Arkea
Asal-usul dan evolusi > Perbandingan dengan domain lain

Tabel berikut membandingkan beberapa karakteristik utama dari tiga domain, untuk menggambarkan persamaan dan perbedaan mereka.
| Karakteristik | Archaea | Bacteria | Eukarya |
| --- | --- | --- | --- |
| Membran sel | Lipid dengan ikatan eter | Lipid dengan ikatan ester | Lipid dengan ikatan ester |
| Dinding sel | Pseudopeptidoglikan, glikoprotein, atau lapisan-S | Peptidoglikan, lapisan-S, atau tanpa dinding sel | Strukturnya beragam |
| Struktur gen | Kromosom melingkar, translasi dan transkripsi hampir sama dengan Eukarya | Kromosom melingkar, translasi and transkripsi unik | Kromosom linear yang jumlahnya lebih dari satu, translasi dan transkripsi hampir sama dengan Archaea |
| Struktur internal sel | Organel (?) atau nukleus tidak dibatasi membran | Organel atau nukleus tidak dibatasi membran | Organel dan nukleus dibatasi membran |
| Metabolisme | Bermacam-macam, termasuk diazotropi (pengikatan nitrogen), dengan metanogenesis unik untuk Archaea | Bermacam-macam, termasuk fotosintesis, respirasi aerobik dan anaerobik, fermentasi, diazotrofi, dan autotrofi | Fotosintesis, respirasi seluler, fermentasi; tidak ada diazotrofi |
| Reproduksi | Reproduksi aseksual, transfer gen horizontal | Reproduksi aseksual, transfer gen horizontal | Reproduksi seksual dan aseksual |
| Inisiasi sintesis protein | Metionina | Formilmetionina | Metionin |
| RNA polimerase | Banyak | Satu | Banyak |
| Toksin (EF-2/EF-G) | Sensitif terhadap toksin difteri | Resistan terhadap toksin difteri | Sensitif terhadap toksin difteri |
Archaea dipisahkan sebagai domain ketiga karena memiliki perbedaan besar dalam struktur RNA ribosomal mereka. Molekul RNA tertentu yang dikenal sebagai RNA ribosomal 16S (biasanya disingkat menjadi 16s rRNA) adalah kunci penting dalam produksi protein di semua organisme. Karena fungsi ini sangat penting dalam kehidupan, organisme yang mengalami mutasi 16s rRNA tidak mungkin bertahan hidup sehingga struktur nukleotida ini menjadi sangat stabil (tetapi tidak absolut) selama beberapa generasi. Ukuran 16s rRNA juga cukup besar untuk menyimpan informasi spesifik pada organisme tertentu, tetapi cukup kecil untuk diurutkan dan dibandingkan dalam waktu singkat. Pada tahun 1977, Carl Woese, seorang ahli mikrobiologi yang mempelajari urutan genetik organisme, mengembangkan metode perbandingan baru yang melibatkan pemecahan RNA menjadi fragmen-fragmen yang bisa diurutkan dan dibandingkan dengan fragmen lain dari organisme lain. Semakin mirip pola fragmen tersebut di antara spesies-spesies, hubungan kekerabatannya menjadi lebih dekat.
Woese menggunakan metode perbandingan rRNA barunya untuk mengelompokkan dan memisahkan organisme yang berbeda. Ia mengurutkan berbagai spesies dan menemukan bahwa sekelompok metanogen dengan rRNA ternyata sangat berbeda dibandingkan prokariota atau eukariota yang telah dikenal. Metanogen ini jauh lebih mirip satu sama lain dibandingkan dengan organisme lain yang pernah diurutkan, sehingga Woese mengusulkan domain baru, yaitu Archaea. Eksperimen Woese menunjukkan bahwa arkea lebih mirip dengan eukariota alih-alih prokariota, meskipun struktur mereka lebih mirip dengan prokariota. Hal ini menyimpulkan bahwa Archaea dan Eukarya memiliki nenek moyang bersama yang lebih baru dibandingkan dengan Eukarya dan Bacteria. Perkembangan inti sel terjadi setelah percabangan antara bakteri dan nenek moyang bersama ini.
Salah satu sifat arkea yang unik adalah penggunaan lipid dengan ikatan eter secara berlimpah di membran sel mereka. Secara kimiawi, ikatan eter lebih stabil dari ikatan ester yang ditemukan dalam Bacteria dan Eukarya, yang mungkin menjadi faktor yang berkontribusi terhadap kemampuan banyak arkea untuk bertahan di lingkungan ekstrem, yang memberikan stres berat pada membran sel, seperti panas ekstrem dan salinitas. Analisis komparatif genom arkea juga telah mengidentifikasi beberapa indel khusus yang terkonservasi secara molekuler dan protein tertentu yang secara unik ditemukan baik di semua arkea maupun ditemukan di beberapa kelompok-kelompok utama dalam arkea . Sifat lain yang unik dari arkea adalah bahwa tidak ada organisme lain yang dikenal mampu melakukan metanogenesis (produksi metana melalui metabolisme). Arkea metanogen memainkan peran penting dalam ekosistem bersama dengan organisme yang memperoleh energi dari oksidasi metana (kebanyakan dari mereka adalah bakteri) karena mereka sering menjadi sumber utama metana di lingkungan tersebut dan dapat berperan sebagai produsen primer. Metanogen juga memainkan peran penting dalam siklus karbon, memecah karbon organik menjadi metana, yang juga merupakan gas rumah kaca utama.