* Chapter 16 Prokaryotes Chapter outline Chapter outline Evolution of the Earth and Earliest Life Forms Evolution of the Earth and Earliest Life Forms Primitive Orgnisms Primitive Orgnisms Bacteria (Eubacteria) Bacteria (Eubacteria) Origin of Modern Eukaryotes Origin of Modern Eukaryotes Evolutionary Chronometers Evolutionary Chronometers Microbial Phylogeny as Revealed by Ribosomal RNA Sequencing Microbial Phylogeny as Revealed by Ribosomal RNA Sequencing Archaea (Archaebacteria) Archaea (Archaebacteria) Eukarya (Eukaryotes) Eukarya (Eukaryotes) Characteristics of the Primary Domains Characteristics of the Primary Domains Taxonomy, Nomenclature, and Bergey’s Manual Taxonomy, Nomenclature, and Bergey’s Manual

* Microorganism 의 다양성 (diversity) 환경과 상호작용하는 유전적 구성에 의해 조절 환경과 상호작용하는 유전적 구성에 의해 조절 유전자 재조합과 돌연변이 과정의 결과 유전자 재조합과 돌연변이 과정의 결과 생명에 적당한 지구상에 서식처의 물리화학적 다양성을 반영 생명에 적당한 지구상에 서식처의 물리화학적 다양성을 반영

16.1 Evolution of the Earth and Earliest Life Forms 16.1 Evolution of the Earth and Earliest Life Forms radiodating measurement ( 방사선 연대 추정법 ) radiodating measurement ( 방사선 연대 추정법 ) 지구나이 : 약 46 억년 지구나이 : 약 46 억년 Greenland 에 lsua 바위 Greenland 에 lsua 바위 가장 오래된 바위 – 약 38 억년 가장 오래된 바위 – 약 38 억년 3 개 type 3 개 type Sedimentary ( 퇴적암 ) Volcanic ( 화성암 ) Carbonate ( 석회암 ) sedimentary composition sedimentary composition : 35 억년전에 liquid water 의 존재 의미 : 35 억년전에 liquid water 의 존재 의미

Evidence for microbial life on the early earth Evidence for microbial life on the early earth 미생물의 화석 증거 미생물의 화석 증거 35 억년 묵은 바위내 존재 ; rod-shaped bacteria 와 닮은 형 35 억년 묵은 바위내 존재 ; rod-shaped bacteria 와 닮은 형 stromatolitic microfossil 이 풍부히 존재 stromatolitic microfossil 이 풍부히 존재 stromatolite stromatolite fossilized microbial mats consisting of layers of filamentous fossilized microbial mats consisting of layers of filamentous procaryotes containing trapped sediment. procaryotes containing trapped sediment. mordern stromatolites- 얕은 해양분지나 온천에서 자람 mordern stromatolites- 얕은 해양분지나 온천에서 자람 고대 stromatoiltes-filamentous anoxygenic phototrophic bacteria 고대 stromatoiltes-filamentous anoxygenic phototrophic bacteria 20 억년보다 더 오래된 바위내 미생물의 다양성과 형태적 다양성 20 억년보다 더 오래된 바위내 미생물의 다양성과 형태적 다양성

The primitive earth The primitive earth original atmosphere ; 산소 결여, reducing environment original atmosphere ; 산소 결여, reducing environment H 2 O H 2 O CH 4, CO 2, N 2, NH 3 CH 4, CO 2, N 2, NH 3 미량의 CO, H 2, 다량의 FeS 미량의 CO, H 2, 다량의 FeS HCN – NH 3 와 CH 4 가 화학적으로 반응하여 산출 HCN – NH 3 와 CH 4 가 화학적으로 반응하여 산출 초기 지구 초기 지구 지구존재 초기의 5 억년동안 지구 표면은 매우 뜨거웠다 지구존재 초기의 5 억년동안 지구 표면은 매우 뜨거웠다 100 도 이상 100 도 이상 free water – 지구가 식어감에 따라 후에 축적 free water – 지구가 식어감에 따라 후에 축적 최초의 생명체 – thermophile( 호열성 ), thermotolerant( 열내성 ) 최초의 생명체 – thermophile( 호열성 ), thermotolerant( 열내성 )

