Archaea

[11]​ Inicialmente, las arqueas eran consideradas todas metanógenas o extremófilas que vivían en ambientes hostiles tales como aguas termales y lagos salados, pero actualmente se sabe que están presentes en los más diversos hábitats, tales como el suelo, océanos, pantanos y en el colon humano.En 1977 se identifica a las arqueas como el grupo prokaryota más distante al descubrir que los metanógenos presentan una profunda divergencia con todas las bacterias estudiadas.[15]​ Las arqueas hipertermófilas se agruparon en 1984 bajo el nombre Eocyta, identificándolas como un grupo independiente de las entonces llamadas arqueobacterias (en referencia a los metanógenos) y las eubacterias, descubriéndose además que Eocyta era el grupo más cercano a las eucariotas.Por ejemplo, los microbiólogos intentaban clasificar los microorganismos según la estructura de su pared celular, su forma y las sustancias que consumían.[19]​ Sin embargo, en 1965 se propuso un nuevo sistema,[20]​ utilizando las secuencias genéticas de estos organismos para averiguar qué prokaryotas están realmente relacionadas entre sí.Los sistemas actuales de clasificación intentan organizar las arqueas en grupos que comparten rasgos estructurales y antepasados comunes.A la peculiar especie Nanoarchaeum equitans, que fue descubierta en 2003, se le ha atribuido su propio filo, Nanoarchaeota.Por ejemplo, los nanoorganismos arqueobacterianos acidófilos de la mina Richmond (ARMAN), que fueron descubiertos en 2006[31]​ y están entre los organismos conocidos más pequeños.Las características de los filos son: Una filogenia algo consensuada en el GTDB database y el Annotree es la siguiente:[35]​[36]​ Altiarchaeota Diapherotrites Micrarchaeota Undinarchaeota Nanoarchaeota Aenigmarchaeota Nanohaloarchaeota Huberarchaeota Hydrothermarchaeota Hadesarchaea Thermococci Methanopyri Methanococci Methanobacteria Poseidoniia Thermoplasmata Methanonatronarchaeia Archaeoglobi Methanoliparia Syntropharchaeia Methanocellia Methanosarcinia Methanomicrobia Haloarchaea Korarchaeia Bathyarchaeia Nitrososphaeria Methanomethylicia Thermoproteia Sifarchaeia Jordarchaeia Odinarchaeia Baldrarchaeia Thorarchaeia Hermodarchaeia Lokiarchaeia Wukongarchaeia Heimdallarchaeia Eukaryota Otros análisis filogenéticos han sugerido que DPANN como clado puede no ser monofilético y sería causado por la atracción de ramas largas.[37]​ Análisis filogenéticos sugirieron que DPANN pertenece a Euryarchaeota, estando el filo Nanohaloarchaeota totalmente separado del resto.[38]​ Por esta razón una filogenia alternativa para DPANN es la siguiente:[39]​[40]​ Hydrothermarchaeota Hadesarchaea Thermococci Methanopyri Methanococci Methanobacteria Altiarchaeota Diapherotrites Micrarchaeota Undinarchaeota Nanoarchaeota Aenigmarchaeota Huberarchaeota Poseidoniia Thermoplasmata Methanonatronarchaeia Archaeoglobi Methanoliparia Syntropharchaeia Methanosarcinia Methanocellia "Nanohaloarchaeota" Methanomicrobia Haloarchaea Korarchaeia Bathyarchaeia Nitrososphaeria Methanomethylicia Thermoproteia Sifarchaeia Jordarchaeia Odinarchaeia Baldrarchaeia Thorarchaeia Hermodarchaeia Lokiarchaeia Wukongarchaeia Heimdallarchaeia Eukaryota La clasificación de las arqueas en especies también es controvertida.Este tema es controvertido; por ejemplo, algunos datos sugieren que en arqueas como Ferroplasma, se pueden agrupar células individuales en poblaciones de genoma muy similar y que raramente transfieren genes a grupos más divergentes de células.[45]​ El problema de cómo estudiar y clasificar microbios no cultivados también se da en las bacterias.Proteoarchaeota que incluye los supergrupos Thermoproteota y Asgard se originaron a mediados del Arcaico.[69]​[49]​[50]​ La separación de Asgard y los eucariotas se calculó a finales del Arcaico (periodo Neoarcaico).[62]​[63]​[73]​ La relación evolutiva entre las arqueas y los eucariotas es generalmente aceptada, aunque hay detalles que todavía se desconocen.Además de las similitudes en la estructura y las funciones celulares que serán discutidas más adelante, muchos árboles genéticos agrupan los dos linajes.[86]​ En las células de las arqueas se han identificado proteínas relacionadas con los componentes del citoesqueleto,[87]​ así como filamentos.