Arkeoj aŭ arĥeoj (latine Archaea) estas biologia regno de prokariotaj estaĵoj. Arkeoj estas unuĉelaj kaj ne havas ĉelkernojn, tamen ili ne estas bakterioj, kvankam ili dekomence estis klasigitaj kiel bakterioj, kaj ricevis la nomon prabakterioj (latine archaebacteria, en la Prabakteria regno) - tiu klasigo eksmodiĝis post la studoj fare de Carl Woese.[1] Sur la genetika nivelo, ili estas pli similaj al eŭkariotoj kiel ni mem. Estis Carl Woese, kiu eltrovis la arĥeojn en 1977.
Arkiaj ĉeloj havas unikajn trajtojn kiuj apartigas ilin el la aliaj du vivoregnoj, nome Bakterioj kaj Eŭkariotoj. La arkioj estas krome subdividitaj en multaj agnoskitaj filumoj. Ties klasigo estas malfacile farebla ĉar la majoritato ankoraŭ ne estis izoligitaj en la laboratorioj kaj estis detektitaj nur pere de analizo de ties nukleataj acidoj en montraĵoj elprenitaj el ties medioj.
Arkioj kaj bakterioj estas ĝenerale similaj laŭ grando kaj formo, kvankam kelkaj arkioj havas formojn tre malsimilajn al tiuj de bakterioj, kiaj la ebenaj kaj kvadrat-formaj ĉeloj de Haloquadratum walsbyi.[2] Spite tiun morfologian similecon al la bakteriio, arkioj posedas genojn kaj kelkajn metabolajn sistemojn kiuj estas pli proksime rilataj al tiuj de eŭkariotoj, ĉefe la enzimoj kiuj funkcias en la genetikaj procezoj de transskrinado kaj tradukado. Aliaj aspektoj de arkia biokemio estas unikaj, kiaj ilia dependo el eteraj lipidoj en iliaj ĉelmembranoj, kiel ĉe la arkeoloj. Arkioj uzas pli da energifontoj ol la eŭkariotoj: tiuj gamas el organikaj komponaĵoj, kiel sukeroj, al amoniako, metalaj jonoj aŭ eĉ hidrogenhava gaso. Sal-toleraj arkioj (nome Haloarchaea aŭ Salarkioj) uzas sunlumon kiel energifonto, kaj aliaj specioj de arkioj fiksigas karbonon, sed malkiel ĉe plantoj kaj cianobakterioj, neniu konata specio de arkio plenumas ambaŭ procezojn. Arkioj reproduktiĝas nesekse pere de binara fisio, fragmentado, aŭ burĝonado; malkiel ĉe bakterioj kaj eŭkariotoj, neniu konata specio de arkio formas sporojn.
Multaj arkeoj estas ekstremofiloj, tio estas vivas en tre akraj medioj — ekzemple, varmegaj, salegaj, kaj acidaj lagoj. Inter tiuj estis registritaj dekomence termofontoj kaj sallagoj, sed ekde tiam ili troviĝis ankaŭ en ampleksa gamo de habitatoj, kiel grundoj, oceanoj kaj marĉoj. Ili estas ankaŭ parto de la homa mikrobaro, kiu troviĝas en kojlo, buŝo kaj haŭto.[3] Arkioj estas partikulare multnombraj en la oceanoj, kaj la arkioj de la planktono povas esti el la plej abundaj grupoj de organismoj sur la planedo. Arkioj estas la ĉefa parto de la surtera vivo kaj ili povas ludi gravajn rolojn kaj en la karbona kaj en la nitrogena cikloj.
Oni ne konas klarajn ekzemplojn de arkiaj patogenoj aŭ parazitoj, sed ili estas ofte mutualistoj aŭ kunmanĝantoj. Unu ekzemplo estas la metanogenoj kiuj loĝas en la digesta sistemo de homoj aŭ remaĉuloj, kie ilia multnombreco fakte helpas la digestadon. Metanogenoj estas uzataj ankaŭ en produktado de biogaso kaj en procezoj de akvopurigado, kaj bioteknologio ekspluatas enzimojn el ekstremofilaj arkioj kiuj povas rezisti altajn temperaturojn kaj organikajn solvigaĵojn. Laŭ nuna scio, la arkioj kaŭzas neniun ajn homan aŭ bestan malsanon — ili estas plej interesaj laŭ la vidpunkto de evoluo. Multaj sciencistoj nun kredas ke la komuna parencaro de ĉiuj eŭkariotoj estis simila al arkeoj.