원시환원 대기가 강력한 energy source 를 받는다면, 원시환원 대기가 강력한 energy source 를 받는다면, 초기 지구상의 energy source 초기 지구상의 energy source UV (ultraviolet) UV (ultraviolet) lightening dischage lightening dischage radioactivity radioactivity 열에너지 열에너지 실험실에서 UV 를 조사하거나 전기하전을 주면 실험실에서 UV 를 조사하거나 전기하전을 주면 sugar, amino acid, purins, pyrimidins, nucleotides, fatty acid sugar, amino acid, purins, pyrimidins, nucleotides, fatty acid 생화학적 building-block 생화학적 building-block 초기 생명체가 존재하지 않는 동안 초기 생명체가 존재하지 않는 동안 이들의 중합반응 이들의 중합반응 유기화합물들의 mixtures 들이 광범위하게 축적 유기화합물들의 mixtures 들이 광범위하게 축적

16.2 Primitive Organisms 16.2 Primitive Organisms 원시생명체 원시생명체 Metabolism Metabolism Hereditary mechanism Hereditary mechanism lipid 와 protein 이 spotaneous aggregation 을 통해 membranous lipid 와 protein 이 spotaneous aggregation 을 통해 membranous structure 가 생겨남 ; 내부에는 Polynucleotides, polypeptides structure 가 생겨남 ; 내부에는 Polynucleotides, polypeptides other substances 를 함유 other substances 를 함유 세포구조의 발생 세포구조의 발생 구조적으로 매우 단순 (procaryote 와 유사 ) 구조적으로 매우 단순 (procaryote 와 유사 ) 매우 단순한 energy-generating 과 self-replicating mechanism 에 매우 단순한 energy-generating 과 self-replicating mechanism 에 의존 의존 35 억년 묵은 바위에서 미생물화석이 발견된 사실 35 억년 묵은 바위에서 미생물화석이 발견된 사실 최초의 생명형성 ; 35 ~ 40 억년전 사이 최초의 생명형성 ; 35 ~ 40 억년전 사이 liquid water ; 40 ~ 42 억년전 사이 liquid water ; 40 ~ 42 억년전 사이 생명은 2~3 억년정도의 짧은 시간내에 비교적 신속하게 생명은 2~3 억년정도의 짧은 시간내에 비교적 신속하게 생겨났음을 의미 생겨났음을 의미

Metabolism in primitive organisms Metabolism in primitive organisms 초기 organisms 초기 organisms anaerobic metabolism anaerobic metabolism Chemoorganotrophic metabolism Chemoorganotrophic metabolism Chemolithotrophic Chemolithotrophic Phototrophic Phototrophic The reaction of ferrous iron (ferrous carbonate or ferrous sulfide) The reaction of ferrous iron (ferrous carbonate or ferrous sulfide) with H 2 S to form pyrite and H 2 ; with H 2 S to form pyrite and H 2 ; FeCO 3 + 2H 2 S FeCO 3 + 2H 2 S FeS 2 + H 2 + H 2 O + CO 2 FeS 2 + H 2 + H 2 O + CO 2 FeS + H 2 S FeS + H 2 S FeS 2 + H 2 FeS 2 + H 2 Ferrous iron and H 2 S 초기 지구에 다량 존재 가능 Ferrous iron and H 2 S 초기 지구에 다량 존재 가능 그러므로 primitive cell 들은 이들을 energy source 로 이용 그러므로 primitive cell 들은 이들을 energy source 로 이용 H 2 ; electron donor for reduction of elemental sulfur (S 0 ) to H 2 S H 2 ; electron donor for reduction of elemental sulfur (S 0 ) to H 2 S Most hyperthermophilic Archaea, which are probably the closest Most hyperthermophilic Archaea, which are probably the closest extant relatives of earth’s earliest organisms, are able to reduce extant relatives of earth’s earliest organisms, are able to reduce S 0 with H 2 and form H 2 S ; most can also produce pyrite when S 0 with H 2 and form H 2 S ; most can also produce pyrite when supplied with Fe 2+ supplied with Fe 2+

