Biodiversidad y ambiente| EJERCICIOS

¿QUÉ ES LA BIODIVERSIDAD?

1. Indica cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F). Justifica tu respuesta en los casos falsos.

Cada biota puede caracterizarse por su diversidad taxonómica, ecológica y genética. ( )

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La biodiversidad ecológica es la variación en los genes que existe dentro de una especie. ( )

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La pérdida y degradación del hábitat tiene efectos directos sobre las especies y los ecosistemas. ( )

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La medida del éxito de la evolución es la complejidad y no la diversidad. ( )

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Los artrópodos constituyen el grupo de organismos más diverso. Es más diverso incluso que los dominios Bacteria y Archaea. ( )

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2. Explica brevemente cuál es la importancia de la biodiversidad.

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NUEVAS CATEGORÍAS DE CLASIFICACIÓN BIOLÓGICA

1. Describe brevemente las características de los 7 niveles de clasificación de los seres vivos.

Nivel	Características
Reino
Filo
Clase
Orden
Familia
Género
Especie

2. Nombra y define los tres dominios que dividen a los seres vivos.

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DOMINIO BACTERIA

1. Consigna cinco características generales de las bacterias.

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2. Completa el siguiente cuadro comparativo con las características correspondientes.

Bacterias Gram positivas

Bacterias Gram negativas

3. Explica brevemente las funciones ecológicas de las bacterias.

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DOMINIO ARCHAEA

1. Completa las siguientes oraciones.

Los organismos del dominio Archaea son _______________, carecen de núcleo y _______________ celulares.
A diferencia de las bacterias y los eucariotas, las arqueas tienen membranas compuestas por _______________ ramificadas formadas por enlaces éter.
Las arqueas se reproducen _______________ en un proceso conocido como _______________ binaria.
La motilidad se logra con el uso de una o más estructuras llamadas _______________.

2. Coloca el nombre del grupo de acuerdo a sus características.

Grupo	Características.
	Crecen en ambientes ácidos y cálidos
	Sobreviven en ambientes hipersalinos, como los lagos salados.
	Son organismos anaerobios obligados, capaces de producir metano a partir del dióxido de carbono e hidrógeno.

DOMINIO EUKARYA

1. Consigna tres características generales del dominio Eukarya.

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2. Marca con una equis (X) los reinos que pertenecen al dominio Eukarya.

Reino Monera. ( )
Reino Fungi. ( )
Reino Protista. ( )
Reino Plantae. ( )
Reino Animalia. ( )

3. Explica brevemente la teoría endosimbiótica.

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los ambientes

1. Une con flechas los elementos de la columna A con los de la columna B según corresponda.

A – Factores que delimitan los ambientes	B – Características
Edáficos	Son rasgos que determinan la formación de suelos y el relieve, como la altitud, la exposición y la pendiente.
Hidrológicos	Son aquellos de los que va a depender la existencia de suelos, si son ácidos o alcalinos, o si cuentan con la presencia de una o más sustancias capaces de influir en la vegetación.
Geomorfológicos	Refieren a la presencia del agua en una región en la que escasea, como por ejemplo en un humedal.

2. Responde brevemente las siguientes preguntas.

¿Qué es la diversidad ambiental?

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¿Qué es el ecotono?

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¿Cuál es la importancia del ecotono?

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¿Cómo se forma el ecotono?

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TIPOS DE AMBIENTES

1. Nombra y describe las características del tipo de ambiente que representa cada imagen.

2. Completa el siguiente cuadro.

Ambiente	Características	Ejemplos
Acuático		Mares y océanos. _______________. _______________.
	Se caracteriza por tener condiciones de los ambientes acuáticos y terrestres, donde existen animales y plantas que viven entre el suelo seco y la humedad de un cuerpo de agua.	Orillas de lagos, ríos y mares.
Aeroterrestre		Regiones polares. ______________. ______________.

CONTAMINACIÓN AMBIENTAL

1. ¿Cuales son las diferencias entre la contaminación natural y la artificial?

