Der Name Bacillati geht zurück auf die TypusgattungBacillus, versehen mit dem Plural-Suffix ‚-ati‘ für Prokaryoten-Reiche, bedeutet daher ‚das Reich von Bacillus‘. Der Gattungsname Bacillus ist ein maskulines lateinischesSubstantiv mit der Bedeutung ‚Stäbchen‘, ‚Stöckchen‘.
Der alte Name „Terrabacteria“ leitet sich ab von lateinischterra‚Land‘, was auf den evolutionären Druck verweist, der mit der terrestrischen Lebensweise dieser Bakterien einhergeht. Die Bacillati haben dafür wichtige Anpassungen entwickelt wie Resistenz gegen damit verbundene Umweltgefahren (wie z.B. Austrocknung, ultraviolette Strahlung und hoher Salzgehalt) und oxygenische (Sauerstoff erzeugende) Photosynthese. Die grampositiven Mitglieder haben außerdem einzigartige Eigenschaften der Zellwand entwickelt, wahrscheinlich als Reaktion auf die terrestrischen Bedingungen, die zur Pathogenität vieler Arten beitragen. Die diesbezüglichen Erkenntnisse könnten darauf hindeuten, dass terrestrische Anpassungen eine größere Rolle in der Evolution der Prokaryoten gespielt haben könnten als früher angenommen.
Die alte Bezeichnung „Terrabacteria“ war 2004 zunächst für die aus den Actinomycetota, Cyanobacteria und Deinococcota vorgeschlagen und 2009 um Bacillota und Chloroflexota erweitert worden.
Die enge Verwandtschaft dieser Phyla wurde durch weitere phylogenetische Analysen bestätigt.
Die meisten Prokaryoten-Arten, die nicht zu den „Terrabacteria“ (d.h. Bacillati) klassifiziert werden, wurden damals dem Taxon „Hydrobacteria“ zugeordnet (heute Reich Pseudomonadati), in Anlehnung an die feuchte Umgebung, die für den gemeinsamen Vorfahren dieser Arten angenommen wird. Zwar hatten frühe molekulare phylogenetische Analysen diese Dichotomie von Bacillati und Pseudomonadati anfangs noch nicht bestätigt, aber neuere Genomanalysen, einschließlich solcher, die sich auf die Basis des bakteriellen Stammbaumes konzentrierten, ergaben inzwischen, dass beiden Gruppen bzw. Reiche monophyletisch sind.
Beschreibung und Forschungsgeschichte
Zusammen bilden Bacillati und Pseudomonadati eine große Klade, die (nach Stand 2009) 99% aller bekannten Bakterienarten und 97% aller Prokaryoten (Bakterien und Archaeen) umfasst und aufgrund ihrer phototrophen Fähigkeiten (altgriechischσέλας‚Licht‘) in das Taxon „Selabacteria“ eingeordnet wurde. Allerdings wird noch diskutiert (Stand 2021), welche bakteriellen Phyla außerhalb dieser beiden Reiche Bacillati + Pseudomonadati liegen und somit das Taxon „Selabacteria“ rechtfertigen, wobei das weitere Reich Fusobacteriati („Fusobacteria“) möglicherweise dazugehört – aber evtl. auch nicht.
Weiter legten die Analysen nahe, dass sich Bacillati („Terrabacteria“) und Pseudomonadati („Hydrobacteria“) vor etwa 3 Milliarden Jahren auseinanderentwickelt hatten, was darauf hindeutet, dass das Land (d.h. die Urkontinente oder Kratone) zu dieser Zeit von Prokaryoten (Bakterien) besiedelt wurden.
Eine 2006 vorgeschlagene Bakterien-Supergruppe „Glidobacteria“ sollte einige Mitglieder der Bacillati umfassen, schloss jedoch die großen grampositiven Gruppen Bacillota und Actinomycetota aus.
Sie wird durch neuere molekular-phylogenetische Daten nicht gestützt.
Darüber hinaus enthielt der Artikel von 2006 selbst keine molekulare Phylogenie oder statistischen Analysen und folgte auch nicht dem weit verbreiteten Drei-Domänen-System (Bakterien, Archaeen und Eukaryoten).
