المجال (التصنيف)

LifeDomainKingdomPhylumClassOrderFamilyGenusSpecies
التسلسل الهرمي للتصنيف البيولوجي للرتب التصنيفية الرئيسية الثمانية . لم يتم عرض الرتب الثانوية الوسيطة.

في التصنيف البيولوجي ، النطاق ( يُلفظ / dəˈmeɪn / أو / doʊˈmeɪn / ) ( باللاتينية : regio [ 1 ] أو dominium [ 2 ] ) ، ويُعرف أيضًا باسم السيادة [ 3 هو أعلى رتبة تصنيفية لجميع الكائنات الحية مجتمعة. وقد تم تقديمه في نظام التصنيف ثلاثي النطاقات الذي وضعه كارل ووز ، وأوتو كاندلر ، ومارك ويليس في عام 1990. [ 1 ]

وفقًا لنظام النطاقات، تتكون شجرة الحياة إما من ثلاثة نطاقات: العتائق ، والبكتيريا ، وحقيقيات النوى ، [ 1 ] أو نطاقين : العتائق والبكتيريا، مع إدراج حقيقيات النوى ضمن العتائق. [ 4 ] [ 5 ] في نموذج النطاقات الثلاثة ، يُعد النطاقان الأولان بدائيات النوى ، وهي كائنات دقيقة وحيدة الخلية تفتقر إلى نواة محاطة بغشاء . أما جميع الكائنات الحية التي تحتوي على نواة خلوية وعضيات أخرى محاطة بغشاء، فتُصنف ضمن حقيقيات النوى وتُسمى حقيقيات النوى .

لا يشمل هذا النظام الكائنات الحية غير الخلوية ، وخاصة الفيروسات . ومن البدائل لنظام المجالات الثلاثة نظام الإمبراطوريتين السابق (مع إمبراطوريتي بدائيات النوى وحقيقيات النوى)، وفرضية الخلية البدائية (مع مجالين من البكتيريا والعتائق، مع إدراج حقيقيات النوى كفرع من العتائق).

مصطلحات

تم اقتراح مصطلح المجال من قبل كارل ووز ، وأوتو كاندلر ، ومارك ويليس (1990) في نظام ثلاثي المجالات .

تطوير نظام المجال

ساهم كارل لينيوس في نشر تصنيف "النطاق" في نظام التصنيف الشهير الذي وضعه في منتصف القرن الثامن عشر. وقد تم تحسين هذا النظام لاحقًا من خلال دراسات تشارلز داروين، ولكنه لم يكن قادرًا على تصنيف البكتيريا بسهولة، نظرًا لقلة السمات الملحوظة التي يمكن مقارنتها بالنطاقات الأخرى. [ 6 ]

اقترح عالم الفطريات رويال تي. مور مصطلحًا مشابهًا هو "دومينيون" ( باللاتينية : dominium ) في عام 1974، لكن هذا المصطلح لم يُعتمد على نطاق واسع. وقد ضمّ نظامه المقترح ثلاثة أنواع من الدومينيون: الفيروسات، والبدائيات، وحقيقيات النوى. [ 3 ]

حقق كارل ووز إنجازًا ثوريًا عندما قارن، عام 1977، تسلسلات النيوكليوتيدات في الحمض النووي الريبوزي 16S ، واكتشف أن رتبة "النطاق" تحتوي على ثلاثة فروع، وليس فرعين كما كان يعتقد العلماء سابقًا. في البداية، ونظرًا لتشابههما الفيزيائي، لم يتم فصل العتائق (التي كانت تُعرف سابقًا باسم "البكتيريا القديمة") عن البكتيريا (التي كانت تُعرف سابقًا باسم "البكتيريا الحقيقية"). ومع ذلك، يعلم العلماء الآن أن هذين النطاقين مختلفان تمامًا، وأنهما يختلفان اختلافًا جوهريًا من الداخل. [ 7 ]

