Durante algún tiempo se pensó que todos los organismos procariontes eran bacterias y pertenecían al reino monera, pero en 1977 un profesor de la Universidad de Illinois en Urbana, llamado Carl Woese, aplicó técnicas de genética molecular al ácido ribonucleico ribosomal (ARNr), de las subunidades pequeñas de los ribosomas de diversos grupos de procariontes buscando sus relaciones filogenéticas, ya que se sabe que en el material genético de las células esta la información esencial sobre sus antepasados, además de que es una molécula que está presente en todos los organismos vivos y su secuencia de nucleótidos cambia lentamente, lo que significa que evoluciona muy despacio.
Los resultados fueron sorprendentes y descubrió que el grupo de los procariontes es diversificado y heterogéneo con una divergencia biológica extraordinariamente antigua, que los divide en dos grupos distintos y alejados entre sí que corresponden a las bacterias comunes que llamó eubacterias y el de las archaebacterias, que incluyen a las metanógenas (que obtienen su energía de la reducción del CO2 con el H2 para producir metano CH4); las termoacidófilas (que viven a altas temperaturas y medios ácidos) y las halobacterias (que viven en lugares con altas concentraciones de sal); así mismo definió las relaciones evolutivas de los microorganismos.
En 1990 Woese en su trabajo titulado “Hacia un Sistema Natural de Organismos: Propuesta de los tres dominios Archaea, Bacteria y Eukaria”, propone una nueva categoría llamada dominio, que es un nuevo taxón filogenético que está por encima de la categoría de reino y que reagrupó a los seres vivos en tres dominios que son: Eubacterya formado por las bacterias, el Archaea representado por las arqueobacterias y finalmente al Eukarya que incluye a todos los organismos que tienen células eucariotas (reinos: protoctista, fungi, animal y plantae); representando tres linajes evolutivos en el que hizo notar que divergen de un ancestro común LUCA.
Wolfram Zillig (1925-2005). Biólogo molecular alemán, demostró que los eucariontes (eukarya) tenían rasgos más parecidos a las arqueobacterias, que ellas con las eubacterias (bacterias) y concluyó que algunos son exclusivos de las arqueobacterias, otros los comparten con los eucariontes o bien con las bacterias, sin embargo, hay una afinidad evolutiva entre las arqueobacterias y los eukarya; por lo tanto, los dos provienen de una misma rama. En base a lo anterior la vida en la Tierra ha evolucionado a lo largo de éstos tres linajes o dominios.
En el Coloquio de la Fundación Treille en 1999, se acordó aceptar el término LUCA que viene de las siglas en inglés Last Universal Cellular Ancestro (último ancestro celular universal), que es el antepasado común universal de las células modernas y que es compartida por todos los seres vivos, por lo que es una célula evolucionada con todas las características de sus futuros descendientes.
Características de los Tres Dominios
| Bacteria | Archaea | Eukarya |
|---|---|---|
| Unicelulares | Unicelulares | Unicelulares y pluricelulares |
| Reproducción asexual –fisión binaria | Reproducción asexual –fisión binaria | Reproducción asexual y sexual |
| Pared celular con peptidoglicanos | Pared celular sin peptidoglicanos, solo con polisacáridos o proteínas | Pared celular de plantas de celulosa, de hongos quitina y animales sin pared celular |
| Fosfolípidos de la membrana celular no ramificados | Fosfolípidos de la membrana ramificados | Fosfolípidos de la membrana no ramificados |
| Sin envoltura nuclear | Sin envoltura nuclear | Con envoltura nuclear |
| Sin organelos celulares rodeados por membrana | Sin organelos celulares rodeados por membrana | Con organelos celulares rodeados por membrana |
| Sin intrones | Algunos con intrones | Con intrones |
| Lípidos de la membrana formados por la unión de dos cadenas de ácidos grasos a un glicerol por enlace éster | Lípidos de la membrana formados por la unión de largas cadenas de alcohol isoprénico a un glicerol por enlaces éter | Lípidos de la membrana formados por la unión de dos cadenas de ácidos grasos a un glicerol por enlaces éster |
| Posee ADN circular y único, con presencia de plásmidos | Posee ADN circular y único, con presencia de plásmidos | Posee ADN fragmentado en cromosomas múltiples |
| Cosmopolitas, se desarrollan en ambientes no extremos | Se creía que vivían exclusivamente en ambientes extremos (extremófilas) fuentes termales, fumarolas marinas, etc. Recientemente se han encontrado en ambientes marinos formando parte del Océano Pacífico y la Antártida, lagos de agua dulce, en medios fríos y templados o suelos | Cosmopolitas, se desarrollan en ambientes no extremos |
| Se pueden cultivar fuera de su hábitat natural | No se han podido cultivar fuera de su hábitat natural | Se pueden cultivar fuera de su hábitat natural |
| Son células procariotas | Son células procariotas | Son células eucariotas |
| Polimerasa de ARN relativamente pequeña y simple | Polimerasa de ARN compleja, similar a la eucariótica | Polimerasa de ARN compleja |
| Membrana formada por bicapa | Membrana formada a veces por monocapa | Membrana formada por bicapa |