Im Jahr 2022 wurden neue Regeln für Taxa von Prokaryoten eingeführt, inklusive der für diese Organismen (d.h. die Domäne Bacteria und Archaea) neue taxonomische RangstufeReich (englischkingdom, lateinischregnum), die traditionell nur für Eukaryoten (wie Tiere, Pflanzen, Pilze) gebräuchlich war, aber wenige Jahre zuvor auch für Viren eingeführt worden war.
Die beiden Autoren Markus Göker und Aharon Oren, die diese neuen Regeln vorgeschlagen hatten, schlugen 2024 dann neue, regelkonforme Namen für die zuvor informell als Supergruppen oder -phyla bezeichneten Kladen vor.
Sie akzeptierten damit die von Battistuzzi und Hedges schon früher dargelegte Unterteilung der Bakterien und gaben dieser den formellen taxonomischen Rahmen – mit einigen Verfeinerungen. Der neue (und einzige gültige) wissenschaftliche Name für das Taxon der Terrabakterien lautet seitdem Reich Bacillati.
Zur Cyanobacteria/Melainabacteria-Gruppe(Cyanobacteriota/Melainabacteria group(N),Cyanobacteria/Melainabacteria group) innerhalb der Bacillati gehören folgende Phyla(N):
Phylum CyanobacteriotaOrenet al. 2022(L,N,G)[Cyanobacteriophyta corrig. Orenetal. 2022(L),Cyanophyta Geitler 1925(L,N),Cyanophycota(N),Protophytaria Walton 1931(L),„Cyanoprokaryota“ Komárek & Golubić 1990(L),„Cyanobacteria“ Woeseetal. 1985(L) bzw. (ex Stanier 1974) Cavalier-Smith 2002(N),Cyanobacteria Garcia-Picheletal. 2020(L)] (Cyanobakterien, Blaugrünbakterien oder „Blaualgen“ i.w.S.)
KlasseChroococcophyceaeHollerbachet al. 1953(L)[„Chroococcophyceae“ Wartenberg 1972(L) bzw. Proshkina-Lavrenko & Makarova 1968(L) bzw. Starmach 1966(L),Oxyphotobacteria (ex Gibbons & Murray 1978) Murray 1988(L),Cyanophyceae Bennett & Murray 1889(L) bzw. Schaffner, 1909(N),„Cyanobacteriia“ Salazar etal. 2020(L,G),Chamaesiphonophyceae Starmach 1966(L) bzw. Hollerbachetal. 1953(L),Chroobacteria Cavalier-Smith 2002(L,N),Gloeobacteria Cavalier-Smith 2002(L),Hormogoneae Cavalier-Smith 2002(L),Nostocophyceae Christensen 1978(L),Cyanophycoidea Walton 1931(L),„Pleurocapsophyceae“ Starmach 1966(L),„Prochlorophyceae“ Lewin 1977(L)] (phototrophe Cyanobakterien; Cyanobakterien, Blaugrünbakterien oder „Blaualgen“ i.e.S.)
Dem phylogenetischen Stammbaum gemäß den diesbezüglichen Analysen von Battistuzzi und Hedges (2009) liegt auch eine Kalibrierung der molekularen Uhr zugrunde. Er sieht wie folgt aus:
Phylogenie 2016
Weitere molekulare Analysen (2013–2016) fanden ungefähr die folgenden Verwandtschaftsverhältnisse (einschließlich weiterer Phyla, deren Verwandtschaftsverhältnisse nicht sicher sind):
Die DST-Gruppe wurde inzwischen als Reich Thermotogati ausgegliedert, lediglich das Phylum Coprothermobacterota kam zum Reich Pseudomonadati.
Phylogenie 2021/2023
Coleman et al. (2021) benannten die aus Deinococcota, Synergistota, Thermotogota und verwandten Arten bestehende Klade als DST (heute zum Reich Thermotogati). Dieser Studie zufolge gehört die manchmal einbezogene Gattung Aquificota zu den Pseudomonadati („Hydrobacteria“), während das Phylum Fusobacteriota sowohl zu den Bacillati als auch zu den Pseudomonadati gehören könnte, inzwischen aber einem eigenen kleinen, monotypischen Reich Fusobacteriati zugeordnet wird. Die Analysen legten umgekehrt nahe, dass die ultrakleine Bakterien der CPR-Gruppe zu Bacillati gehören und dabei relativ eng mit Chloroflexota verwandt sind.