Chemoorganotrophic mechanisms (simple fermentations) Chemoorganotrophic mechanisms (simple fermentations) Photosynthesis Photosynthesis seems less likely than chemolithotrophic or chemoorganotrophic seems less likely than chemolithotrophic or chemoorganotrophic reactions because of the biochemical requirementas and reactions because of the biochemical requirementas and complexity of photosynthetic reactions. complexity of photosynthetic reactions. The attractive feature of the pyrite-based energy scheme is that The attractive feature of the pyrite-based energy scheme is that it would probably have required very few enzymes other than it would probably have required very few enzymes other than a primitive hydrogenase and an ATPase to trap energy released a primitive hydrogenase and an ATPase to trap energy released from the reaction. from the reaction. 생화학적으로 매우 단순함 생화학적으로 매우 단순함 극히 소수의 emzyme 극히 소수의 emzyme growth factor 와 그외 복잡하고 다양한 유기적 영양물질을 요구 growth factor 와 그외 복잡하고 다양한 유기적 영양물질을 요구 점차 환경내 영양물질의 고갈 점차 환경내 영양물질의 고갈 돌연변이, 자연선택 생합성능력을 갖는 organism 출현 Cell wall 초기 형성

organism 의 변화 organism 의 변화 I. Porphyrins 의 진화 I. Porphyrins 의 진화 막구조내 정교함에 더하여 cytochroms 과 전자전달 chain 형성 막구조내 정교함에 더하여 cytochroms 과 전자전달 chain 형성 전자공여체로써 더욱더 다양한 비발효성 유기화합물로 활동 전자공여체로써 더욱더 다양한 비발효성 유기화합물로 활동 할 수 있도록 개발 할 수 있도록 개발 발효성 유기성분이 고갈되어가고 있던 환경내에서 자연 발효성 유기성분이 고갈되어가고 있던 환경내에서 자연 선택적 이점제공 선택적 이점제공 anaerobic respiration anaerobic respiration 전자수용체로 가능한 분자 전자수용체로 가능한 분자 CO 2 CO 2 CH 4 로 환원 CH 4 로 환원 오늘날 anaerobic 환경내 광범위하게 있는 오늘날 anaerobic 환경내 광범위하게 있는 methanobacteria 진화 methanobacteria 진화 cytochrome 이 없다. cytochrome 이 없다. sulfate sulfate sulfide 로 환원 sulfide 로 환원 sulfate reducing bacteria 로 진화 sulfate reducing bacteria 로 진화 cytochrome C 3 를 소유 cytochrome C 3 를 소유

organism 의 변화 organism 의 변화 II. 전자공여체로서 H2O 사용이 가능한 green-plant II. 전자공여체로서 H2O 사용이 가능한 green-plant photosynthesis 출현 ( 제 2 광계 ) photosynthesis 출현 ( 제 2 광계 ) 빛에너지의 효과적 사용 빛에너지의 효과적 사용 ATP ATP 환원되는 pyridine nucoeotides (NADH, NADPH) 환원되는 pyridine nucoeotides (NADH, NADPH) 다른 phototrophic organism 에 대해 경쟁적 이점 다른 phototrophic organism 에 대해 경쟁적 이점 ( 오늘날의 cyanobacteria 와 유사 ) ( 오늘날의 cyanobacteria 와 유사 ) 광합성적으로 O 2 를 생산하지만 완전히 anaerobic 하게 광합성적으로 O 2 를 생산하지만 완전히 anaerobic 하게 성장이 가능 성장이 가능 O 2 - 생성 광합성 기구의 진화 O 2 - 생성 광합성 기구의 진화 대기권에 O 2 축적 대기가 환원형에서 산화형으로 변함 전자수용체로 O 2 사용이 가능한 aerobic organism 진화 유기물의 산화를 통해 더 많은 energy 획득 개체군밀도가 증가 Organisms 의 새로운 type 출현의 기회가 증가 진화 (metazoan ; 오늘날의 고등 동식물 )

organism 의 변화 organism 의 변화 III. Ozone (O 3 ) 층 형성 III. Ozone (O 3 ) 층 형성 태양의 격렬한 자외선 방사선을 방어하는 울타리 ( 방어막 ) 태양의 격렬한 자외선 방사선을 방어하는 울타리 ( 방어막 ) O 2 가 단파장 UV 방사선을 쬐면 O 3 로 전환 O 2 가 단파장 UV 방사선을 쬐면 O 3 로 전환 O 3 – 30mm 까지의 단파장 빛을 강하게 흡수 O 3 – 30mm 까지의 단파장 빛을 강하게 흡수 지구 표면 위에서 생명체의 진화가 가능 지구 표면 위에서 생명체의 진화가 가능 Information flow and catalysis in primitive organisms Information flow and catalysis in primitive organisms 최초의 life form 최초의 life form DNA 와 protein 의 부재 DNA 와 protein 의 부재 세포내 유일한 거대분자로 RNA 에 세포내 유일한 거대분자로 RNA 에 의존 (Ribozyms) 의존 (Ribozyms) RNA life form RNA life form RNARNA 원시 organism 에서 생화학적 촉매로써 protein 에 원시 organism 에서 생화학적 촉매로써 protein 에 앞서 사용 앞서 사용 정보적, 효소적 활동 정보적, 효소적 활동

