Chromalveolata

Chromalveolata
Kloksgewijs van links naar rechts:
een haptofyt; diatomeeën; een waterschimmel; een cryptofyt; en Macrocystis, een bruinwier
Taxonomische indeling
Domein:Eukaryota
Supergroep
Chromalveolata
Cavalier-Smith, 1999[1]
(niet monofyletisch)
Afbeeldingen op Wikimedia Commons Wikimedia Commons
Chromalveolata op Wikispecies Wikispecies
Portaal  Portaalicoon   Biologie

De Chromalveolata vormen een omvangrijke en diverse groep van eukaryoten, die lange tijd werd beschouwd als een aparte supergroep binnen de biologische taxonomie. De Chromalveolata werd voorgesteld in 1999 door Thomas Cavalier-Smith,[1] een verfijning op het door hem geïntroduceerde rijk Chromista. Het idee was dat de Chromista en Alveolata een gemeenschappelijke fotosynthetische voorouder zouden delen.[2]

Het taxon Chromalveolata bevatte verschillende groepen fotosynthetiserende algen, zoals bruinwieren, dinoflagellaten, diatomeeën en Apicomplexa. Een definiërend aspect van de Chromalveolata was de oorsprong via secundaire endosymbiose: alle chromalveolaten zouden afstammen van een voorouderlijke eukaryote cel met twee flagellen (bikont) die een eencellige roodwier had opgenomen als endosymbiont.[3] Een gemeenschappelijk kenmerk was de aanwezigheid van chlorofyl c.

Later onderzoek naar moleculaire fylogenie van eukaryoten maakte duidelijk dat de Chromalveolata geen evolutionaire groep is, maar polyfyletisch.[4] De plastiden zijn in de loop van de evolutie meerdere keren onafhankelijk van elkaar verworven, en dus niet afkomstig uit een enkele voorouder.[5][6] Hierdoor werd het taxon in latere indelingen verlaten, en vonden de voormalige chromalveolaten een plaats in nieuw gedefinieerde supergroepen, zoals de SAR-clade en Haptista.

Taxonomie

Groepen en classificatie

De grootste diversiteit van eukaryoten bevindt zich binnen de SAR-clade, een robuuste monofyletische groep,[4] en grotendeels overlappend met de klassieke chromalveolaten

Het merendeel van de organismen die tot de chromalveolaten werden gerekend, werden in de twintigste eeuw ondergebracht in het rijk Protista. De waterschimmels (Oomycota) werden meestal in het rijk van de schimmels ingedeeld en de bruinwieren in het plantenrijk. Op basis van celbiologische kenmerken werden deze uiteenlopende organismen door de bioloog Thomas Cavalier-Smith samengevoegd onder de naam Chromista. In 1999 werd door hem voorgesteld dat Chromista samen met Alveolata één evolutionaire groep vormen: de Chromalveolata.[1]

In 2005 werd Chromalveolata als 'supergroep' opgenomen in een uitgebreide classificatie van eukaryoten die destijds een taxonomische consensus weerspiegelde.[7] De Chromalveolata werd beschouwd als een van de zes grote clades van eukaryoten. Hoewel de groep niet overal als formeel taxon werd erkend, werd het soms als een apart rijk behandeld. De Chromalveolata zou vier hoofdlijnen omvatten: Cryptophyta, Haptophyta, Stramenopiles en Alveolata.

Later in de jaren 2000 begon twijfel te ontstaan over de veronderstelling dat Chromalveolata een monofyletische groep vormt. Al in 2005 werd gewezen op het ontbreken van sterke argumenten voor een gemeenschappelijke voorouder.[8] Een overzichtsartikel uit 2006 stelde vergelijkbare problemen vast bij meerdere van de toen onderscheiden zes eukaryote supergroepen, waaronder de Chromalveolata.[9] Vanaf 2012 ontstond consensus onder biologen dat de groep niet monofyletisch is.[10] De vier oorspronkelijke subgroepen bleken tot ten minste twee verschillende evolutionaire lijnen te behoren: Stramenopiles en Alveolata vormen samen met de Rhizaria de SAR-supergroep. De Cryptophyta en Haptophyta werden elders geplaatst.

Huidige fylogenie

Zie Diaphoretickes voor het hoofdartikel over dit onderwerp.

De evolutionaire relaties van fotosynthetische eukaryoten en verwante protisten is nog niet geheel opgehelderd. Dankzij uitgebreide bemonstering van vele soorten protisten en verfijning in fylogenetische analyses is in de loop der tijd een steeds sterker raamwerk ontstaan van de hogere clades.[11] De twee grote subclades, Archaeplastida en SAR, zijn relatief goed gekarakteriseerd en robuust monofyletisch.[12] Haptista en Cryptista, twee groepen waarvan aanvankelijk werd gedacht dat ze verwanten van elkaar waren, bleken later verder van elkaar af te staan.[13] Onderstaande fylogenie is gebaseerd op genoomanalyses van de jaren 2020.[14][11][15]

Diaphoretickes

Eigenschappen

De meeste Chromalveolata hebben een autotrofe levenswijze en voorzien zichzelf van energie via fotosynthese. Alle fotosynthetiserende chromalveolaten gebruiken chlorofyl a en c en vele gebruiken daarnaast andere pigmenten. Ook diverse niet-fotosynthetische soorten behoren tot de traditionele Chromalveolata, zoals de Ciliophora en waterschimmels.

Morfologie

Macrocystis pyrifera, een van de weinig complexe meercellige chromalveolaten

Er zijn niet veel morfologische eigenschappen die alle chromalveolaten delen. Elke ondergroep heeft zijn eigen unieke eigenschappen, zoals de alveoli van de Alveolata, de haptonema van de Haptophyta, het ejectosoom van de Cryptophyta en de twee verschillende flagella bij de Heterokontophyta. Geen van al deze eigenschappen is bij alle groepen aanwezig.

De meeste chromalveolaten hebben een celwand bestaande uit cellulose. De gezamenlijke oorsprong van de plastide (onder andere gebaseerd op membraantopologie) werd door Thomas Cavalier-Smith samen met andere celbiologische aspecten gezien als een belangrijk verenigend kenmerk.[16] Aan de hand van moleculair onderzoek is het echter duidelijk geworden dat plastiden meerdere keren onafhankelijk zijn verkregen of doorgegeven in de loop van de evolutie.[4][17]

Ecologische rol

Chromalveolaten spelen soms een belangrijke rol in ecosystemen. Sommige kunnen zeer schadelijk zijn. Dinoflagellaten kunnen algenbloei veroorzaken die vis- en oesterpopulaties in zee kunnen uitroeien. Apicomplexa omvatten een aantal belangrijke parasieten voor mens en dier. Waterschimmels zorgen voor ziekten bij planten; zo veroorzaakte de waterschimmel Phytophthora infestans de Grote Aardappelhongersnood in Ierland tussen 1845 en 1850.

Diatomeeën zijn een van de grootste bronnen van fotosynthese en produceren een groot deel van de zuurstof in de atmosfeer. Mariene bruinwieren, vooral kelp, creëren onder water wouden waarin veel soorten een habitat vinden.

Zie ook