La Tierra tiene 4.600 millones de años y se cree que la vida microbiana apareció por primera vez hace entre 3.800 y 3.900 millones de años; de hecho, el 80% de la historia de la Tierra fue exclusivamente vida microbiana. La vida microbiana sigue siendo la forma de vida dominante en la Tierra. Se ha calculado que el número total de células microbianas en la Tierra es del orden de 2,5 X 1030 células, lo que la convierte en la mayor fracción de biomasa del planeta.
La filogenia se refiere a las relaciones evolutivas entre los organismos. El sistema de los tres dominios, propuesto por Woese y otros, es un modelo evolutivo de filogenia basado en las diferencias de las secuencias de nucleótidos de los ARN ribosómicos de la célula (ARNr), así como en la estructura lipídica de la membrana de la célula y su sensibilidad a los antibióticos. La comparación de la estructura del ARNr es especialmente útil. Dado que las moléculas de ARNr en toda la naturaleza desempeñan la misma función, su estructura cambia muy poco con el tiempo. Por lo tanto, las similitudes y disimilitudes en las secuencias de nucleótidos del ARNr son una buena indicación de lo relacionadas o no que están las diferentes células y organismos.
Las arqueas (/ɑːrˈkiːə/ (escuchar) ar-KEE-ə; singular archaeon /ɑːrˈkiːən/) constituyen un dominio de organismos unicelulares. Estos microorganismos carecen de núcleo celular y, por tanto, son procariotas. Las arqueas fueron clasificadas inicialmente como bacterias, recibiendo el nombre de arquebacterias (en el reino Archaebacteria), pero este término ha caído en desuso[4].
Las células arqueas tienen propiedades únicas que las separan de los otros dos dominios, Bacterias y Eucariotas. Las arqueas se dividen además en múltiples filos reconocidos. La clasificación es difícil porque la mayoría no han sido aisladas en un laboratorio y han sido detectadas sólo por sus secuencias genéticas en muestras ambientales.
Las primeras arqueas observadas eran extremófilas, que vivían en entornos extremos como aguas termales y lagos salados sin otros organismos. La mejora de las herramientas de detección molecular permitió descubrir arqueas en casi todos los hábitats, incluidos el suelo, los océanos y las marismas. Las arqueas son especialmente numerosas en los océanos, y las arqueas del plancton pueden ser uno de los grupos de organismos más abundantes del planeta.
Los habitantes del dominio Archaea están más relacionados con las células eucariotas que con las bacterias. Mientras que tanto las bacterias como las arqueas carecen de envoltura nuclear y de orgánulos ligados a la membrana, las arqueas y los eucariotas tienen similitudes que van más allá de las observadas entre las bacterias y las células eucariotas. Las bacterias tienen la macromolécula peptidoglicano en sus paredes celulares; las arqueas y los eucariotas carecen de este polímero. Las bacterias tienen un solo tipo de ARN polimerasa, mientras que las arqueas y los eucariotas tienen varios tipos. Los intrones y las proteínas histónicas asociadas al ADN -una característica que define a las células eucariotas- están ausentes (histonas) o se ven raramente (intrones) en las bacterias, pero están presentes en algunas especies de arqueas.
Dominio Las arqueas contienen algunas células procariotas que viven en condiciones demasiado extremas para otras formas de vida. Los termófilos prosperan a temperaturas de hasta 90ºC y se encuentran en respiraderos volcánicos de aguas profundas y en fuentes termales. Estos procariotas han evolucionado para soportar temperaturas que, de otro modo, matarían las células al desnaturalizar el ADN y las proteínas. El método biotecnológico de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) es posible gracias a la polimerasa de ADN tolerante al calor aislada de un termófilo. Los halófilos extremos soportan condiciones de alta salinidad como el Gran Lago Salado y el Mar Muerto.
Las comparaciones de las secuencias de ADN y las comparaciones estructurales y bioquímicas clasifican sistemáticamente a todos los organismos vivos en 3 dominios primarios: Bacterias, Archaea y Eukarya (también llamados Eucariotas; estos términos pueden usarse indistintamente). Tanto las Bacterias como las Arqueas son procariotas, microorganismos unicelulares sin núcleo, y Eukarya nos incluye a nosotros y a todos los demás animales, plantas, hongos y protistas unicelulares: todos los organismos cuyas células tienen núcleo para encerrar su ADN aparte del resto de la célula. El registro fósil indica que los primeros organismos vivos fueron procariotas (Bacterias y Archaea), y que los eucariotas surgieron mil millones de años después.
Aunque el término procariota (“antes del núcleo”) se utiliza ampliamente para describir tanto a las Arqueas como a las Bacterias, en el Árbol filogenético de la vida que aparece a continuación se puede ver que este término no describe un grupo monofilético:
Árbol filogenético de los seres vivos, basado en datos de ARN y propuesto por Carl Woese, que muestra la separación de bacterias, arqueas y eucariotas. Por esta versión vectorial: Eric Gaba (Sting – fr:Sting) – Instituto de Astrobiología de la NASA, encontrado en un artículo, Dominio Público, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=1201601