16.3 Origin of Modern Eucaryotes * Comprarative nucleic acid sequencing study decant 의 primary 3 line 인 eubacteria, archaebacteria, decant 의 primary 3 line 인 eubacteria, archaebacteria, eukarya(nuclear) 가 세포적 진화에서 비교적 초기에 설정 되 eukarya(nuclear) 가 세포적 진화에서 비교적 초기에 설정 되 었음을 확인 었음을 확인 nuclear line( 원시 eucaryotic cell) nuclear line( 원시 eucaryotic cell) → mitochondria, chloroplast, membrane –bound nuleus 가 없다. 오늘날의 eubacteria 와 유사 오늘날의 eubacteria 와 유사 Modern eukaryotic cells, with their distinctive cellular Modern eukaryotic cells, with their distinctive cellular organelles, were the result of endosymbiotic events that organelles, were the result of endosymbiotic events that took place billions of years after the divergence of the took place billions of years after the divergence of the nuclear line of descent from the universal ancestor. nuclear line of descent from the universal ancestor.

16.3 Origin of Modern Eucaryotes * Eucayotic nucleus 와 mitotic apparatus → arose as a necessity for ensuring the replication and orderly partitioning of DNA once the genome size had orderly partitioning of DNA once the genome size had increased to the point where replication as one molecule increased to the point where replication as one molecule was no longer feasible. was no longer feasible. bacteria 내 plasmid 발생 bacteria 내 plasmid 발생 → · procaryote 에서도 한분자 DNA 보다 더 많은 유전적 정 보 의 분별 (segregation) 을 위한 진화적 장점 의 분별 (segregation) 을 위한 진화적 장점 · 어떻게 분별된 염색체들이 plasmid 같은 구조로 부터 원 · 어떻게 분별된 염색체들이 plasmid 같은 구조로 부터 원 시적 진핵세포내에서 생겨났는지 & membrane enclosed 시적 진핵세포내에서 생겨났는지 & membrane enclosed nucleus 로 세포내에서 어떻게 분별되었는지 추측 nucleus 로 세포내에서 어떻게 분별되었는지 추측 · spindle fiber( 방추사 ) 와 mitotic apparatus 을 동시에 진 화 · spindle fiber( 방추사 ) 와 mitotic apparatus 을 동시에 진 화

16.3 Origin of Modern Eucaryotes * Endosymniotic theory( 내부공생설 ) · 생물학적 density 가 급증 · 생물학적 density 가 급증 · 15 억년∼오늘날 ; metazoan ∼ 오늘날 고등생물까지 진화 · 15 억년∼오늘날 ; metazoan ∼ 오늘날 고등생물까지 진화 → · 현대 eucartotic cell 은 organotrophic 과 phototrophic 공생체가 nuclear line 계보로내로 편입을 함으로써 여 공생체가 nuclear line 계보로내로 편입을 함으로써 여 러단계를 통해 진화 러단계를 통해 진화 · 호기성 bacterium – eucaryotic mitochondria 의 선조, energy 공급 energy 공급 · Phototrophic bacterium – eucaryotic chloroplast 의 선조, energy 생산을 위해 유기 성분에 의존하지 않음 선조, energy 생산을 위해 유기 성분에 의존하지 않음

16.3 Origin of Modern Eucaryotes * 오늘날 살고 있는 유기체중 어떤 것도 원시적이지 않다 → 현존하는 모든 생명체는 잘 적응되어 있고 그들의 ecological niche 내에서 성공적으로 존재하는 mordern ecological niche 내에서 성공적으로 존재하는 mordern organism organism · metazoan 의 기원 ∼ 오늘날까지 – geological time 의 1/6 · 지구역사의 5/6 – procaryotes, microbial life Biological evolution and geological time scale Biological evolution and geological time scale

