Methanobacteriota

Methanobacteriota
Phasenkontrastaufnahme von Methanobacterium formicicum
Systematik
Klassifikation: Lebewesen Domäne: Archaeen (Archaea) Reich: Methanobacteriati Stamm: Methanobacteriota
Wissenschaftlicher Name
Methanobacteriota
Garrity & Holt 2023

Halobacterium sp.

Optische Phasen­kontrast­mikroskopie-Auf­nahme einer quadratischen Zelle von Halo­quadratum walsbyi

Zeichnung von Halo­quadratum walsbyi

Mikrophotographie von Thermo­coccus gamma­tolerans (Thermo­coccaceae)

Zeichnung in Art einer REM-Aufnahme von Pyrococcus furiosus (Thermococcaceae)

Die Methanobacteriota (früher „Euryarchaeota“ von altgriechisch ευρύς eurys, deutsch ‚breit‘, englisch wide, broad bzw. euryos, deutsch ‚Vielfalt‘) bilden eine Abteilung (Phylum) innerhalb des Archaeen-Reichs Methanobacteriati.

Historie

Unter der früheren Bezeichnung „Euryarchaeota“ wurde eine Vielzahl von Archaeengruppen zusammengefasst, die anhand der rRNA-Sequenzen von einer anderen großen Gruppe, den Thermoproteota unterschieden werden konnten und die als Extremophile an extrem ungünstige Lebensräume angepasst sind. Darunter befanden sich sowohl sehr hitzeliebende Archaea (Hyperthermophile), säureliebende (acidophile Thermoplasmatales) als auch salzliebende Gruppen (Halophile) – darunter z. T. auch anaerobe – und methanproduzierende (Methanogene). Eine weitere große Gruppe darin bildeten die im Meer lebenden marinen Archaeen.

In diesem weiteren Sinn (sensu lato) wurde „Euryarchaeota“ dann im Rang eines „Superphylums“ verstanden und dann teilweise zur Abgrenzung gegen das Phylum der eigentlichen „Euryarchaeota“ (im engeren Sinn) auch als „Euryarchaeida“ bezeichnet.

Die heutige Bezeichnung des Phylums „Euryarchaeota“ (im engeren Sinn) ist Methanobacteriota. Das Superphylum der „Euryarchaeota“ im weiteren Sinn („Euryarchaeida“) entspricht vom Umfang her dem heutigen Reich Methanobacteriati:

• (Superphylum) „Euryarchaeota“ Woese, Kandler & Wheelis, 1990 [„Methaneocreatrices“ Margulis & Schwartz 1982]
• Superphylum „Euryarchaeida“ Luketa 2012

Nach einem Vorschlag von 2014 sollten das Superphylum „Euryarchaeota“ (im weiteren Sinn) außer dem Phylum der eigentlichen „Euryarchaeota“ zwei weitere Phyla, Halobacteriota und Thermoplasmatota, beinhalten. Diese Klassifizierung wird jedoch von der LPSN nicht akzeptiert; dort sind heute (Stand September 2025) die Klassen Thermoplasmata und Halobacteria Mitglieder des Phylums Methanobacteriota. Andere Taxonomien führen die Thermoplasmata jedoch zusammen mit der Klasse Poseidoniia zu einem Phylum Thermoplasmatota neben den Methanobacteriota.

Systematik

Nach Einführung der ursprünglich von den Eukaryoten stammenden taxonomischen Rangstufe Reich zuerst bei den Viren, schließlich auch bei Prokaryoten (Bakterien und Archaeen), werden die „Euryarchaeida“ (bzw. „Euryarchaeota“ im weiteren Sinn) seit 2024 als Reich Methanobacteriati bezeichnet; die „Euryarchaeota“ im engeren Sinn seit 2023 weiterhin als Phylum mit Namen Methanobacteriota. Dies sind die heute einzig gültigen Bezeichnungen.

Die Taxonomie des NCBI fasst die Klassen Methanobacteria, Methanococci und Methanopyri zu einer Klade „Methanomada group“ innerhalb des Phylums Methanobacteriota zusammen, während die GTDB die Klasse Thermococci – und nur diese – in ein abgetrenntes Phylum Methanobacteriota_B stellt.

Des Weiteren fasst die Taxonomie des NCBI die Klassen Halobacteria, Methanomicrobia, „Ca. Methanofastidiosia“, und „Ca. Nanohaloarchaea“ zu einer Klade „Stenosarchaea group“, während „Ca. Nanohaloarchaea“ nach der LPSN im Phylum „Ca. Nanohalarchaeota“ des Reichs Nanobdellati (DPANN) gesehen werden.

