Od 90. rokov 20. storočia sa molekulárna analýza DNA a rozsiahle fylogenomické štúdie stali základným nástrojom na štúdium evolučných vzťahov medzi eukaryotmi. Tieto analýzy priniesli množstvo objavov a viedli k potrebe zásadne prehodnotiť zaužívané klasifikácie. Identifikácia takzvaných superskupín, ako je napríklad obrovský klád SAR (zahŕňajúci Stramenopiles, Alveolata a Rhizaria) alebo klád Archaeplastida (zelené a červené riasy, glaukofyty a vyššie rastliny), poskytla pevnejší rámec pre pochopenie diverzity eukaryotov. Tieto superskupiny predstavujú hlavné evolučné línie, ktoré reflektujú skutočné, hlboké fylogenetické vzťahy.
Nový systém zároveň odstránil mnohé polyfyletické skupiny (umelé zoskupenia), ktoré v minulosti zahŕňali nepodobné organizmy s odlišným evolučným pôvodom len na základe vonkajšej podobnosti(1). Tým sa podarilo systematiku nielen zjednodušiť, ale predovšetkým ju priblížiť realite biologickej diverzity a zbaviť ju historických omylov.
Protisty (jednobunkovce) a výzvy ich klasifikácie link
Historicky sa jednobunkové organizmy – súhrnne, no umelo označované ako protisty – zaraďovali na základe veľmi jednoduchých kritérií, akou bola napríklad prítomnosť alebo absencia chloroplastov. Tento prístup viedol k obrovským nejasnostiam a konfliktom, pretože bičíkovce sa v zoologických systémoch klasifikovali ako prvoky (Protozoa) a v botanických ako primitívne riasy (Algae).(2)
Moderný fylogenetický systém toto umelé rozdeľovanie definitívne opúšťa a jednobunkovce už netvoria samostatnú ríšu, ale sú rozptýlené vo všetkých hlavných vývojových líniách eukaryotov.(1)
Čo priniesla revízia link
Zatiaľ čo v klasifikácii z roku 2012(1) sa uvažovalo o viacerých rovnocenných superskupinách, obrovskou novinkou najnovších revízií(3) je potvrdenie, že eukaryoty sa dajú rozdeliť na dve obrovské super-domény:
- Amorphea – obrovská doména, ktorá logicky spája mnohobunkové organizmy s ich jednobunkovými predkami.
- Diaphoretickes – druhá obrovská vývojová vetva eukaryotického stromu, združujúca primárne organizmy so schopnosťou fotosyntézy (a ich príbuzných).
Vďaka lepšiemu rozlíšeniu fylogenetických stromov sa objavili a stabilizovali aj úplne nové veľké zoskupenia. Najvýznamnejšie z nich sú:
- Obazoa – tento robustný klád (patriaci do domény Amorphea) s definitívnou platnosťou prepojil huby a živočíchy (tvoriace líniu Opisthokonta) s ich jednobunkovými príbuznými (skupiny Breviatea a Apusomonadida).
- Haptista a Cryptista – superskupiny, ktoré získali v novom strome svoje pevné a silne podporené miesto.
Obrovským prekvapením modernej systematiky je naopak strata monofýlie u známej skupiny Excavata. Autori revízie priamo uvádzajú, že táto kedysi platná superskupina sa definitívne ruší. Dnes sa tento termín používa už len neformálne pre jej bývalé línie (ako sú Discoba a Metamonada), ktoré sa od seba nezávisle oddelili a dnes stoja na úplnej báze eukaryotického stromu mimo dvoch hlavných domén.
Od morfológie k environmentálnej DNA link
Reorganizácia klasifikácie definitívne upustila od strnulých kategórií zameraných len na tvar tela. Ukázalo sa napríklad, že do rozsiahlej vývojovej línie Stramenopiles patria bok po boku tak tvarovo rozdielne organizmy, ako sú jednobunkové mikroskopické rozsievky a obrovské, desiatky metrov dlhé morské chaluhy.
Obrovská časť diverzity mikrobiálnych eukaryotov by však pre vedu zostala stále neznámou, nebyť moderných technológií. Od roku 2012 došlo k masívnemu nárastu genetických informácií získaných priamo z prostredia (z pôdy, sladkých vôd i z hlbokých oceánov). Táto metóda je známa ako odber environmentálnej DNA (angl. environmental DNA, eDNA). Vďaka eDNA veda objavila úplne nové evolučné línie, ktoré dovtedy existovali len ako „anonymné sekvencie“ v databázach. Ukazuje sa, že genetická diverzita jednobunkových organizmov vysoko prevyšuje tú, ktorú sme dokázali popísať na základe morfológie.
Ruka v ruke s týmito objavmi prišlo aj priradenie takzvaných trofických gíld (funkčných potravných skupín) k väčšine taxónov. Moderná systematika tak neslúži len na „škatuľkovanie“ druhov. Priradenie funkčných gíld pomáha ekológom priamo interpretovať, akú dôležitú ekologickú úlohu hrajú tieto organizmy v komplexných prírodných spoločenstvách.
Prečo v modernom systéme zachovávame kmene a triedy? link
Moderný „strom života“ cielene nekladie dôraz na historické a často zavádzajúce koncovky latinských názvov. Prípony ako -phyta (rastliny), -mycetes (huby) alebo -zoa (živočíchy) totiž často ostali aj tým jednobunkovým organizmom, u ktorých už vieme, že do ríše rastlín, húb či živočíchov vôbec nepatria.
Moderná veda z tohto dôvodu pôvodne prešla na takzvaný bezkategóriový systém (angl. rankless). Organizmy združovala len na základe ich reálneho vnorenia do vývojových vetiev (kládov) a nepomenúvala každý uzol na strome tradičnou taxonomickou hodnotou. Autori revízie z roku 2019 však sami priznali, že takýto prístup bol pre študentov a nespecialistov ťažko uchopiteľný a mätúci.
Ako ústretový krok preto v najnovšej klasifikácii neformálne navrhujú vo väčšine veľkých kládov opätovné použitie tradičných kategórií, akými sú kmeň (phylum) a trieda (classis).
Na najvyššom hierarchickom stupni domény eukaryotických organizmov (Eukaryota) je situácia nasledovná:
- Adl, S. M., et al: The Revised Classification of Eukaryotes. (2012). Journal of Eukaryotic Microbiology. 59(5). 429-493. International Society of Protistologists. DOI: 10.1111/j.1550-7408.2012.00644.x.
- Tirjaková, E: Protistológiа. Interné učebné texty. (1. časť). (2010). 1-216. Katedra zoológie, Prírodovedecká fakulta, Univerzita Komenského v Bratislave. Interné učebné texty pre predmet Protistológia, 1. časť.
- Adl, S. M., et al: Revisions to the Classification, Nomenclature, and Diversity of Eukaryotes. (2019). Journal of Eukaryotic Microbiology. 66(1). 4-119. Wiley Periodicals, Inc. on behalf of International Society of Protistologists. DOI: 10.1111/jeu.12691.