Inhalt
- Königreich Monera: Kein Königreich?
- Moneraner sind allgegenwärtig
- Rolle in der Krankheit
- Prokaryontenzellstruktur
- Horizontaler Gentransfer
- Monerans und die Atmosphäre
Kingdom Monera ist eine breite Gruppe von Organismen, die aus allen prokaryotischen (nicht kernhaltigen) Organismen besteht. Monerane sind winzige, allgegenwärtige einzellige Organismen, die jeden Winkel der Erde besiedelt haben. Sie sind, gemessen an ihrer Anzahl, die mit Abstand erfolgreichsten Organismen auf dem Planeten.
Der Status von Monera als richtiges Königreich wird von einigen Wissenschaftlern als veraltet angesehen, da sie keine monophyletische Gruppe zu sein scheinen - das heißt, sie erstrecken sich über mehrere Zweige des Lebensbaums. Trotzdem ist es nützlich, Prokaryoten als Einheit zu betrachten, da sie viele Ähnlichkeiten aufweisen. Monerans sind gleichbedeutend mit der Deckenkategorie "Bakterien".
Königreich Monera: Kein Königreich?
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesBereits 1977 behauptete der Mikrobiologe Carl Woese, dass Prokaryoten nicht in ein einziges Königreich passen. Nachfolgende Untersuchungen haben bestätigt, dass es in Monera eine uralte Kluft gibt, die das Königreich in zwei Gruppen aufteilt: Archäer und Eubakterien.
Diese werden oft als getrennte Königreiche betrachtet, obwohl der Mikrobiologe Thomas Cavalier-Smith von der Universität Oxford die einzige Gruppierung von Prokaryoten (er nennt sie das Reich Prokaryota) beibehält, die in zwei Unterreiche unterteilt ist. Eubakterien sind "typische" Bakterien, zu denen viele menschliche Krankheitserreger wie Yersinia pestis, die Beulenpest, gehören. Archäer sind oft extremophile Menschen, die an einigen der unwirtlichsten Orten der Erde leben, wie zum Beispiel Thermoplasma volcanium, das in schwefelhaltigen heißen Quellen lebt.
Moneraner sind allgegenwärtig
Prokaryoten sind in jeder ökologischen Nische der Erde zu finden. Der Mikrobiologe William Whitman schätzt, dass es auf der Welt 5 × 10 ^ 30 (fünf gefolgt von dreißig Nullen) Moneranzellen gibt. Sie leben überall von der oberen Atmosphäre bis zum Meeresboden und tief in der Erdkruste.
Insgesamt entspricht die Gesamtmasse der Bakterien allen anderen Organismen auf der Erde zusammen. Darüber hinaus enthält der durchschnittliche Mensch zehnmal mehr prokaryotische Zellen als menschliche Zellen! Natürlich sind diese gutartigen Bakterienzellen recht klein und machen nur etwa zwei Prozent Ihrer gesamten Körpermasse aus.
Rolle in der Krankheit
••• Kim Steele / Photodisc / Getty ImagesWenn sich eine Population von Bakterien im menschlichen Körper schneller vermehrt, als sie abgetötet werden, ist das Ergebnis eine bakterielle Infektion. Die Symptome verschiedener Infektionen variieren je nach Lage, Schweregrad und Art des Bakterienwachstums. Beispielsweise kann das Bakterium Streptococcus pneumoniae je nach dem, wo die Infektion auftritt, entweder eine Infektion der Nasennebenhöhlen oder eine Pneumonie verursachen.
Ärzte verschreiben oft Antibiotika, um bakterielle Infektionen zu beseitigen. Aufgrund der Unterschiede zwischen der Biologie menschlicher und moneraner Zellen ist es möglich, Verbindungen aufzunehmen, die für das Bakterium, jedoch nicht für den Wirt toxisch sind. Antibiotika hemmen die Fähigkeit von Bakterien, lebenswichtige zelluläre Prozesse zu teilen oder auszuführen. Wenn sich ein Bakterium entwickelt, um den toxischen Wirkungen des Antibiotikums zu widerstehen, soll es eine Antibiotikaresistenz entwickelt haben.
Prokaryontenzellstruktur
Monerane zeichnen sich durch das Fehlen eines Zellkerns aus. Sie können jedoch andere interne und externe Strukturen haben. Fast alle Bakterien haben eine starre Zellwand aus vernetzten Zuckermolekülen, die die Organismen vor ihrer Umwelt schützen.
Das bakterielle Chromosom (als Nukleoid bezeichnet) enthält die bakterielle DNA und ist häufig bis zu einem Punkt in der Zellmembran verwurzelt. Zahlreiche kleinere Schleifen von DNA, die als Plasmide bezeichnet werden, können auch in der Zelle gefunden werden. Große Moleküle, sogenannte Ribosomen, sind dafür verantwortlich, transkribierte Kopien des DNA-Codes zu erstellen und in Zellproteine umzuwandeln.
Viele Monerane sind bewegungsfähig. Dies wird im Allgemeinen durch eine spezielle Struktur erreicht, die Flagellum genannt wird und als eine Art molekularer Propeller fungiert. Andere Monerane haben alternative Bewegungsmethoden, wie der Listeria-Parasit, der eine Wirtszellenmaschinerie ausrichtet, um sie auf einem wachsenden Fan von Proteinfasern anzutreiben.
Horizontaler Gentransfer
••• Chad Baker / Photodisc / Getty ImagesMoneraner geben ihre Gene nicht einfach von Generation zu Generation weiter, wie es praktisch alle anderen Organismen tun. Sie können auch Gene untereinander übertragen und manchmal sogar zufällige DNA-Abschnitte aufnehmen, die in der Umgebung schweben. Dies ist eine der Hauptkräfte der mikrobiellen Evolution, da Moneran-Zellen vorteilhafte Mutationen von Zellen erwerben können, die nur entfernt verwandt sind.
Monerans und die Atmosphäre
Prokaryontische Zellen, sogenannte Cyanobakterien, waren für die Gestaltung der frühen Atmosphäre von entscheidender Bedeutung. Die frühe Erde enthielt fast keinen Sauerstoff. Viele Bakterien nehmen Kohlendioxid auf und setzen Sauerstoff frei. Dies war der Grund für den anfänglichen Anstieg des Sauerstoffgehalts in der Atmosphäre vor etwa 2,45 Milliarden Jahren. Heutzutage sind sowohl photosynthetische Eukaryoten (wie Pflanzen) als auch Prokaryoten für die Aufrechterhaltung des Gleichgewichts zwischen Kohlendioxid und Sauerstoff verantwortlich.