Contaminación natural

Contaminación artificial

2. Escribe cinco medidas de conservación del ambiente.

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3. ¿Conoces algún lugar de tu país que esté excesivamente contaminado por la acción humana? ¿Cómo piensas que puede solucionarse ese problema?

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Procariotas: dominio Archaea, reino Archaebacteria

Las arqueobacterias son casi tan antiguas como nuestro planeta. Surgieron cuando la Tierra se encontraba en su etapa naciente y las condiciones eran extremas. Hasta la fecha, estos organismos viven en condiciones tales en las que otros no podrían sobrevivir.

ORIGEN DEL REINO

Las arqueobacterias son un tipo de organismo unicelular tan diferente de otras formas de vida modernas que han desafiado la manera en que los científicos clasifican la vida.

El término *achaio* es una palabra griega que significa “antiguo”.

Los estudios genéticos y bioquímicos recientes en bacterias mostraron que una clase de procariotas era muy diferente de las bacterias actuales e incluso de todas las demás formas de vida modernas.

Se presume que estas células únicas son descendientes de un linaje muy antiguo de bacterias que evolucionaron alrededor de fuentes de aguas profundas ricas en azufre.

Nuevo árbol de la vida

El análisis genético y bioquímico ha llevado a un nuevo árbol filogenético de la vida, que hace uso del concepto de dominios para describir las divisiones de la vida que son más grandes y más generales que la del reino.

CARACTERÍSTICAS GENERALES

VER INFOGRAFÍA

Las arqueobacterias tienen una estructura más similar a los eucariotas que a las bacterias. Hay varias características de este reino que ayudan a distinguirlas de las eubacterias.

Las arqueobacterias no tienen peptidoglicano en sus paredes celulares.
La pared celular está compuesta de glicoproteínas y polisacáridos.
Las arqueobacterias tienen un solo cromosoma redondo, como las bacterias, pero su transcripción genética es similar a la que ocurre en los núcleos de las células eucariotas.

¿Sabías qué?

La transcripción de genes en las arqueobacterias ha llevado a algunos científicos a proponer que las eucariotas descienden directamente de las arqueobacterias.

Las envolturas de la pared celular tienen una alta resistencia a los antibióticos debido a la diferencia en la composición de la pared celular.
Las proteínas ribosómicas en eucariotas y arqueas también son similares entre sí.
Solo las arqueobacterias son capaces de realizar la metanogénesis.

CLASIFICACIONES DENTRO DEL REINO ARCHAEBACTERIA

Hay tres tipos de arqueobacterias que se clasifican en función de su relación filogenética:

1. Crenarchaeota (Termoacidófilos)

Grupo de organismos extremadamente tolerantes al calor. Tienen proteínas especiales que funcionan a temperaturas tan altas como 100 °C y además sobreviven en ambientes muy ácidos.

Se han descubierto muchas especies que viven en aguas termales y alrededor de los respiraderos de aguas profundas.

2. Euryarchaeota (halófilos y metanógenos)

Los halófilos pueden sobrevivir en 10 veces la concentración de sal presente en el mar y los metanógenos reducen el CO₂ para producir metano. Sin metanógenos, el ciclo del carbono de la Tierra se vería afectado.

Importancia ecológica

Euryarchaeota es la única forma de vida que puede realizar la respiración celular mediante el uso del carbono como su aceptor de electrones. Esto le da un nicho ecológico importante porque la descomposición del carbono en metano es el paso final en la descomposición de la mayoría de las formas de vida.

Las arqueobacterias metanogénicas se pueden encontrar en marismas y humedales, donde son responsables del llamado gas de pantano que da el olor característico a estos lugares. También en los estómagos de los rumiantes, como las vacas, donde descomponen los azúcares que se encuentran en el pasto.

3. Korarchaeota

Es el linaje más antiguo de las arqueobacterias y el tercero descubierto.

Se hallan en escasas cantidades y específicamente en ambientes hidrotermales. Se descubrieron gracias a un muestro filogenético realizado en el estanque Obsidiana de Yellowstone en Estados Unidos. Hoy en día, ya se pueden cultivar en laboratorios.

