Baum des LebensDomänen, Reiche und Stämme erklärt

Wie wird das Leben auf der Erde eingeteilt? Diese Seite behandelt die Domänen, Reiche und Stämme im Baum des Lebens des Spiels und wie sie ineinander verschachtelt sind.

Alles Leben auf der Erde stammt von einem Vorfahren ab, deshalb lässt es sich als Baum zeichnen. Die Wurzel ist der letzte gemeinsame Vorfahr aller Lebewesen. Von ihr gehen drei Domänen aus: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten. Die Eukaryoten teilen sich in fünf Reiche, und jede Domäne oder jedes Reich enthält eine Reihe von Stämmen. Diese Seite behandelt den „Stamm“ des Baums des Lebens im Spiel, die obersten drei Ebenen: Domänen, Reiche und Stämme. Sie geht nicht hinunter zu Klassen, Ordnungen oder Familien.

Die Einteilung in drei Domänen war eine echte Neufassung der Biologie. Früher teilte man das Leben in Bakterien und alles andere ein. Der Vergleich der ribosomalen RNA zeigte, dass „Bakterien“ in Wirklichkeit zwei sehr verschiedene Arten von Leben waren, und die Archaeen wurden ein eigener Zweig (Woese & Fox, PNAS 1977). Der Baum des Lebens wurde dann mit drei Domänen neu gezeichnet: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten (Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990).

Die Wurzel: der letzte gemeinsame Vorfahr

Der letzte gemeinsame Vorfahr aller Lebewesen (LUCA) ist die Wurzel. Rückgerechnet aus heutigen Genen lebte er womöglich in der Nähe heißer, sauerstofffreier, wasserstoffreicher Tiefseequellen (Weiss et al., Nature Microbiology 2016). Jede Domäne im Baum stammt von ihm ab.

Die drei Domänen

DomäneLateinischer NameZahl der Stämme
BakterienBacteriaNeun Stämme
ArchaeenArchaeaVier Stämme
EukaryotenEukaryotaFünf Reiche mit jeweils mehreren Stämmen

Die neun Bakterienstämme

Die neun Stämme der Bakterien sind: Cyanobakterien, Pseudomonadota (Proteobakterien), Bacillota (Firmicutes), Actinobakterien, Bacteroidetes, Spirochäten, Deinococcota, Aquificota und Thermotogota.

Die vier Archaeenstämme

  • Methanobacteriota (Euryarchaeota)
  • Thermoproteota (Crenarchaeota)
  • Nitrososphaerota (Thaumarchaeota)
  • Asgard-Archaeen

Die Asgard-Archaeen nehmen eine interessante Stellung ein. Lokiarchaeum, im Tiefseesediment gefunden, trägt viele Gene, die man einst für exklusiv eukaryotisch hielt (Spang et al., Nature 2015). Das legt nahe, dass Eukaryoten ungewöhnlich nahe Verwandte der Archaeen sind.

Die fünf Reiche der Eukaryoten

Im Spiel sind die Eukaryoten in fünf Reiche eingeteilt, jedes mit eigenen Stämmen.

ReichStämme
ProtozoenEuglenozoen, Amoebozoen, Choanozoen
ChromistenOchrophyta, Wimpertierchen, Foraminiferen, Haptophyten, Apicomplexa, Dinoflagellaten
PflanzenRotalgen, Grünalgen, Armleuchteralgen, Moose, Farnpflanzen, Nacktsamer, Bedecktsamer
PilzeChytridiomyceten, Glomeromycota, Schlauchpilze, Ständerpilze
TiereSchwämme, Nesseltiere, Rippenquallen, Plattwürmer, Fadenwürmer, Rädertierchen, Bärtierchen, Ringelwürmer, Weichtiere, Armfüßer, Gliederfüßer, Stachelhäuter, Chordatiere

Die Tiere haben die meisten Stämme, dreizehn. Die Zeile der Pflanzen, von Rot- und Grünalgen bis zu den Bedecktsamern, zeichnet fast den Weg nach, den Pflanzen an Land nahmen: Zuerst kommen die Armleuchteralgen, dann die Moose und danach Farnpflanzen, Nacktsamer und Bedecktsamer.

Den Baum zählen

Zählt man die Stämme aller drei Domänen zusammen, ergeben sich neun bei den Bakterien, vier bei den Archaeen und dreiunddreißig in den fünf Reichen der Eukaryoten, insgesamt sechsundvierzig Stämme. Die Tiere haben die meisten (dreizehn), gefolgt von den Pflanzen (sieben), Chromisten (sechs), Pilzen (vier) und Protozoen (drei). Der Baum ist nur bis zur Ebene der Stämme gezeichnet, feinere Einteilungen erscheinen nicht. Er hat eine Wurzel und drei Domänen und verzweigt sich mit jedem Schritt nach oben feiner.

Ein Schlüsselereignis im Baum

  • Endosymbiose: Mitochondrien und Chloroplasten waren einst frei lebende Bakterien. Nachdem sie verschluckt wurden, wurden sie Teil der Zelle. Als die Idee vorgeschlagen wurde, lehnten mehr als ein Dutzend Fachzeitschriften sie ab (Margulis, veröffentlicht als Sagan, Journal of Theoretical Biology 1967).