Das Ergebnis lautete wie folgt:
Die Cyanobacteria/Melainabacteria-Gruppe ist gemäß einer Auswertung von 53 Markerproteinen nach Release 08-RS214 der Genome Taxonomy Database (GTDB) wie folgt (Stand 10. Mai 2023):
↑Insbesondere wurde angenommen, dass sich Eukaryoten erst vor vergleichsweise sehr kurzer Zeit (~900 Mio. Jahren) von den Archaeen abgespalten hätten – was im Widerspruch zu (Mikro-)Fossilienfunden steht – und dass die gemeinsame Abstammungslinie der Eukaryoten und Archaeen innerhalb der Bakterien entsprungen sei als enge Verwandte der Actinomycetota.
↑Die NCBI-Taxonomie fasst den Umfang des Phylums enger (monotypisch) und synonymisiert es mit Oxyphotobacteria (Oxygenic photosynthetic bacteria – in der LPSN die Klasse der phototrophen Cyanobakterien).
↑in der NCBI-Taxonomie trotz des Suffixes ein Schwesterphylum von Cyanobacteriota
↑in der NCBI-Taxonomie ohne Zuweisung zu einem Phylum
↑in der Taxonomie des NCBI und der LPSN Phylum (NCBI: Bakterien ohne Zuordnung, LPSN: verwaist), in der GTDB Ordnung der Klasse „Ca. Sericytochromatia“ (so auch hier).
↑in der LPSN ein Bakterienphylum ohne nähere Zuordnung
↑in der NCBI-Taxonomie Klasse in der Gruppe „Ca. Saganbacteria“
↑in der NCBI-Taxonomie trotz des Suffixes ein Schwesterphylum von „Ca. Margulisiibacteriota“ und ohne Rang direkt unter der Cyanobacteriota/Melainabacteria group, in der LPSN ein Phylum und verwaist
↑polyphyletisch: heute Klassen „Ca. Marinamargulisbacteria“ und „Ca. Riflemargulisbacteria“, zusammen mit „Ca.Saganbacteria“ u.a. Klade „Ca. Margulisiibacteriota“
↑in der NCBI-Taxonomie ist das Taxon Cyanobacteriota enger gefasst und synonym mit Oxyphotobacteria (photosynthetisch aktive Cyanobakterien, nach der LPSN Juniorsynonym der offiziellen Bezeichnung Chroococcophyceae).
↑Gemäß GTDB sind „Ca. Sericytochromatia“ (früher ML635J-21-Gruppe) und „Ca. Blackallbacteria“ Synonyme, nach der LPSN ist diese Phylums-Bezeichnung korrigiert zu „Ca. Blackalliibacteriota“ (dort nicht gleichgesetzt mit „Ca. Sericytochromatia“) Es wird hier der Synonymisierung durch die GTDB gefolgt. Die eigentlichen Blackallbakterien umfassen die GTDB-Ordnung o__UBA7694
↑früher auch „Oxyphotobacteria“, heute Klasse Chroococcophyceae (phototrophe Cyanobakterien)
↑früher auch Melainabacteria, heute Vampirovibrionia. In der LPSN separat, aber nach der NCBI-Taxonomie synonym bzw. inklusive. Hier wird eine Synonymie angenommen.
↑Class Chroococcophyceae Hollerbach et al. 1953. Synonyms: Cyanophyceae Hauck 1885 bzw. Bennett and Murray 1889 bzw. Schaffner 1909, Oxyphotobacteria (ex Gibbons and Murray 1978) Murray 1988, ….
↑Class Vampirovibrionia Chuvochina et al. 2024. Synonyms: Vampirovibriophyceae Strunecký and Mareš 2023; Vampirovibrionophyceae corrig. Strunecký and Mareš 2023.
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