Los Korarchaeota son raros en la naturaleza tal vez porque otras formas de vida más nuevas están mejor adaptadas para sobrevivir en ciertos ambientes.

IMPORTANCIA BIOLÓGICA

Su capacidad para tolerar condiciones extremas ayuda a los investigadores a aprender sobre las condiciones climáticas, el medioambiente y su supervivencia en la tierra primitiva.
Los metanógenos pueden crecer en fermentadores de biogás y descomponer el estiércol de vaca en gas metano como subproducto. Por lo tanto, se utilizan para la producción de gas doméstico para cocinar.

¿Sabías qué?

Las arqueobacterias constituyen hasta el 20 % de todas las células microbianas en el océano.

Organismos como Methanobacterium ruminantium están presentes en el sistema digestivo de los animales rumiantes con la finalidad de ayudarles a digerir la celulosa.
Las arqueobacterias tienen un papel importante en muchos ciclos químicos, como el ciclo del carbono, el ciclo del nitrógeno y el ciclo del azufre.

UTILIDAD INDUSTRIAL

Debido a su naturaleza extremófila, las arqueobacterias han demostrado ser de gran ayuda en el campo de la biotecnología, especialmente en la producción de enzimas que trabajan a temperaturas muy altas y de algunos antibióticos.

Visión hacia el futuro

Las características del reino de las arqueobacterias demuestran que la vida puede existir en cualquier lugar, bajo cualquier condición. La existencia de estos extremófilos nos da esperanza de que tal vez en un futuro cercano se logre descubrir vida en los otros planetas.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “Los seres vivos unicelulares”

Este recurso le permitirá obtener más información acerca de un gran grupo de seres vivos de tamaño considerablemente pequeño, con material genético y conformación simple que solo pueden ser observados bajo un microscopio.

VER

Vídeo “Reino Monera”

Este video le permitirá conocer las características del grupo de microorganismos pertenecientes a este reino.

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Infografía “Bacterias”

Con este recurso podrá dar a conocer la información sobre estos organismos unicelulares procariotas que no son visibles a simple vista y que abundan en la naturaleza.

VER

CAPÍTULO 7 / REVISIÓN

DIVERSIDAD Y CLASIFICACIÓN DE LOS SERES VIVOS | ¿qué aprendimos?

Clasificación de los seres vivos

La clasificación de los seres vivos comenzó como un sistema jerárquico que dividió a todos los organismos conocidos en plantas y animales. Este modelo fue reemplazado en el siglo XVIII por Carlos Linneo, quien realizó una división en reinos y los estructuró en cinco niveles: clase, orden, género, especie y variedad. Luego se empleó el sistema de clasificación binomial para nombrar a los organismos, pero fue Robert H. Whittaker quien postuló una clasificación de cinco reinos llamados Monera, Protista, Fungi, Plantae y Animalia. El sistema de cinco reinos no está en uso en la actualidad, en cambio, lo que ahora se emplea es un sistema de seis reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista, Monera y Archaea.

La complejidad de la estructura celular fue uno de los criterios que Whittaker tuvo en cuenta para la clasificación.

Procariotas: dominio Bacteria, reino Monera

Las bacterias son los organismos procarióticos más simples, y presentan características como: ausencia de membrana nuclear, cromosoma único y circular, carencia de organelos celulares y reproducción por formación de esporas o fisión binaria. Inicialmente, las bacterias fueron consideradas animales, plantas y hongos. Se clasifican de varias maneras, pero la más importante consta de dos grupos principales: Archaebacteria y Eubacteria. Las primeras son organismos que viven en condiciones extremas y carecen de pared celular; las segundas son las llamadas bacterias verdaderas. Su rasgo característico es la presencia de pared celular rígida.

La bacteria que naturalmente forma parte de la flora intestinal es muy importante para una digestión adecuada.

