Parvarchaeum

Die Mitglieder (Kandidaten) der Gattung „Ca. Parvarchaeum“ sind Beispiele für die „Mikrobielle dunkle Materie“ – in na­tür­lichen Um­ge­bungen identifizierte, bislang nicht kultivierten Mikro­orga­nismen. Die Metagenomik hat in neuerer Zeit den Zugang zu Genomen dieser Mikroben ermöglicht, doch gibt es noch Wissens­lücken – insbesondere bei Archaeen, die relativ selten vorkommen und in extremen Um­ge­bungen leben. Die Mitglieder dieser Kan­didaten­gattung sind Beispiele für ultra­kleine Zellen mit einem Durch­mes­ser von weniger als 500 nm, deren Ab­stam­mungs­linien nahe der Grenze zwischen Thermo­proteati (früher „Crenarchaea“) und Methanobacteriati (früher „Euryarchaea“) verzweigen und in einer Vielzahl von sauren Ökosystemen nachgewiesen wurden. Im Jahr 2010 ver­öf­fent­lich­ten Brell J. Baker, Jillian F. Banfield et al. die nahezu vollständige Genome von drei Ab­stam­mungs­linien, die ursprünglich provisorisch pauschal als ARMAN (Archaeal Rich­mond Mine Acidophilic Nanoorganisms) bezeichnet wurden, und aus Umweltproben und einem Biofilmfiltrat stammten. Die Gene zweier dieser Linien gehören zu den kleinsten bis dato beschriebenen.

Für bis zu 45 % der 2010 sequenzierten Gene konnte keine (zu diesem Zeitpunkt) bekannte biologische Funktion abgeleitet werden, und nicht mehr als 63 % der vorhergesagten Proteine konnten einer damals aktuell überarbeiteten Gruppe orthologer Archaeen-Cluster zugeordnet werden. Einige zentrale Stoffwechselgene kommen in Thermoproteati („Crenarchaeota“) häufiger vor als in Methanobacteriati („Euryarchaeota“ sensu lato). Bis zu 21 % der Gene weisen die höchste Sequenzidentität mit bakteriellen(!) Genen auf, und 12 gehören sogar zu orthologen Clustern, die zuvor ausschließlich bei Bakterien bekannt waren.^[3]

Ein kleiner Teil der ausgeführten Rekonstruktionen per 3D-Kryoelektronentomographie zeigte deutlich die Durchdringung der ARMAN-Zellwand und der zytoplasmatischen Membranen durch „Ausstülpungen“ (englisch protuberances), die von Zellen der Archaeen-Ordnung Thermo­plasmatales als eine artenübergreifende Interaktion ausgingen.^[3] Weiter gibt es einzigartige interne röhrenförmige Strukturen (Organellen)^[6] Dies alles und die vielen Gene, die zuvor nur mit Thermoproteati („Crenarchaeota“) oder Bakterien in Verbindung gebracht wurden, deuten auf eine umfangreiche einzigartige Physiologie in diesen Nanobdellati- oder DPANN-Organismen hin, und damit dass sie sich etwa zu der Zeit verzweigten, als sich auch die Abstammungslinien der Thermoproteati („Crenarchaeota“) und Methanobacteriati („Euryarchaeota“) voneinander trennten.^[3]

Die derzeit akzeptierte Taxonomie basiert auf der List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN)^[4] und dem National Center for Biotechnology Information (NCBI),^[5] ergänzt um Einträge aus der Genome Taxonomy Database (GTDB),^[7] Stand: 24. Dezember 2025:

Ordnung „Candidatus Parvarchaeales“ Rinke et al., 2021^(L,G)