Die Systematik der Methanobacteriota ist mit Stand 11. September 2025 wie folgt:

Phylum Methanobacteriota Garrity & Holt 2023^(L,G,N)
Phylum[„Methanobacteriota“ Whitman et al. 2018^(L),
Phylum „Methanobacteraeota“ Oren et al. 2015^(L),
Phylum „Euryarchaeota“ Garrity & Holt 2001^(L) bzw. 2002^(N),
Phylum Halobacteriota Chuvochina et al. 2024^(L),
Phylum „Halobacteriota“ Rinke et al. 2021^(L)
Phylum – ?Thermoplasmatota Chuvochina et al. 2024^(L),
Phylum – ?„Thermoplasmatota“ Rinke et al. 2021^(L)]

• Klasse Archaeoglobi Garrity & Holt 2002^(L,N,G) [Archaeoglobea Cavalier-Smith 2002^(L,N)]
• Klasse Halobacteria Grant et al. 2002^(L,G)
  Klasse[„Haloarchaeota“ Spang et al. 2013^(L),
  Llasse Halomebacteria Cavalier-Smith 2002^(L)]
  – in der GTDB abgetrennt in eigenes Phylum Halobacteriota^(G)
• Klasse „Candidatus Hikarchaeia“ Martijn et al. 2020^(L,N)
  Klasse[Marine Group IV, MGIV, MG-IV]
  – in der GTDB zur Klasse Halobacteria
• Klasse Methanobacteria Boone 2002^(L,G) [Archaeobacteria Murray 1988^(L)]
• Klasse Methanococci Boone 2002^(L,G) [Methanothermea Cavalier-Smith 2002^(L)
  – mit Methanobacterium (Typusart) und Methanocaldococcus (M. jannaschii)
• Klasse „Candidatus Methanofastidiosia“ corrig. Nobu et al. 2016^(L,G) [ „Candidatus Methanofastidiosa“ Nobu et al. 2016^(L), WSA2/ArcI]
  – in der GTDB zur Klasse Thermococci
• Klasse „Candidatus Methanoliparia“ Borrel et al. 2019^(L,N,G)
• Klasse „Methanomicrobia“ Brenner et al. 2005^(L,G) [„Methanomicrobia“ Garrity et al. 2003^(L)]
  – lt. NCBI-Taxonomie inkl. „Ca. Methanophagales“ Borrel et al. 2019^(N) [„Methanophagales“ Adam et al. 2017^(L,A), Anaerobic Methanotroph Euryarch. 1, ANME-1^(A)]
  – diese in der LPSN im Phylum ohne nähere Zuordnung)
• Klasse Methanonatronarchaeia Sorokin et al. 2018^(L,G)
• Klasse Methanopyri Garrity & Holt 2002^(L,G)
  – mit Methanopyrus kandleri
• Klasse Methanosarcinia Chuvochina et al. 2024^(L,G) [„Methanosarcinia“ Rinke et al. 2021^(L), „Methanocellia“ Rinke et al. 2021^(L), Methanocellia Chuvochina et al. 2024^(L)]
  – mit Methanosarcina, „Ca. Methanoperedens“ und „Ca. Ethaniperedens“ [„Ca. Ethanoperedens“]
• Klasse „Candidatus Ordosarchaeia“ Zhao et al. 2024^(L)
  – in der GTDB zur Klasse Halobacteria,
  – mit „Ca. Ordosarchaeum halalkaliphilum“ [Euryarchaeota archaeon Ods01^(N)], Stamm Ods01 (Accession JAQZCZ000000000)^(N)
• Klasse „Candidatus Penumbrarchaeia“ Maeke et al. 2025^(L)
• Klasse „Candidatus Syntropharchaeia“ Rinke et al. 2021^(L,N,G)
• Klasse „Theionarchaea“ Lazar et al. 2017 ^(N) [Z7ME43]
  – Schwesterklasse zu „Ca. Methanofastidiosia“,
  – in der LPSN ohne Zuordnung verwaist
• ?Klasse „Candidatus Thalassarchaeia“ corrig. Martin-Cuadrado et al. 2015^(L) [„Candidatus Thalassoarchaea“ Martin-Cuadrado et al. 2015^(L)]
  – in der LPSN zur Familie Thalassarchaeaceae in Klasse Poseidoniia
• ?Klasse Thermoplasmata Reysenbach 2002^(L,N,G)
  – in der GTDB zusammen mit der Klasse Poseidoniia u. a. im Phylum Thermoplasmatota

Phylum Methanobacteriota_B^(G)
– in der GTDB abgetrennt von Methanobacteriota

• Klasse Thermococci Zillig & Reysenbach 2002^(L,G) [Protoarchaea Cavalier-Smith 2002^(L)]
  – mit Thermococcus

(L) – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)

(N) – Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI)

(G) – Genome Taxonomy Database (GTDB)

Anm.: Der erstgenannte „Stamm“ (bzw. DNA-Sequenz, MAG) ist die Referenz.