Procariotas: dominio Archaea, reino Archaebacteria

Las arqueobacterias surgieron cuando la Tierra se encontraba en sus primeros años de existencia y las condiciones reinantes eran extremas. Tienen una estructura más parecida a la de los eucariotas que a la de las bacterias. Tienen un solo cromosoma redondo, como las bacterias, pero su transcripción genética es similar a la que ocurre en los núcleos de las células eucariotas. Hay tres tipos principales: Crenarchaeota, que son organismos extremadamente tolerantes al calor y a ambientes muy ácidos; Euryarchaeota, que son organismos que pueden sobrevivir ambientes con 10 veces la concentración de sal del mar y que reducen el CO_2; y Korarchaeota, que es el linaje más antiguo pero menos comprendido, y que presenta genes diferentes a los de los grupos anteriores.

Organismos como *Methanobacterium ruminantium* están presentes en el sistema digestivo de los animales rumiantes y ayudan a la digestión de la celulosa.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Protista o Protoctista

El término protista fue introducido por Ernst Haeckel. Este reino forma un vínculo entre otros reinos de plantas, animales y hongos. Son generalmente organismos eucariotas simples, unicelulares, aunque algunos son coloniales y otros multicelulares. Principalmente son de naturaleza acuática y realizan el movimiento mediante flagelos o cilios. Algunos protistas son semejantes a los animales y se conocen como protozoos; otros, son similares a plantas, y tienen clorofila. Entre estos últimos se encuentran las algas verdes, rojas, pardas, doradas y fuego. Por último, los protistas con aspecto de hongos son unicelulares, saprófitos y viven en suelo húmedo, plantas y árboles en descomposición.

Por su condición de parásitos, algunos protistas pueden causar muchas enfermedades en plantas, en animales e incluso en el hombre.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Fungi

El Reino Fungi incluye un grupo diverso de seres que no pueden ser catalogados como animales ni como plantas. Se caracterizan por ser heterótrofos y descomponer la materia orgánica. Poseen una pared celular rígida y pueden ser unicelulares o pluricelulares. Los hongos pluricelulares presentan estructuras filamentosas llamadas hifas y viven en lugares húmedos y sombríos. Este reino contiene cinco filos principales: Chytridiomycota, Zygomycota, Ascomycota, Basidiomycota y Glomeromycota.

Los hongos producen naturalmente antibióticos que permiten inhibir el crecimiento de bacterias.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Animalia

El Reino Animalia está compuesto por todos los animales, vivos o extintos, del planeta. Son eucariotas, ya que el ADN se encuentra dentro del núcleo celular. No tienen paredes celulares. Son multicelulares, heterótrofos y tienen la capacidad de moverse y responder a su entorno. Todos los animales se pueden dividir en los grupos vertebrados e invertebrados. Además, cada reino se divide en categorías más pequeñas llamadas phylum (filo): Porifera, Coelenterata, Plathelminthes, Nematoda, Annelida, Arthropoda, Mollusca, Echinodermata, Protochordata y Vertebrata.

Los animales extintos también forman parte del reino Animalia.

Eucariotas: dominio Eukarya, reino Plantae

Este reino incluye a los diferentes tipos de plantas que se encuentran en el planeta. Cada grupo tiene características especiales y únicas, como la presencia de pared celular, nutrición autótrofa, clorofila, ausencia de sistema locomotor y reproducción sexual o asexual. Se clasifican en Briophyta, las cuales carecen de un sistema vascular y se desarrollan en dos fases, gametofito y esporofito; y Cormophyta, que es un grupo de plantas vasculares que tienen raíz, tallo y hojas. Éstas, a su vez se dividen en Pteridophyta y Spermatophyta. Además, éstas últimas se clasifican en gimnospermas y angiospermas.

La fotosíntesis de las plantas proporciona oxígeno a la atmósfera de nuestro planeta.

CAPÍTULO 7 / TEMA 1

Clasificación de los seres vivos

Desde tiempos remotos, el hombre se ha visto motivado por la necesidad de clasificar y ordenar todo lo que observa a su alrededor. Al estudio que describe y explica la diversidad del mundo natural se lo conoce como sistemática.