• Familie „Candidatus Parvarchaeaceae“ Rinke et al., 2021^(L,G)
  • Gattung „Candidatus Acidifodinimicrobium“ Luo et al. 2020^(N,G) – in der NCBI-Taxonomie in eigener Familie „Ca. Acidifodinimicrobiaceae“ Luo et al. 2020^(N) innerhalb von „Ca. Parvarchaeota“ syn. „Ca. Parvarchaeales“ im Reich Nanobdellati [DPANN]
  • Gattung „Candidatus Parvarchaeum“ Baker et al. 2010^(L,N,G)[3] – in der NCBI-Taxonomie ist die Kandidatengattung innerhalb der Nanobdellati ohne nähere Zuweisung Mitglied eines eigenen Phylums Ca. Parvarchaeota
    • Art „Ca. Parvarchaeum acidiphilum“ Baker et al. 2010^(L,N)[3] (Typusart^(L)[3])
      • Stamm ARMAN-4^(L,N,G) – Fundort: Bergwerksentwässerung der Richmond Mine am Iron Mountain im Norden Kaliforniens^[3]
      • Stamm ARMAN-4_'5-way FS'^(N) – Fundort: 5-Wege-Standort (5-way site), ebenda^(N)
      • Stamm TL2-2.bin29^(N,G) – Fundort: Tongling Copper Mine (TL), Anhui-Provinz, China
      • Stämme clean1721; clean2603; clean2604; clean2605; clean2606^(G)
      • Stämme UBA265; UBA449; UBA519; UBA569; UBA573^(G)
    • Spezies „Ca. Parvarchaeum paracidiphilum“ corrig. Baker et al. 2010^(L) [„Ca. Parvarchaeum acidophilus“ Baker et al. 2010^(L,N,F)]^[3]
      • Stamm ARMAN-5^(L,N,G) – Fundort: Bergwerksentwässerung der Richmond Mine am Iron Mountain im Norden Kaliforniens^[3]
      • Stamm ARMAN-5_'5-way FS'^(N) – Fundort: 5-Wege-Standort (5-way site), ebenda^(N)
      • Stamm HSP1.bin13^(N,G) – Fundort: Huangshaping Lead-Zinc Mine (HSP), Hunan-Provinz, China^(N)
      • Stämme clean1800; clean2607; clean2608; clean2609; clean2610^(G)
      • Stämme UBA264; UBA446; UBA506; UBA515; UBA575; UBA614^(G)
    • Spezies „Ca. Parvarchaeum tengchongense“ Rao et al. 2023^(N) [Ca. Parvarchaeum sp. isolate ZMQR_201803_bins_1^(N), Ca. Parvarchaeum sp. isolate JZ-2_201803_bins_97^(N)]
      • Stamm TL2-4.bin18^(N,G) – Fundort: Tongling Copper Mine (TL), Anhui-Provinz, China^(N)
      • Stamm ZMQR_201803_bins_1^(N,G) – Fundort: ZMQR Pool (Quelltümpel), Tengchong^[8] Yunnan-Provinz, China^(N)
      • Stamm JZ-2_201803_bins_97^(N,G) – Fundort: JinZe-2 Pool (JZ-2), Tengchong^[8] Yunnan-Provinz, China^(N)
      • Stamm FK_Sedi_A_Bin.183^(N,G) – Fundort: saure Nibebebtwässerung der Fankou-Mine, Guangdong-Provinz, China^(N)
      • Stamm YS4.bin43^(N,G) – Fundort: Yinshan Lead-Zinc Mine (YS), Jiangxi-Provinz, China^(N)
      • Stamm DRTY-7_201803_bins_63^(N,G) – Fundort: DRTY-7 Pool, Tengchong^[8] Yunnan-Provinz, China^(N)
      • Stamm DRTY-8_201803_bins_21^(N) – Fundort: DRTY-8 Pool, Tengchong^[8] Yunnan-Provinz, China^(N)
      • Stämme clean745; clean2559; clean2560^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021794235^(G) [Nanobdellota archaeon isolate DS4.bin97^(N)]
      • Stamm DS4.bin97^(N,G) – Fundort: Dashan Tin-Zinc Mine, Guangxi-Provinz, China^(N)
      • Stamm clean1244^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021798355^(G) [Nanobdellota archaeon isolate MAS3.bin171^(N)]
      • Stamm MAS3.bin171^(N,G) – Fundort: Maanshan Magnetite Mine (MAS), Anhui-Provinz, China^(N)
      • Stamm clean1336^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021799085^(G) [Nanobdellota archaeon isolate HSP2.bin18^(N)]
      • Stamm HSP2.bin18^(N,G) –– Fundort: Huangshaping Lead-Zinc Mine, Hunan-Provinz, China^(N)
      • Stämme clean677; clean2558^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021802505^(G) [Nanobdellota archaeon isolate TL1-3.bin47^(N)]
      • Stamm TL1-3.bin47^(N,G) – Fundort: Tongling Copper Mine (TL), Anhui-Provinz, China^(N)
      • Stämme FK_Sedi_A_Bin.235; FK_Sedi_B_Bin.310^(N,G) – Fundort: Sediment der sauren Minenentwässerung, Fankou Mine (FK), Core A respektive B^(N)
      • Stämme clean1638; clean2577; clean2579; clean2580; clean2581; clean2582; clean2583; clean2584; clean2586; clean2587; clean2588; clean2589; clean2590^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021807085^(G) [Nanobdellota archaeon isolate YF1.bin68^(N)]
