i tre domini della vita mappa concettuale

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La classificazione in tre domini divide tutti gli esseri viventi in Bacteria, Archaea ed Eukarya. Il sistema, proposto da Carl Woese sulla base della sequenza dell'RNA ribosomiale, ha sostituito la precedente suddivisione in cinque regni. La mappa illustra le differenze tra procarioti ed eucarioti, il ruolo degli Archaea come gruppo distinto dai batteri, l'origine endosimbiotica degli organuli e i criteri molecolari utilizzati per ricostruire l'albero della vita.

Perché tre domini e non cinque regni
Fino agli anni Ottanta la classificazione più diffusa prevedeva cinque regni, con i batteri e gli archei riuniti nei Monera. Analizzando la sequenza dell'RNA ribosomiale 16S, Carl Woese scoprì che gli archei erano più distanti dai batteri di quanto si pensasse, tanto da costituire un gruppo a parte. Nel 1990 Woese, Kandler e Wheelis proposero formalmente il sistema dei tre domini. La scelta si basa su dati molecolari anziché solo su caratteristiche morfologiche, perché la morfologia è poco informativa nei microrganismi, che appaiono simili al microscopio pur avendo storie evolutive molto diverse.

Archaea: procarioti con tratti da eucarioti
Gli Archaea sembrano batteri per forma e dimensioni, ma presentano caratteristiche biochimiche peculiari. I lipidi di membrana sono collegati con legami ether, anziché ester, e spesso formano un monostrato; la parete cellulare non contiene peptidoglicano. Sorprendentemente, i loro apparati di trascrizione e traduzione assomigliano a quelli degli eucarioti. Molti archei sono estremofili: termofili vivono in sorgenti calde, alofili in ambienti salati, metanogeni producono metano in condizioni anaerobiche. Altri vivono però anche in oceani e suoli comuni, quindi non tutti gli archei sono estremofili.

La teoria endosimbiotica
Secondo la teoria endosimbiotica, formulata da Lynn Margulis negli anni Sessanta, i mitocondri e i plastidi derivano da batteri liberi inglobati da una cellula ospite. Le evidenze includono il DNA circolare proprio di questi organuli, i ribosomi di tipo batterico, la doppia membrana e la riproduzione per scissione indipendente dalla divisione cellulare dell'ospite. I mitocondri deriverebbero da antichi alfa-proteobatteri, mentre i cloroplasti derivano dai cianobatteri. La teoria è oggi ampiamente accettata e spiega perché gli eucarioti possiedono organuli con genomi ridotti, in cui la maggior parte dei geni è migrata nel nucleo nel corso dell'evoluzione.

Limiti e sviluppi della classificazione
Il modello dei tre domini resta la base dell'insegnamento, ma la ricerca continua a discuterne i dettagli. Il trasferimento orizzontale di geni, molto frequente nei procarioti, rende l'albero della vita meno netto di un semplice ramo a tre: alcune linee si mescolano scambiando DNA. Inoltre, la scoperta degli Asgard archaea, archei con geni simili a quelli eucariotici, ha alimentato ipotesi alternative sull'origine degli eucarioti, come l'ipotesi eocita. Per lo studio scolastico è utile ricordare che i domini descrivono parentele molecolari profonde, non semplici categorie basate sull'aspetto.