Todas las clasificaciones han sido establecidas en base a un sistema que nombra y agrupa las especies conocidas.

HISTORIA DE LAS CLASIFICACIONES

En el 300 a. C., Aristóteles introdujo un sistema de clasificación jerárquico y resaltó la importancia de definir y unificar criterios a la hora de clasificar. Dividió a todos los organismos conocidos en plantas y animales.

Organismos que no encajan

El sistema de clasificación de Aristóteles no era muy preciso, había muchos organismos que no encajaban. Por ejemplo, las ranas nacen en el agua y tienen branquias como los peces, pero cuando crecen tienen pulmones y viven en la tierra.

A pesar de los problemas del sistema de clasificación limitado de Aristóteles, se utilizó durante casi 2.000 años hasta que fue reemplazado en el siglo XVIII por el del biólogo sueco Carlos Linneo.

De igual manera, Linneo clasificó los organismos de acuerdo a sus rasgos y comenzó con los mismos dos grupos: plantas y animales. Sin embargo, los llamó reinos y a diferencia de Aristóteles, dividió cada reino en cinco niveles: clase, orden, género, especie y variedad.

Los organismos se colocaron en estos niveles en función de sus rasgos, así como de las similitudes en las partes del cuerpo, la forma, el tamaño y los métodos de obtención de alimentos.

Sistema de clasificación binomial

Este sistema se usa para nombrar un organismo, donde la primera palabra que comienza con mayúscula es el género y la segunda que comienza con una letra minúscula es la especie.

El nombre debe estar en cursiva y en latín, que fue el idioma principal de las artes y las ciencias en el siglo XVIII. El nombre científico también se puede abreviar. Para ello se coloca la inicial del género seguido de un punto.

Por ejemplo, los humanos pertenecemos al género Homo y dentro de este género a la especie sapiens, por lo tanto, el nombre de la especie en dos partes para los humanos es Homo sapiens.

¿Sabías qué?

La taxonomía y la nomenclatura binomial ayudan a eliminar problemas, como la identidad errónea y las suposiciones falsas, causadas por nombres comunes.

Charles Darwin

Después de Linneo, la visión estática de la naturaleza fue anulada en la ciencia a mediados del siglo XIX por algunos naturalistas, entre los cuales se destacó Charles Darwin, quien proporcionó evidencia concluyente de que la evolución de las formas de vida ocurría.

CLASIFICACIÓN DE REINOS

Clasificación de dos reinos

En su Systema Naturae de 1735, Linneo distinguió dos reinos de seres vivos: animal y vegetal. Clasificó a todos los organismos vivos en estos dos sobre la base de la nutrición y la locomoción.

Colocó organismos unicelulares y multicelulares en el reino animal debido a su cuerpo compacto, la nutrición holozoica y la locomoción. Todos los demás organismos se agruparon en el reino vegetal debido a su inmovilidad, apariencia dispersa y modo de nutrición autótrofo. Por lo tanto, el reino vegetal tradicional comprendía bacterias, algas, plantas y hongos.

Limitaciones:

No indicó ninguna relación evolutiva entre las plantas y los animales.
Agrupó los procariotas con otros eucariotas.
También agrupó organismos unicelulares y multicelulares.
No distinguía los hongos heterotróficos.
Los organismos duales como Euglena y los líquenes no cayeron en ninguno de los reinos.
No mencionó algunos organismos acelulares como virus y viroides.

Clasificación de cinco reinos

El sistema de cinco reinos fue desarrollado por un taxonomista estadounidense llamado Robert H. Whittaker en 1969, y es la forma más común de agrupar seres vivos basada en características distintivas simples.

Los reinos son:

Animalia

Plantae

Fungi

Protista

Monera

Utilizó los siguientes criterios para la clasificación:

Complejidad de la estructura celular.
Complejidad de la organización del cuerpo.
Modo de nutrición.
Estilo de vida (función ecológica).
Relación filogenética.