16.4 Ribosomal RNAs Evolutionary chronometer * Evolutionary Distance(E D ) ① the molecule should be universally distributed across the group ② it must be funtionally homologeous in each organism ③ It is crucial in sequence comparisons to be able to align the two molecules in order to identify regions of sequence the two molecules in order to identify regions of sequence homology and sequence heterogenety homology and sequence heterogenety ④ the sequence of the molecule chosen should change at a rate commensurate with the evolutionary distance measured rate commensurate with the evolutionary distance measured → 2 종간의 evolutionary distance 는 2 종내에 발견되는 상 동적 (homologous) 거대분자의 nucleotide 나 amino acid 동적 (homologous) 거대분자의 nucleotide 나 amino acid sequence 의 차이에 의해 측정 sequence 의 차이에 의해 측정 · 종들간의 유연관계를 결정하기 위한 sequencing studies 에 어떤 분자가 선택되어야 하나 에 어떤 분자가 선택되어야 하나

→ · 고대분자, 기능적으로 항상적, 보편적으로 분포, 광범위한 phylogenetic discent 에 걸쳐 적당히 잘 보전, cloning 과정 phylogenetic discent 에 걸쳐 적당히 잘 보전, cloning 과정 없이 신속히 분리 없이 신속히 분리 · procaryotes rRNA · procaryotes rRNA – 5s(120nucleotides) - 작은 크기 때문에 정보가 한정 – 5s(120nucleotides) - 작은 크기 때문에 정보가 한정 - 16s(1500nucleotide) – - 16s(1500nucleotide) – - 23s(3000nucleotide) s(3000nucleotide) Ribosomal RNAs Evolutionary chronometer * Ribosomal RNA → bacteria 간 진화적 유연관계를 묘사하기 위해 아주 훌륭한 분자 highly conserved sequence 를 몇 지점에 함유 highly conserved sequence 를 몇 지점에 함유 · 16sRNA – 실험실적으로 다루기 쉽고, procaryotes 와 eucaryotes 까지 계통발생론을 발전 eucaryotes 까지 계통발생론을 발전

16.4 Ribosomal RNAs Evolutionary chronometer * complete sequence analysis → · 천연세포 추출물로 부터 직접 sequencing → · 천연세포 추출물로 부터 직접 sequencing · -retroviral enzyme 인 revers transcriptase 를 이용한 · -retroviral enzyme 인 revers transcriptase 를 이용한 16sRNA 의 cDNA 합성 16sRNA 의 cDNA 합성 ⊙ revers transcriptase 와 dideoxy sequence method · 방법 – 1) RNA 는 소량의 세포로부터 단백질과 기타 비 핵산 물질 1) RNA 는 소량의 세포로부터 단백질과 기타 비 핵산 물질 을 phenol 로 제거하고 alchol 과 염 (salt) 을 침 전시켜 얻 음. 을 phenol 로 제거하고 alchol 과 염 (salt) 을 침 전시켜 얻 음. 2) 16SrRNA 보존염기서열에 상보적인 nuleotides 2) 16SrRNA 보존염기서열에 상보적인 nuleotides 로된 DNA 개시절편 첨가 로된 DNA 개시절편 첨가 3) 역전사효소, 32 P-deoxyadenosine triphosphate, 다른 3) 역전사효소, 32 P-deoxyadenosine triphosphate, 다른 unlabeled deoxyribo-nucleotides 를 첨가한 혼합액을 unlabeled deoxyribo-nucleotides 를 첨가한 혼합액을 내분획으로 나뉘어 각분 획소량에 각기 다른 2’, 3’ 내분획으로 나뉘어 각분 획소량에 각기 다른 2’, 3’ deoxyribonuleotides 를 첨가 deoxyribonuleotides 를 첨가 4) 역전사효소가 16S rRNA 를 주형으로 하여 DNA 복사 4) 역전사효소가 16S rRNA 를 주형으로 하여 DNA 복사 가 진행되다가 dideoxynucleotiderk 삽입되는 곳에서 가 진행되다가 dideoxynucleotiderk 삽입되는 곳에서 중단 중단