Phylogenie

Eine phylogenetische Analyse der Proteine deutet ebenfalls darauf hin, dass die Methanogenese sehr alt ist, nämlich fast 3,5 Milliarden Jahre, was folgendes Kladogramm ergibt:

Eine einigermaßen konsistente Phylogenie in der GTDB-Datenbank und im Annotree sieht folgendermaßen aus:

Andere phylogenetische Analysen legen jedoch nahe, dass die Archaeen des Reichs Nanobdellati auch zu den Methanobacteriota gehören könnten, wobei das Phylum Nanohaloarchaeota vollständig vom Rest getrennt wäre. Die Nanobdellati-Gruppe ohne Nanohaloarchaeota wurde „Micrarchaea“ genannt.

Anmerkungen

1. ↑ Nach der NCBI ist Halobacteriota ein eigenes Phylum im Reich Methanobacteriati (nicht synonym mit Methanobacteriota) und enthält nur die Klasse Methanosarcinia.
2. ↑ Nach der NCBI ist Thermoplasmatota ein eigenes Phylum im Reich Methanobacteriati (nicht synonym mit Methanobacteriota) und enthält neben der Klasse Ca. Poseidoniia noch ohne Zuweisung einer Klasse die folgenden Ordnungen:
   • „Ca. Lutacidiplasmatales“ Sheridan et al. 2022
   • „Ca. Yaplasmales“ Zheng et al. 2022 [„Ca. Detorarchales“ Pallen & Alikhan 2021]
   • „Aciduliprofundales“ G.E. Flores et al. (2011) [DHVE2 group]
   Da nach der LPSN die Klasse Thermoplasmata zum Phylum Methanobacteriota gehört, muss der Rest der Thermoplasmatota eine neue Bezeichnung (Poseidoniota) bekommen. Diese Korrektur hat sich aber weder in der Das NCBI noch in der GTDB niedergeschlagen.
3. ↑ in der GTDB aufgeteilt: zur Klasse „Ca. Syntropharchaeia“: Familie Methanospirareceae
   – mit Gattungen Methanophaga^(L) [QENH01^(G)] und ANME-1-THS^(G)) bzw. abgetrennt zur Klasse Methanosarcinia: Familie f_EX4572-44 (Gattungen Ethanoperedens^(G) und EX4572-44^(G)).