[93]​ En su estructura general, las arqueas se parecen especialmente a las bacterias grampositivas, pues la mayoría tienen una única membrana plasmática y pared celular, y carecen de espacio periplasmático; la excepción de esta regla general es la arquea Ignicoccus, que tiene un espacio periplasmático particularmente grande que contiene vesículas limitadas por membranas, y que queda cerrado por una membrana exterior.En segundo lugar, los lípidos arqueanos son únicos porque la estereoquímica del grupo glicerol es la inversa de la que se observa en otros organismos.Aunque los isoprenoides desempeñan un papel importante en la bioquímica de muchos organismos, solo las arqueas los utilizan para producir fosfolípidos.El ácido acético también es descompuesto en metano y dióxido de carbono directamente, por arqueas acetótrofas.[147]​ Aún son más significativas las grandes cantidades de arqueobacterias que viven en todo el mundo en la comunidad planctónica (como parte del picoplancton).Sin embargo, las arqueas que hacen esto, como Sulfolobus producen ácido sulfúrico como producto residual, y el crecimiento de estos organismos en minas abandonadas puede contribuir a la formación de los líquidos del drenaje minero ácido.En 2007, todavía no se conocía ningún ejemplo claro de patógeno o parásito arqueobacteriano.[166]​ En estos ambientes anaeróbicos, los protozoos descomponen la celulosa del material vegetal para obtener energía.[170]​ Las arqueas también pueden ser comensales, beneficiándose de una asociación sin ayudar o dañar al otro organismo.[183]​ Las arqueas acidófilas son también prometedores en minería para la extracción de metales como oro, cobalto y cobre.Ocho de esas sustancias ya han sido caracterizadas, pero podría haber muchas más, especialmente en las haloarqueas.Además, podrían permitir la creación de nuevos marcadores seleccionables para utilizarlos en la biología molecular arqueobacteriana.
Haloarqueas , cada célula mide aproximadamente 5 μm de longitud.
Las arqueas extremófilas se detectaron inicialmente en ambientes extremos, tales como fuentes hidrotermales . (En la fotografía: vista aérea de la Gran Fuente Prismática , un lago en el Parque nacional de Yellowstone (EE. UU.). La laguna mide aproximadamente 75 × 91 m.
Los organismos ARMAN (filo Micrarchaeota y orden Parvarchaeales ) son un grupo de arqueas descubierto en el año 2006 en los drenajes ácidos de minas . Encontrados por ejemplo en las minas de Río Tinto , Huelva, España.
Situación de las arqueas en el árbol filogenético de Carl Woese et al. basado en datos de secuencias genéticas de ARNr 16S. Haga clic en cada filo para ir a la página.
Animalia Fungi Firmicutes Chlamydiae Chlorobi Bacteroidetes Actinobacteria Planctomycetes Spirochaetes Fusobacteria Aquificae Thermotogae Cyanobacteria Chloroflexi Deinococcus-Thermus Acidobacteria Proteobacteria Euryarchaeota Nanoarchaeota Crenarchaeota Protozoo Rhodophyta Viridiplantae Myxomycota
Árbol filogenético que muestra la divergencia de las especies modernas de su ancestro común en el centro. [ 48 ] ​ Los tres dominios están coloreados de la siguiente forma; las bacterias en azul, las archaeas en verde, y las eucariotas de color rojo.
Cladograma que muestra la divergencia temporal entre los principales filos de arqueas, bacterias y los eucariotas. [ 49 ] [ 50 ]
Rango de tamaños que presentan las células prokaryotas en relación con otros organismos y biomoléculas .
Estructura de la membrana. Arriba , fosfolípido de arquea: 1 , cadenas de isopreno; 2 , enlaces éter; 3 , resto de L-glicerol; 4 , grupo fosfato. En el medio , fosfolípido bacteriano o eucariótico: 5 , cadenas de ácidos grasos; 6 , enlaces éster; 7 , resto de D-glicerol; 8 , grupo fosfato. Abajo : 9 , bicapa lipídica de bacterias o eucariotas; 10 , monocapa lipídica de algunas arqueas.
Las haloarqueas que crecen en el lago Magadi (Kenia) son de colores rojizos debido a pigmentos carotenoides como la bacterioruberina . [ 110 ]
Bacteriorodopsina de Halobacterium salinarum . En el modelo se muestra el cofactor retinol y residuos implicados en la transferencia de protones. [ 118 ]
Plancton en el océano (verde claro); las arqueas constituyen la mayor parte de la vida oceánica.
Las arqueas metanógenas forman una simbiosis con las termitas .