      • Stamm YF1.bin68^(N,G) – Fundort: Yunfu Pyrite Mine (YF), Guangdong-Provinz, China^(N)
      • Stamm clean526^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021811735^(G) [Nanobdellota archaeon isolate MAS3.bin90^(N)]
      • Stamm MAS3.bin90^(N,G) – Fundort: Maanshan Magnetite Mine (MAS), Anhui-Provinz, China^(N)
      • Stamm DS4.bin83^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021817165^(G) [Nanobdellota archaeon isolate YP4.bin125^(N), Ca. Parvarchaeota archaeon isolate FK_Sedi_A_Bin.204^(N), Ca. Parvarchaeota archaeon isolate FK_Sedi_B_Bin.355^(N)]
      • Stamm YP4.bin125^(N,G) – Fundort: Yongping Copper Mine, Jiangxi-Provinz, China^(N)
      • Stämme FK_Sedi_A_Bin.250; FK_Sedi_B_Bin.355^(N,G) – Fundort: Sediment der sauren Minenentwässerung, Fankou Mine (FK), Core A respektive B^(N)
      • Stämme clean1546; clean2591; clean2592; clean2593; clean2594; clean2595; clean2596; clean2597; clean2598; clean2599; clean2600; clean2601; clean2602^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021846665^(G) [Nanobdellota archaeon isolate TL1-2.bin12^(N)]
      • Stamm TL1-2.bin12^(N,G) – Fundort: Tongling Copper Mine (TL), Anhui-Provinz, China^(N)
      • Stämme clean551; clean2562; clean2563; clean2564; clean2565; clean2566; clean2567; clean2568; clean2569^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp021851145^(G) [Nanobdellota archaeon isolate LSA5.bin34^(N)]
      • Stamm LSA5.bin34^(G) – Fundort: Longshenao Polymetallic Mine (LSA), Guangxi-Provinz, China^(N)
      • Stamm clean812^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp023378805^(G) [Ca. Parvarchaeota archaeon isolate FK_Sedi_A_Bin.204^(N)]
      • Stamm FK_Sedi_A_Bin.204^(G) – Fundort: Sediment der sauren Minenentwässerung, Fankou Mine (FK), Core A^(N)
      • Stamm LSA4.bin62^(G)
      • Stamm TL1-1.bin33^(G)
      • Stämme clean1415; clean2570; clean2571; clean2572; clean2573; clean2574; clean2575
    • Spezies Parvarchaeum sp023378865^(G) [Ca. Parvarchaeota archaeon isolate FK_Sedi_A_Bin.204^(N)]
      • Stamm FK_Sedi_A_Bin.205^(N,G) – Fundort: Sediment der sauren Minenentwässerung, Fankou Mine (FK), Core A^(N)
      • Stamm clean445^(G)
    • Spezies Parvarchaeum sp023380615^(G) [Ca. Parvarchaeota archaeon isolate FK_Sedi_A_Bin.253^(N)]
      • Stamm FK_Sedi_A_Bin.253^(N,G) – Fundort: Sediment der sauren Minenentwässerung, Fankou Mine (FK), Core A^(N)
    • Spezies Parvarchaeum sp023488405^(G) [Ca. Parvarchaeota archaeon isolate FK_Sedi_B_Bin.122^(N)]
      • Stamm FK_Sedi_B_Bin.122^(N,G) – Fundort: Sediment der sauren Minenentwässerung, Fankou Mine (FK), Core B^(N)
    • Spezies Parvarchaeum sp037443005^(G) [Archaeon isolate QH1S170213_bin_296^(N)]
      • Stamm QH1S170213_bin_296.^(N,G) – Fundort: Fluide und Sedimente von Heißen Quellen und vulkanischen Seen, Costa Rica^(N)
    • Spezies Ca. Parvarchaeum sp. isolate KM4364-11^(N)
      • Stamm KM4364-11^(N) – Fundort: Metagenom aus einer terrestrischen heißen Quelle, Uson, Halbinsel Kamtschatka (KM)^(N)
    • Spezies Ca. Parvarchaeum sp. clone 22_Kam37^(N)
      • Stamm 22_Kam37^(N) – Fundort: Zentrales Theermalfeld der Uson-Caldera, Halbinsel Kamtschatka (Kam)^(N)
    • Spezies Ca. Parvarchaeum sp. isolate BE2012_37_19^(N) – in der GTDB als Spezies 1-14-0-10-34-76 sp020724955 in der Familie f__GW2011-AR1 der Ordnung Pacearchaeales klassifiziert
      • Stamm BE2012_37_19^(N,G) – Fundort: Beatrix mine (BE) im Gebiet (englisch district) von Welkom, Südafrika^(N,G)
  • Gattung „Candidatus Rehaiarchaeum“ Rao et al. 2023 – in der NCBI-Taxonomie ohne nähere Zuordnung innerhalb von „Ca. Parvarchaeota“ syn. „Ca. Parvarchaeales“ im Reich Nanobdellati [DPANN]
  • Weitere Gattungen mit provisorischen Namen^(G), bzw. in der NCBI-Taxonomie weitere Spezies ohne nähere Zuordnung in „Ca. Parvarchaeota“ syn. „Ca. Parvarchaeales“