16.4 Ribosomal RNAs Evolutionary chronometer Signature sequenceSignature sequence 5) 이때형성된 DNA 조각은 dideoxynuleotide 분 석 5) 이때형성된 DNA 조각은 dideoxynuleotide 분 석 방법으로 DNA 서열을 결정 방법으로 DNA 서열을 결정 6) cDNA 서열로부터 16S rRNA 염기서열을 추정 · RNA sequence 의 computer 분석은 organism · RNA sequence 의 computer 분석은 organism 의 어떤 group 에서 유일한 oligonucleotide 의 의 어떤 group 에서 유일한 oligonucleotide 의 신장인 signature sequence 가 있음을 보여준다. 신장인 signature sequence 가 있음을 보여준다. · 3 개 primary kingdoms 를 각각 정의하는 · 3 개 primary kingdoms 를 각각 정의하는 oligonuleotide signature oligonuleotide signature · 이들의 독보성 – 정확한 주요 phylogenetic · 이들의 독보성 – 정확한 주요 phylogenetic group 내 잘 알려진 organism 을 placing 하는데 group 내 잘 알려진 organism 을 placing 하는데 도 유용 도 유용

comparative rRNA sequencing study comparative rRNA sequencing study 1. 지구상 life 가 근원적으로 procaryote 와 eucaryote 의 1. 지구상 life 가 근원적으로 procaryote 와 eucaryote 의 2type 만이 아니란 사실 입증 2type 만이 아니란 사실 입증 → 사실은 eubacteria → 사실은 eubacteria archaebacteria archaebacteria eucaryotes*3 개의 primary lineage eucaryotes*3 개의 primary lineage 2. Eucaryote line → 다른 cell line 과 함께 universal ancestor 로 부터 내려오는 → 다른 cell line 과 함께 universal ancestor 로 부터 내려오는 오랜 origin 을 갖는 다는 사실 입증 오랜 origin 을 갖는 다는 사실 입증

overview of bacterial phylogeny overview of bacterial phylogeny 지구상의 life 는 모든 생명체의 한 universal ancestor 로 부터 지구상의 life 는 모든 생명체의 한 universal ancestor 로 부터 시작된 3 개주로 세포성계보 (eubacteria, archaebacteria, 시작된 3 개주로 세포성계보 (eubacteria, archaebacteria, eucaryotes) 의 line 에 기초한다. eucaryotes) 의 line 에 기초한다. * The root of the universal tree represents a point in* The root of the universal tree represents a point in evolutionary time when all extent life on earth shared a evolutionary time when all extent life on earth shared a common ancestor. common ancestor. The root of tree has been determined by rRNA sequencing and by related macromolecular sequencing methods, but it clearly indicates that initial evolution from the universal ancestor was at first in two directions, the Bacteria versus the Archaea/Eukarya line.

universal tree 의 root 를 통해 알수 있는 것 universal tree 의 root 를 통해 알수 있는 것 → arcaebacteria 의 진짜 친척은 eucartotes 이다. arcaebacteria 가 가장 root 에 근접 arcaebacteria 가 가장 root 에 근접 - 즉 3 개 kingdom 중 가장 원시적 ( 덜 진화 ) - 즉 3 개 kingdom 중 가장 원시적 ( 덜 진화 ) · eucaryotes-eucaryotic 계보의 중요 특징 또는 느리지만 신속 한 진화적 diversity 를 가능케하는 특징들의 set 를 진화 → 세 한 진화적 diversity 를 가능케하는 특징들의 set 를 진화 → 세 포크기가 大 → 더많은 양의 DNA 를 포함 procaryotic 내부 포크기가 大 → 더많은 양의 DNA 를 포함 procaryotic 내부 공생체를 수용할 만큼 큰 organisms 산출 공생체를 수용할 만큼 큰 organisms 산출 · archaebacteria 의 원시성 → 서식처 ; 고온, 낮은 pH, 높은 염농도들 극단적 원시 → 서식처 ; 고온, 낮은 pH, 높은 염농도들 극단적 원시 환경과 유사 (life form 의 진화적 유물 ) 환경과 유사 (life form 의 진화적 유물 )

universal tree 의 root 를 통해 알수 있는 것 universal tree 의 root 를 통해 알수 있는 것 · mitochondria 와 chloroplast 는 근접한 유연관계를 갖는 내 부공생적 eubacteria 로부터 발생 · mitochomdria – Agrobacterium, Rhizobium, Rickettsia -Rickettsia – purple bacteria(Rhodoseudomonas 와 Rhodobacter 포함 Rhodobacter 포함 · chloroplast – cyanobacteria 와 공동조상 · universal evolutional tree 에서 표현형적으로 유사한 종들 간의 E D 가 표현형적으로 매우 다른 organism 간의 E D 보다 더 큰 경우도 있다. 즉, 표현형적 분석으로부터 나온 계통 발생적 ( 진화적 ) 결론들은 가끔 판단을 그르치게 할 수도 있 다.