Arbeiten zum Suchen

  • Woese & Fox (1977): „Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms“
  • Woese et al. (1990): „Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya“
  • Spang et al. (2015): „Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes“
  • Weiss et al. (2016): „The physiology and habitat of the last universal common ancestor“

Reale Grundlage

  • Bakterien (Bacteria): eine Domäne im Baum des Lebens, abstammend vom letzten gemeinsamen Vorfahren.

  • Cyanobakterien (Cyanobacteriota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Proteobakterien (Pseudomonadota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Firmicutes (Bacillota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Actinobacteria (Actinomycetota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Bacteroidetes (Bacteroidota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Spirochäten (Spirochaetota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Deinococcota: ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Aquificota: ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Thermotogota: ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Bakterien.

  • Archaeen: eine Domäne im Baum des Lebens, abstammend vom letzten gemeinsamen Vorfahren.

  • Euryarchaeota (Methanobacteriota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Archaeen.

  • Crenarchaeota (Thermoproteota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Archaeen.

  • Thaumarchaeota (Nitrososphaerota): ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Archaeen.

  • Asgardarchaeota: ein Stamm im Baum des Lebens, in der Domäne der Archaeen.

  • Eukaryoten (Eukaryota): eine Domäne im Baum des Lebens, abstammend vom letzten gemeinsamen Vorfahren.

  • Protozoen: ein Reich im Baum des Lebens, in der Domäne der Eukaryoten.

  • Euglenozoa: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Protozoen.

  • Amoebozoa: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Protozoen.

  • Choanozoa: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Protozoen.

  • Chromista: ein Reich im Baum des Lebens, in der Domäne der Eukaryoten.

  • Ochrophyta: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Chromista.

  • Wimpertierchen (Ciliophora): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Chromista.

  • Foraminiferen: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Chromista.

  • Haptophyta: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Chromista.

  • Apicomplexa: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Chromista.

  • Dinoflagellaten (Dinoflagellata): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Chromista.

  • Pflanzen (Plantae): ein Reich im Baum des Lebens, in der Domäne der Eukaryoten.

  • Rotalgen (Rhodophyta): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pflanzen.

  • Grünalgen (Chlorophyta): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pflanzen.

  • Armleuchteralgen (Charophyta): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pflanzen.

  • Moose (Bryophyta): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pflanzen.

  • Farnpflanzen (Pteridophyta): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pflanzen.

  • Nacktsamer (Gymnospermae): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pflanzen.

  • Bedecktsamer (Angiospermae): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pflanzen.

  • Pilze (Fungi): ein Reich im Baum des Lebens, in der Domäne der Eukaryoten.

  • Chytridiomyceten (Chytridiomycota): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pilze.

  • Glomeromycota: ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pilze.

  • Schlauchpilze (Ascomycota): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pilze.

  • Ständerpilze (Basidiomycota): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Pilze.

  • Tiere (Animalia): ein Reich im Baum des Lebens, in der Domäne der Eukaryoten.

  • Schwämme (Porifera): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Nesseltiere (Cnidaria): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Rippenquallen (Ctenophora): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Plattwürmer (Platyhelminthes): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Fadenwürmer (Nematoda): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Rädertierchen (Rotifera): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Bärtierchen (Tardigrada): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Ringelwürmer (Annelida): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Weichtiere (Mollusca): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Armfüßer (Brachiopoda): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Gliederfüßer (Arthropoda): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Stachelhäuter (Echinodermata): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

  • Chordatiere (Chordata): ein Stamm im Baum des Lebens, im Reich der Tiere.

Verwandte Forschung

Diese Studien hängen mit dem Thema zusammen, belegen diese Seite aber nicht direkt.

  • Eine dritte Art von Leben: Der Vergleich der ribosomalen RNA zeigte, dass „Bakterien“ in Wirklichkeit zwei sehr verschiedene Lebensformen sind, und die Archaeen bekamen einen eigenen Zweig.

    Quelle: Woese & Fox, PNAS 1977, "Phylogenetic structure of the prokaryotic domain: The primary kingdoms"

  • Das Drei-Domänen-System: Der Baum des Lebens wurde in drei Domänen neu eingeteilt: Bakterien, Archaeen und Eukaryoten.

    Quelle: Woese, Kandler & Wheelis, PNAS 1990, "Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya"

  • Endosymbiontentheorie: Margulis schlug vor, dass Mitochondrien und Chloroplasten einst eigenständige Bakterien waren, die verschluckt wurden und Teil der Zelle wurden. Über ein Dutzend Fachzeitschriften lehnten das ab.

    Quelle: Sagan (Margulis), Journal of Theoretical Biology 1967, "On the origin of mitosing cells"

  • Die Heimat von LUCA: Ausgehend von heutigen Genen lebte der gemeinsame Vorfahr allen Lebens vielleicht in der Nähe heißer, sauerstofffreier, wasserstoffreicher Tiefseequellen.

    Quelle: Weiss et al., Nature Microbiology 2016, "The physiology and habitat of the last universal common ancestor"

  • Asgard-Archaeen: In Tiefseesedimenten gefundene Lokiarchaeota tragen viele Gene, die man einst nur bei Eukaryoten vermutete.

    Quelle: Spang et al., Nature 2015, "Complex archaea that bridge the gap between prokaryotes and eukaryotes"

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Zeichnet den ganzen Baum des Lebens als eine Karte, in die du immer weiter hineinzoomen kannst, von der Wurzel bis zu einer einzelnen Art.