Археи ( / ɑːrˈk iːə / ( слушать ) ar - KEE - ə ; единственное число archaeon / ɑːrˈk iːən / ) — домен одноклеточных организмов . Эти микроорганизмы лишены клеточных ядер и поэтому являются прокариотами . Первоначально археи были отнесены к бактериям , получив название архебактерии (в царстве архебактерий).), но этот термин вышел из употребления. [4]
Клетки архей обладают уникальными свойствами, отличающими их от двух других доменов , бактерий и эукариот . Археи далее делятся на несколько признанных типов . Классификация затруднена, потому что большинство из них не были выделены в лаборатории и были обнаружены только по их генным последовательностям в образцах окружающей среды.
Археи и бактерии, как правило, похожи по размеру и форме, хотя некоторые археи имеют очень разные формы, например, плоские квадратные клетки Haloquadratum walsbyi . [5] Несмотря на это морфологическое сходство с бактериями, археи обладают генами и несколькими метаболическими путями , которые более тесно связаны с путями эукариот, особенно для ферментов, участвующих в транскрипции и трансляции . Другие аспекты биохимии архей уникальны, например, их зависимость от эфирных липидов в их клеточных мембранах [6] , включая археолы .. Археи используют более разнообразные источники энергии, чем эукариоты, от органических соединений , таких как сахара, до аммиака , ионов металлов и даже газообразного водорода . Солеустойчивые Haloarchaea используют солнечный свет в качестве источника энергии, а другие виды архей фиксируют углерод (автотрофность), но, в отличие от растений и цианобактерий , ни один из известных видов архей не делает и то, и другое. Археи размножаются бесполым путем бинарным делением , фрагментацией или почкованием ; в отличие от бактерий, ни один из известных видов архей не образует эндоспоры . Первыми обнаруженными археями былиэкстремофилы , живущие в экстремальных условиях, таких как горячие источники и соленые озера , где нет других организмов. Усовершенствованные инструменты молекулярного обнаружения привели к открытию архей почти во всех средах обитания , включая почву, [7] океаны и болота . Археи особенно многочисленны в океанах, и археи в планктоне могут быть одной из самых многочисленных групп организмов на планете.
Археи составляют основную часть жизни Земли . Они входят в состав микробиоты всех организмов. В микробиоме человека они важны для кишечника , рта и кожи. [8] Их морфологическое, метаболическое и географическое разнообразие позволяет им играть несколько экологических ролей: фиксация углерода; цикл азота ; оборот органических соединений; например, поддержание микробных симбиотических и синтрофных сообществ. [7] [9]
Четкие примеры архейных патогенов или паразитов неизвестны. Вместо этого они часто являются мутуалистами или комменсалами , такими как метаногены (вырабатывающие метан штаммы), населяющие желудочно- кишечный тракт человека и жвачных животных , где их огромное количество облегчает пищеварение . Метаногены также используются в производстве биогаза и очистке сточных вод , а в биотехнологии используются ферменты экстремофильных архей, которые могут выдерживать высокие температуры и органические растворители .
На протяжении большей части 20-го века прокариоты рассматривались как единая группа организмов и классифицировались на основе их биохимии , морфологии и метаболизма . Микробиологи пытались классифицировать микроорганизмы на основе структуры их клеточных стенок , их формы и веществ, которые они потребляют. [10] В 1965 году Эмиль Цукеркандл и Линус Полинг [11] вместо этого предложили использовать последовательности генов разных прокариот, чтобы выяснить, как они связаны друг с другом. Этот филогенетический подход является основным методом, используемым сегодня. [12]