CLASIFICACIÓN DE DOMINIOS

En 1990, Carl Woese ideó el sistema de tres dominios y propuso que las eubacterias, las arqueobacterias y los eucariotas representan tres líneas primarias de descendencia denominándolas Bacteria, Archaea y Eukarya.

Un dominio es más grande que un reino y separa organismos en función de sus secuencias de ARN ribosómico.

Archaea: formado por arqueobacterias, bacterias que viven en ambientes extremos.
Bacteria: bacterias comunes que se encuentran en la vida cotidiana, como micoplasmas, cianobacterias, bacterias Gram-positivas y bacterias Gram-negativas.
Eukarya: abarca la mayoría de los seres vivos visibles. Se subdivide en los reinos: Protista, Fungi, Plantae y Animalia.

NUEVAS FORMAS DE CLASIFICACIÓN

Luego del cambio a un sistema de tres dominios, los sistemáticos tuvieron que volver a examinar los reinos dentro de cada dominio y ese proceso aún no concluye. A medida que nuevos sistemas de clasificación surgen y se modifican, el conocimiento de la diversidad biológica avanza.

El sistema original de los cinco reinos ya no está en uso, aun cuando se tomen referencias generales de los mismos. Principalmente, el Monera es el que ha sufrido constantes cambios, por lo que ahora se conoce que existe un sistema de seis reinos: Animalia, Plantae, Fungi, Protista, Monera y Archaea.

Estado biológico de los virus

El estado de los virus es incierto y altamente discutible ya que exhiben las características tanto de los vivos como los no vivos. Son metabólicamente inertes fuera de las células hospedadoras, por lo tanto no pueden considerarse organismos.

RECURSOS PARA DOCENTES

Artículo “La vida en tamaño súper pequeño”

Este recurso le permitirá obtener más información acerca de un gran grupo de seres vivos de tamaño considerablemente pequeño, con material genético y conformación simple, que sólo pueden ser observados bajo un microscopio.

VER

Vídeo “Niveles de complejidad celular de los organismos”

Este vídeo le permitirá conocer las características de los seres vivos que vemos bajo el microscopio.

VER

Infografía “Microorganismos”

Con este recurso podrá dar a conocer los pequeños organismos que causan grandes enfermedades y no son visibles para nuestros ojos.

VER

Dominio bacteria, dominio arquea y dominio eukarya

El sistema de tres dominios fue propuesto por Carl Woese en 1970, divide a los organismos en Bacteria, Archaea y Eukarya; de acuerdo con sus secuencias de ARN ribosomal. Los procariontes son separados en Bacteria y Archaea, y los eucariontes son incluidos en Eukarya.

	Bacteria	Archaea	Eukarya
Dominio	Bacteria.	Archaea.	Eukarya.
Tipo de organismos	Procariontes.	Procariontes.	Eucariontes.
Presencia de pared celular	Sí.	Sí.	Sólo en algunos reinos.
Composición de la pared celular	Peptidoglicano.	Pseudopeptidoglicano.	Celulosa o quitina, de acuerdo con el grupo.
Presencia de membrana plasmática	Sí.	Sí.	Sí.
Composición de la membrana plasmática	Bicapa lipídica, ácidos grasos y glicerol unidos por enlaces éster.	Formada por cadenas laterales hidrofóbicas unidas al glicerol por enlaces de tipo éter.	Varía de acuerdo con cada grupo.
Ribosoma	70S	70S	80S y 70S (o 55S) en mitocondrias y cloroplastos.
Patógenos	Algunos grupos.	No.	Algunos grupos.
Tamaño	De 1 a 10 micras.	0,5 a 5 micras.	Variable.
Metabolismo	Pueden ser autótrofos o heterótrofos.	Utilizan el hidrógeno, dióxido de carbono y azufre para obtener energía.	Pueden ser autótrofos o heterótrofos.
Localización	Extensa.	Principalmente en ambientes extremos.	Extensa.
Ejemplos	Spirulina	Methanogenium frigidum	Panthera leo