Weblinks

Commons: Methanobacteriota – Sammlung von Bildern

Wikispecies: Methanobacteriota – Artenverzeichnis

Einzelnachweise

1. 1 2 Carl R. Woese, Otto Kandler, M. L. Wheelis: Towards a natural system of organisms: proposal for the domains Archaea, Bacteria, and Eucarya. In: PNAS. 87. Jahrgang, Nr. 12, Juni 1990, S. 4576–4579, doi:10.1073/pnas.87.12.4576, PMID 2112744, PMC 54159 (freier Volltext), bibcode:1990PNAS...87.4576W (englisch). 
2. ↑ Dimitry Y. Sorokin, Enzo Messina, Violetta La Cono, Manuel Ferrer, Sergio Ciordia, Maria C. Mena, Stepan V. Toshchakov, Peter N. Golyshin, Michail M. Yakimov: Sulfur respiration in a group of facultatively anaerobic natronoarchaea ubiquitous in hypersaline soda lakes. In: Frontiers in Microbiology, Band 9, Nr. 2359, 2. Oktober 2018, Thema: Living with Salt: Genetics and Ecology of Halophiles; doi:10.3389/fmicb.2018.02359 (englisch).
3. ↑ Pablo Yarza, Pelin Yilmaz, Elmar Pruesse, Frank Oliver Glöckner, Wolfgang Ludwig, Karl-Heinz Schleifer, William B. Whitman, Jean Euzéby, Rudolf Amann, Ramon Rosselló-Móra: Uniting the classification of cultured and uncultured bacteria and archaea using 16S rRNA gene sequences. In: Nature Reviews Microbiology, Band 12, Nr. 9, September 2014, S. 635–645; doi:10.1038/nrmicro3330, PMID 25118885, hdl:10261/123763 (englisch).
4. 1 2 3 LPSN: Phylum Methanobacteriota Garrity and Holt 2023. Synonyms:
   • Phylum „Methanobacteriota“ Whitman et al. 2018
   • Phylum „Methanobacteraeota“ Oren et al. 2015
   • Phylum „Euryarchaeota“ Garrity and Holt 2001
   • Phylum Halobacteriota Chuvochina et al. 2024
   • Phylum „Halobacteriota“ Rinke et al. 2021
   • Phylum „Thermoplasmatota“ Rinke et al. 2021
5. 1 2 3 4 NCBI Taxonomy Browser: Methanobacteriota, Details: Methanobacteriota Garrity and Holt 2023, homotypic synonym: „Methanobacteriota“ Whitman et al. 2018, „Methanobacteraeota“ Oren et al. 2015. Graphisch: Methanobacteriota, auf: Lifemap.
6. 1 2 3 GTDB:
   • Methanobacteriota
   • Methanobacteriota_B
   • Halobacteriota
   • Thermoplasmatota
7. ↑ Aharon Oren: On validly published names, correct names, and changes in the nomenclature of phyla and genera of prokaryotes: a guide for the perplexed. In: Nature: NPJ Biofilms and Microbiomes, Band 10, Nr. 20, 11. März 2024; doi:10.1038/s41522-024-00494-9 (englisch).
8. ↑ NCBI Taxonomy Browser: Marine Group IV: Candidatus Hikarchaeia. Details: Marine Group IV.
9. ↑ GTDB: Advanced Search for „NCBI Strain Identifiers“, „CONTAINS“ „HikBin“ or „DH148“.
   Anm.: Namensgruppen gemäß NCBI.
10. 1 2 3 Panagiotis S. Adam, Guillaume Borrel, Céline Brochier-Armanet, Simonetta Gribaldo: The growing tree of Archaea: new perspectives on their diversity, evolution and ecology. In: The ISME Journal, Band 12, Nr. 11, 4. August 2017, S. 2407–2425; doi:10.1038/ismej.2017.122, PMC 5649171 (freier Volltext), PMID 28777382 (englisch).
11. ↑ Olivier N. Lemaire, Gunter Wegener, Tristan Wagner: Ethane-oxidising archaea couple CO₂ generation to F₄₂₀ reduction. In: Nature Communications, Band 15, Nr. 9065, 21. Oktober 2024; doi:10.1038/s41467-024-53338-7 (englisch). Dazu:
    • Breathing deep: A metabolic secret of ethane-consuming archaea unraveled. Auf. EurekAlert! vom 23. Oktober 2024 (englisch). Quelle: Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie,
    • Tief durchatmen: Der geheime Stoffwechsel ethanfressender Archaeen. Auf: EurekAlert vom 23. Oktober 2024. Quelle: Max-Planck-Institut für Marine Mikrobiologie.
12. ↑ LPSN: Class „Candidatus Theionarchaea“ Lazar et al. 2017.
13. ↑ Fabia U. Battistuzzi, S. Blair Hedges: A Major Clade of Prokaryotes with Ancient Adaptations to Life on Land. In: Morecular Biology and Evolution, Band 26, Nr. 2, Februar 2009, S. 335–343; doi:10.1093/molbev/msn247(englisch).
14. ↑ K. Mendler, H. Chen, D. H. Parks, L. A. Hug, A. C. Doxey: AnnoTree: visualization and exploration of a functionally annotated microbial tree of life. In: Nucleic Acids Research. 47. Jahrgang, Nr. 9, 2019, S. 4442–4448, doi:10.1093/nar/gkz246, PMID 31081040, PMC 6511854 (freier Volltext) – (englisch). 
15. ↑ GTDB release 05-RS95. In: Genome Taxonomy Database. Abgerufen im 1. Januar 1 (englisch). 
16. ↑ Jordan T. Bird, Brett J. Baker, Alexander J. Probst, Mircea Podar, Karen G. Lloyd: Culture Independent Genomic Comparisons Reveal Environmental Adaptations for Altiarchaeales. In: Frontiers in Microbiology, Band 7, Nr. 1221, 5. August 2016; doi:10.3389/fmicb.2016.01221, PMC 4975002 (freier Volltext), PMID 27547202 (englisch).
17. ↑ Monique Aouad, Najwa Taïb, Anne Oudart, Michel Lecocq, Manolo Gouy, Céline Brochier-Armanet: Extreme halophilic archaea derive from two distinct methanogen Class II lineages. In: Molecular Phylogenetics and Evolution. 127. Jahrgang. Elsevier, Oktober 2018, Epub 21. April 2018, S. 46–54, doi:10.1016/j.ympev.2018.04.011, PMID 29684598 (englisch). 
18. ↑ Thomas Cavalier-Smith, Ema E-Yung Chao: Multidomain ribosomal protein trees and the planctobacterial origin of neomura (eukaryotes, archaebacteria). In: Protoplasma, Band 257, 3. Januar 2020, S. 621–753; doi:10.1007/s00709-019-01442-7 (englisch).