خصائص المجالات الثلاثة

BacteriaArchaeaEukaryotaAquifexThermotogaBacteroides–CytophagaPlanctomyces"Cyanobacteria"ProteobacteriaSpirochetesGram-positivesChloroflexiThermoproteus–PyrodictiumThermococcus celerMethanococcusMethanobacteriumMethanosarcinaHaloarchaeaEntamoebaeSlime moldsAnimalsFungiPlantsCiliatesFlagellatesTrichomonadsMicrosporidiaDiplomonads
شجرة ذات جذور افتراضية لجينات الحمض النووي الريبي ، تُظهر الفروع الرئيسية للبكتيريا والعتائق وحقيقيات النوى
شجرة المجالات الثلاثة وفرضية الخلية الأولية (شجرة المجالين)، 2008. [ 8 ]
شجرة تطورية توضح العلاقة بين حقيقيات النوى وأشكال الحياة الأخرى، 2006. [ 9 ] حقيقيات النوى ملونة باللون الأحمر، والعتائق باللون الأخضر، والبكتيريا باللون الأزرق.

يحتوي كل نطاق من هذه النطاقات الثلاثة على حمض نووي ريبوزومي فريد . وهذا يشكل أساس نظام النطاقات الثلاثة. في حين أن وجود غشاء نووي يميز حقيقيات النوى عن العتائق والبكتيريا ، التي تفتقر جميعها إلى غلاف نووي ، فإن العتائق والبكتيريا تختلف عن بعضها البعض بسبب الاختلافات في التركيب الكيميائي الحيوي لأغشيتها الخلوية وعلامات الحمض النووي الريبوزي . [ 1 ]

العتائق

العتائق هي خلايا بدائية النواة، تتميز عادةً بدهون غشائية تتكون من سلاسل هيدروكربونية متفرعة مرتبطة بالجليسرول بروابط إيثرية. يُسهم وجود هذه الروابط الإيثرية في قدرة العتائق على تحمل درجات الحرارة القصوى والظروف الحمضية الشديدة ، إلا أن العديد منها يعيش في بيئات معتدلة. ومن أمثلة العتائق: الكائنات المحبة للملوحة (التي تزدهر في بيئات شديدة الملوحة) والكائنات المحبة للحرارة الشديدة (التي تزدهر في بيئات شديدة الحرارة). [ 1 ]

تُعدّ العتائق كائنات صغيرة نسبياً، إذ يتراوح قطرها بين 0.1  و15  ميكرومتر، ويصل  طولها إلى 200 ميكرومتر، وهو ما يُقارب حجم البكتيريا والميتوكوندريا الموجودة في الخلايا حقيقية النواة. وتُعتبر أنواع جنس ثيرموبلازما أصغر أنواع العتائق. [ 1 ]

البكتيريا

تُعدّ البكتيريا الزرقاء والمايكوبلازما مثالين على البكتيريا. ورغم أن البكتيريا خلايا بدائية النواة كالعتائق، إلا أن أغشيتها الخلوية تتكون من طبقتين من الفوسفوليبيدات ، دون وجود روابط الإيثر الموجودة في العتائق. داخليًا، تمتلك البكتيريا تراكيب RNA مختلفة في ريبوسوماتها ، ولذلك تُصنّف ضمن فئة مختلفة. في أنظمة النطاقين والثلاثة نطاقات، يضعها هذا في نطاق منفصل.

تتسم مملكة البكتيريا بتنوع هائل ، ويزداد هذا التنوع تعقيدًا بسبب تبادل الجينات بين السلالات البكتيرية المختلفة. إن وجود جينات مكررة بين بكتيريا متباعدة الصلة يجعل من شبه المستحيل التمييز بين أنواع البكتيريا، أو حصر أنواعها على سطح الأرض، أو تنظيمها في بنية شجرية (إلا إذا تضمنت هذه البنية روابط متقاطعة بين الفروع، مما يجعلها "شبكة" بدلًا من "شجرة"). [ 1 ]

حقيقيات النوى

تضمّ شعبة حقيقيات النوى (Eukarya) عضيات محاطة بغشاء (بما في ذلك نواة تحتوي على المادة الوراثية)، وتُمثّل بأربع ممالك : النباتات ، والطلائعيات ، والحيوانات ، والفطريات . [ 1 ] ويُعتقد أنها تطورت من العتائق (Archaea) ، وفقًا لفرضية الخلية البدائية (Eocyte ).