Dum multo de la 20a jarcento, prokariotoj estis konsiderataj kiel aparta grupo de organismoj kaj klasigitaj baze sur sia biokemio, morfologio kaj metabolo. Por ekzemplo, mikrobiologoj klopodis klasigi mikroorganismojn baze sur la strukturoj de iliaj ĉelmuroj, ilia formoj kaj la substancojn kiujn ili konsumas.[4] En 1965, Emile Zuckerkandl kaj Linus Pauling[5] proponis anstataŭe uzi la sekvencojn de la genoj en diversaj prokariotoj por studi kiel ili estas rilataj unu al la alia. Tiu filogenetika alproksimiĝo estas la ĉefa metodo uzita nune.
Arkioj estis dekomence klasigitaj kiel aparta grupo de prokariotoj en 1977 fare de Carl Woese kaj George E. Fox baze sur la sekvencoj de ribosomaj genoj RRNA.[6] Tiuj du grupoj estis origine nomitaj Arkiobakterioj kaj Eŭbakterioj kaj estis termigitaj Urkingdoms fare de Woese kaj Fox; aliaj esploristoj traktis ilin kiel regnoj aŭ subgenroj. En tiu publikigo Woese kaj Fox prezentis la unuajn pruvarojn por la koncepto de arkiobakterioj - kiuj tiam enhavis nur la metanogenojn - kiel aparta "devenlinio":
Por emfazi tiun diferencon, Woese, Otto Kandler kaj Mark Wheelis poste proponis novan naturan sistemon de organismoj kun tri apartaj domanioj: nome Eŭkariotoj, Bakterioj kaj Arkioj,[7] en tio kio estas nune konata kiel "La Woese-a Revolucio". La historo de la esplorado pri Arkioj estas dokumenita detale fare de Jan Sapp.[8]
La vorto archaea de la scienca nomo derivas el la antikva greka ἀρχαῖα, signife "antikvaj aĵoj",[9] ĉar la unuaj reprezentantoj de la domanio Archaea estis metanogenoj kaj oni supozis, ke ilia metabolo spegulis la praatmosferon de la Tero kanj la antikveco de la organismoj, sed kiam aliaj novaj habitatoj estis studitaj, pliaj organismoj estis malkovritaj. Ankaŭ ekstremaj halofiloj[10] kaj hipertermofilaj mikroboj[11] estis inkluditaj en Archaea. Dum longe, archaea estis konsideritaj kiel ekstremofiloj kiuj ekzistas nur en ekstremaj habitatoj kiaj termofontoj kaj sallagoj. Fine de la 20a jarcento, archaea estis identigitaj ankaŭ en ne-ekstremaj medioj. Nuntempe, ili estas konata kiel granda kaj diversa grupo de organismoj kiuj estas amplekse distribuataj en naturo kaj estas oftaj en ĉiuj habitatoj.[12] Tiu nova alproksimiĝo al la gravo kaj ĉieeco de la arkioj venis el la uzado de polimeraza ĉen-reakcio (PĈR) por detekti prokariotojn el mediaj montraĵoj (kiel akvo aŭ grundo) per de la multobligo de iliaj ribosomaj genoj. Tio ebligas la detekton kaj identigon de organismoj kiuj ne estis produktitaj en la laboratorio.[13] [14]
Arkeoj aŭ arĥeoj (latine Archaea) estas biologia regno de prokariotaj estaĵoj. Arkeoj estas unuĉelaj kaj ne havas ĉelkernojn, tamen ili ne estas bakterioj, kvankam ili dekomence estis klasigitaj kiel bakterioj, kaj ricevis la nomon prabakterioj (latine archaebacteria, en la Prabakteria regno) - tiu klasigo eksmodiĝis post la studoj fare de Carl Woese. Sur la genetika nivelo, ili estas pli similaj al eŭkariotoj kiel ni mem. Estis Carl Woese, kiu eltrovis la arĥeojn en 1977.