• L – List of Prokaryotic names with Standing in Nomenclature (LPSN), Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen (DSMZ)^[4]
• N – Taxonomie des National Center for Biotechnology Information (NCBI)^[5]
• G – Genome Taxonomy Database (GTDB)^[7]

Wo nicht anders angegeben ist der erste Stamm (bzw. das erste MAG) Typusstamm (englisch type strain) für die jeweilige Spezies.

Abgesehen von der ursprünglichen Fundstelle Richmond Mine am Iron Mountain im Norden Kaliforniens stammen mit Ausnahme einiger unsicherer Kandidaten alle Funde (Gensequenzen) zu „Ca. Parvarchaeum“ von Minen in China, s. o. (was aber nicht notwendig die tatsächliche Verbreitung der Gattung widerspiegeln muss). Eine breitere Verteilung scheint es zudem in der näheren Verwandtschaft der Gattung zu geben.^[9]

Der vorgeschlagene Gattungsname Parv­ar­chae­um ist neulateinisch und zusammengesetzt aus lat. parvus ‚klein‘ und neulat. archaeum von altgriechisch ἀρχαῖον arkhaîon, deutsch ‚archaisch‘, ‚alt‘ ; es bedeutet also ‚kleine Archaeen‘ oder eine alte, archaische Lebensform kleiner Organismen.^[4]

• Das Art-Epitheton a­ci­di­phi­lum ist neulateinisch von lateinisch acidum ‚Säure‘ und altgriechisch φίλος/φῐ́λον phílos/phĭ́lon, deutsch ‚Freund‘, ‚freundlich‘, bedeutet also einen ‚Säurefreund‘ oder säureliebenden Organismus.^[4]

• Das Art-Epitheton par­a­ci­di­phi­lum stammt von der altgriechischen Präposition παρά pará, deutsch ‚neben‘ und acidiphilum und bezeichnet eine Spezies neben, ähnlich oder phylogenetisch nahe P. acidiphilum.^[4]

• Das Art-Epitheton tengchongense ist neulateinisch mit der Bedeutung ‚von Tengchong‘ (chinesisch 騰衝 / 腾冲, Pinyin Téngchōng) oder ‚zu Tengchong gehörig‘.