استبعاد الفيروسات والبريونات

لا يشمل نظام المجالات الثلاثة أي شكل من أشكال الحياة غير الخلوية . اقترح ستيفان لوكيتا نظامًا بخمسة مجالات في عام 2012، مضيفًا البريونوبيوتا (غير خلوية وبدون حمض نووي) والفيروسوبيوتا (غير خلوية ولكن مع حمض نووي) إلى المجالات الثلاثة التقليدية. [ 10 ]

تصنيفات بديلة

العقدة الجذرية التصنيفيةنطاقان فائقان (مثير للجدل)إمبراطوريتانثلاثة مجالاتخمس مناطق نفوذ [ 11 ]الممالك الخمسالممالك الستفرضية الخلية الأولية
بيوتا / فيتا / الحياةحياة غير خلوية من شعبة الأسيتوتا / شعبة الأفانوبيونتافيروسوبيوتا ( فيروسات ، أشباه الفيروسات )
البريونوبيوتا ( البريونات )
الحياة الخلويةبروكاريوتا / بروكاريا ( مونيرا )البكتيرياالبكتيريامونيراالبكتيريا الحقيقيةالبكتيريا
العتائقالعتائقالبكتيريا القديمةالعتائق بما في ذلك حقيقيات النوى
حقيقيات النوى / يوكارياالطلائعيات
الفطريات
النباتات
الحيوانات

تشمل التصنيفات البديلة للحياة ما يلي:

