith T, Allsopp MT, Chao EE (November 1994). "Chimäre Rätsel: Sind Nukleomorphe und Chromisten monophyletisch oder polyphyletisch?". Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften der Vereinigten Staaten von Amerika. 91 (24): 11368–72. Bibcode:1994pnas ... 9111368c. doi:10.1073/pnas.91.24.11368. PMC 45232. PMID 7972066.
  3. ^ a b c d Cavalier-Smith T (1981). "Eukaryote -Königreiche: sieben oder neun?". Bio -Systeme. 14 (3–4): 461–81. doi:10.1016/0303-2647 (81) 90050-2. PMID 7337818.
  4. ^ a b Cavalier-Smith, Thomas (2018). "Kingdom Chromista und seine acht Phyla: Eine neue Synthese, die das Targeting von Periplastid -Protein, das Zytoskelett- und Periplastid -Evolution und alte Unterschiede betont". Protoplasma. 255 (1): 297–357. doi:10.1007/s00709-017-1147-3. PMC 5756292. PMID 28875267.
  5. ^ a b c Cavalier-Smith, Thomas (2009). "Königreiche Protozoen und Chromista und die eozoische Wurzel des eukaryotischen Baumes". Biologiebriefe. 6 (3): 342–345. doi:10.1098/rsbl.2009.0948. PMC 2880060. PMID 20031978.
  6. ^ Keeling, Patrick J. (2009). "Chromalveolate und die Entwicklung von Plastiden durch sekundäre Endosymbiose". Journal of Eukaryotic Microbiology. 56 (1): 1–8. doi:10.1111/j.1550-7408.2008.00371.x. PMID 19335769. S2CID 34259721.
  7. ^ Ponce-Toledo, Rafael I.; Deschamps, Philippe; López-García, Purificación; Zivanovic, Yvan; Benzerara, Karim; Moreira, David (2017). "Ein frühes Süßwasser-Cyanobakterium am Ursprung von Plastiden". Current Biology. 27 (3): 386–391. doi:10.1016/j.cub.2016.11.056. PMC 5650054. PMID 28132810.
  8. ^ Keeling, Patrick J. (2010). "Der endosymbiotische Ursprung, die Diversifizierung und das Schicksal von Plastiden". Philosophische Transaktionen der Royal Society B: Biologische Wissenschaften. 365 (1541): 729–748. doi:10.1098/rstb.2009.0103. PMC 2817223. PMID 20124341.
  9. ^ Morozov, A.A.; Galachyants, Yuri P. (2019). "Diatomgene, die aus roten und grünen Algen stammen: Implikationen für die sekundären Endosymbiose -Modelle". Marine Genomics. 45: 72–78. doi:10.1016/j.margen.2019.02.003. PMID 30792089.
  10. ^ Reis, Danny W; Palmer, Jeffrey D (2006). "Ein außergewöhnlicher horizontaler Gentransfer in Plastiden: Genersatz durch einen entfernten bakteriellen Paralog und Beweis dafür, dass Haptophyten- und Kryptophyten -Plastiden Schwestern sind". BMC -Biologie. 4 (1): 31. doi:10.1186/1741-7007-4-31. PMC 1570145. PMID 16956407.
  11. ^ Csurös M, Rogozin IB, Koonin EV (Mai 2008). "Extrem intronreiche Gene in den Alveolat-Vorfahren, die mit einem flexiblen Maximum-Likelihood-Ansatz abgeleitet wurden". Molekularbiologie und Evolution. 25 (5): 903–11. doi:10.1093/molbev/msn039. PMID 18296415.
  12. ^ de Reviers B (2006). Biologia e Filogenia Das Algas. Porto Alegre: Editora Artmed. S. 156–157. ISBN 9788536315102.
  13. ^ Blackwell W (2009). "Chromista Revisited: Ein Dilemma der überlappenden mutmaßlichen Königreiche und die versuchte Anwendung des botanischen Kodex der Nomenklatur" (PDF). Phytologia. 91 (2): 191–225.
  14. ^ Chadefaud M (1950). "Les Cellules Nageuses des Algues Dans L'Cromophycées" [Algenschwimmzellen im Zweig von Chromophyceae]. COMPTES Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Wissenschaften (auf Französisch). 231: 788–790.
  15. ^ Chadefaud M (1960). "Les Végétaux Nicht -Vaskulaires (Cryptogamie)". In Chadefaud M, Emberger L (Hrsg.). Merkmale de Botanique Systématique. Paris: Tome I.
  16. ^ Ruggiero, Michael A.; Gordon, Dennis P.; Orrell, Thomas M.; Bailly, Nicolas; Bourgoin, Thierry; Brusca, Richard C.; Cavalier-Smith, Thomas; Guiry, Michael D.; Kirk, Paul M.; Thuesen, Erik V. (2015). "Eine höhere Klassifizierung aller lebenden Organismen". PLUS EINS. 10 (4): E0119248. Bibcode:2015PLOSO..1019248R. doi:10.1371/journal.pone.0119248. PMC 4418965. PMID 25923521.
  17. ^ Burki F, Shalchian-Tabrizi K, Minge M, Skjaeveland A, Nikolaev SI, Jakobsen KS, Pawlowski J (August 2007). "Phylogenomics formt die eukaryotischen Supergruppen neu". PLUS EINS. 2 (8): e790. Bibcode:2007PLOSO ... 2..790B. doi:10.1371/journal.pone.0000790. PMC 1949142. PMID 17726520.
  18. ^ Burki F, Kaplan M, Tikhonenkov DV, Zlatogursky V, Minh BQ, Radaykina LV, Smirnov A, Mylnikov AP, Keeling PJ (Januar 2016). "Entwirren Sie die frühe Diversifizierung von Eukaryoten: Eine phylogenomische Untersuchung der evolutionären Ursprünge von Centrohelida, Haptophyta und Cryptista". Verfahren. Biologische Wissenschaften. 283 (1823): 20152802. doi:10.1098/rspb.2015.2802. PMC 4795036. PMID 26817772.

Externe Links