  • نظام الإمبراطوريتين ، الذي اقترحه ماير (1998)، مع مجموعات عليا من بدائيات النوى (أو مونيرا ) وحقيقيات النوى. [ 12 ] [ 13 ]
  • فرضية الخلية الأولية ، التي اقترحها ليك وآخرون (1984)، [ 14 ] والتي تفترض وجود نطاقين، البكتيريا والعتائق، مع إدراج حقيقيات النوى كفرع فرعي متفرع من العتائق. [ 15 ] [ 14 ] [ 16 ]
  • نظام الدومينيوم الخماسي، الذي اقترحه ستيفان لوكيتا (2012)، المدرجة في القائمة: حقيقيات النوى، العتائق، البكتيريا، الفيروساتوبيوتا، البريونوبيوتا. [ 10 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 ووز، سي.، كاندلر، أو.، ويليس، إم. (1990). " نحو نظام طبيعي للكائنات الحية: اقتراح لنطاق العتائق والبكتيريا وحقيقيات النوى" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 87 (12): 4576-4579 . Bibcode : 1990PNAS...87.4576W . doi : 10.1073/pnas.87.12.4576 . PMC 54159. PMID 2112744 .  
  2. أورين، أ. (2023). "تعديل المبدأ 8، والقواعد 5ب، 8، 15، 33أ، والملحق 7 من المدونة الدولية لتسمية بدائيات النوى لتشمل فئتي المملكة والنطاق". المجلة الدولية لعلم الأحياء الدقيقة المنهجي والتطوري . 73 (11). جمعية علم الأحياء الدقيقة: 006123. doi : 10.1099/ijsem.0.006123 . ISSN 1466-5034 . 
  3. 1 2 مور، ر. ت. (1974). "مقترح للاعتراف بالرتب العليا" (ملف PDF) . تاكسون . 23 (4): 650-652 . doi : 10.2307/1218807 . JSTOR 1218807 . 
  4. نوبس، ستيفاني-جين؛ ماكلويد، فريزر آي؛ وونغ، هون لون؛ بيرنز، بريندان ب. (2022). " حقيقيات النوى: الكائن الهجين: حقيقيات النوى، ابتكار ثانوي لمجالي الحياة؟" . اتجاهات في علم الأحياء الدقيقة . 30 (5): 421-431 . doi : 10.1016/j.tim.2021.11.003 . PMID 34863611. S2CID 244823103 .  
  5. دوليتل، دبليو. فورد (2020). "التطور: نطاقان للحياة أم ثلاثة؟" . علم الأحياء الحالي . 30 (4): R177– R179. doi : 10.1016/j.cub.2020.01.010 . PMID 32097647 . 
  6. "مجالات الحياة، علم الجينوم | تعلم العلوم على موقع Scitable" . www.nature.com . تم الاطلاع عليه بتاريخ 1 ديسمبر 2022 .
  7. "التصنيف 1 | علم الأحياء" . Visionlearning . تم الاطلاع عليه في 1 ديسمبر 2022 .
  8. كوكس، سي جيه؛ فوستر، بي جي؛ هيرت، آر بي؛ هاريس، إس آر؛ إمبلي، تي إم (2008). "الأصل البكتيري القديم للكائنات حقيقية النوى" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 105 (51): 20356-61 . Bibcode : 2008PNAS..10520356C . doi : 10.1073/pnas.0810647105 . PMC 2629343. PMID 19073919 .  
  9. سيكاريلي إف دي، دوركس تي، فون ميرينغ سي، كريفي سي جيه، سنيل بي، بورك بي (2006). "نحو إعادة بناء تلقائية لشجرة حياة عالية الدقة" (ملف PDF) . مجلة ساينس . 311 (5765): 1283-1287 . رمز Bibcode : 2006Sci...311.1283C . CiteSeerX 10.1.1.381.9514 . doi : 10.1126/science.1123061 . PMID 16513982. S2CID 1615592 .   
  10. 1 2 لوكيتا، س. (2012). "وجهات نظر جديدة حول التصنيف الشامل للحياة" (ملف PDF) . علم الأوليات . 7 (4): 218-237 . مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 2 أبريل 2015. تم الاطلاع عليه في 4 أكتوبر 2016 .
  11. لوكيتا، ستيفان (2012). "وجهات نظر جديدة حول التصنيف الضخم للحياة" (ملف PDF) . علم الأوليات . 7 (4): 218-237 .
  12. ماير، إي. (1998). "إمبراطوريتان أم ثلاث؟" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 95 ( 17): 9720-9723 . رمز Bibcode : 1998PNAS...95.9720M . doi : 10.1073/pnas.95.17.9720 . PMC 33883. PMID 9707542 .  
  13. كافاليير-سميث، ت. (2004). "ست ممالك فقط للحياة" (ملف PDF) . وقائع الجمعية الملكية بلندن، السلسلة ب ، 271 (1545): 1251-1262 . doi : 10.1098/rspb.2004.2705 . PMC 1691724. PMID 15306349. تاريخ الاسترجاع: 29 أبريل 2010 .  
  14. 1 2 ليك، جيه إيه ؛ هندرسون، إريك؛ أوكس، ميلاني؛ كلارك، مايكل دبليو. (يونيو 1984). "الخلايا الحقيقية: بنية ريبوسومية جديدة تشير إلى مملكة ذات علاقة وثيقة بحقيقيات النوى" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 81 (12): 3786-3790 . رمز Bibcode : 1984PNAS...81.3786L . doi : 10.1073/pnas.81.12.3786 . PMC 345305. PMID 6587394 .  
  15. أرشيبالد، جون م. (23 ديسمبر 2008). "فرضية الخلية الأولية وأصل الخلايا حقيقية النواة" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 105 (51): 20049-20050 . رمز Bibcode : 2008PNAS..10520049A . doi : 10.1073/pnas.0811118106 . PMC 2629348. PMID 19091952 .  
  16. ويليامز، توم أ.؛ فوستر، بيتر ج.؛ كوكس، سيمون ج.؛ إمبلي، ت. مارتن (ديسمبر 2013). "أصلٌ أثري للكائنات حقيقية النوى يدعم وجود نطاقين أساسيين فقط للحياة" . مجلة نيتشر . 504 (7479): 231-236 . Bibcode : 2013Natur.504..231W . doi : 10.1038/nature12779 . PMID: 24336283. S2CID : 4461775 .