Das Reich der Moneren: Eine umfassende Übersicht

Moneren

Geschichte

Der Begriff "Moneren" hat eine lange Geschichte, dessen Bedeutung sich im Laufe der Zeit verändert hat. Er leitet sich vom griechischen Wort moneras ab, was "einfach, einzigartig, eigenartig" bedeutet. Ernst Haeckel verwendete den Begriff erstmals 1866 in seiner phylogenetischen Hypothese zur biologischen Vielfalt. Haeckel platzierte die Moneren im Stamm seines Lebensbaums innerhalb der Protisten. Dort unterschieden sie einen Zweig mit den einfachsten Lebensformen. Diese enthielten sowohl prokaryotische Organismen wie Vibrio (ein Bakterium) als auch eukaryotische Organismen wie Vampirella (eine Amöbe). Prokaryoten wie Nostoc (ein Cyanobakterium) wurden an der Basis des Königreichs Plantae platziert.

In den 1920er Jahren entdeckte Chatton, dass Bakterien keinen Zellkern besitzen und schlug die Begriffe "prokaryotisch" und "eukaryotisch" vor. Dies führte dazu, dass einige Wissenschaftler begannen, alle Prokaryoten als Moneren zu bezeichnen. Barkley teilte 1939 das Reich der Moneren in Archäophyten (Archeophyta), die heutigen Cyanobakterien, und Schizophyta, ein Begriff, der häufig für Bakterien verwendet wurde.

Herbert Copeland unterteilte die Organismen in vier Reiche: Plantae, Animalia, Protoctista (für einfache eukaryotische Organismen) und Moneren (für Prokaryoten). Robert Whittaker fügte ein fünftes Reich, die Pilze, hinzu. Dieses Fünf-Reiche-Schema, in den 1980er Jahren von Lynn Margulis aktualisiert, dominiert noch immer viele Lehrbücher.

In den 1970er Jahren entdeckte Carl Woese, dass Prokaryoten in zwei Gruppen unterteilt werden können: Archaeen (früher Archaebakterien) und Bakterien (manchmal Eubakterien). Zusammen mit den Eukaryoten bilden sie die drei Domänen des Lebens.

Typische Eigenschaften

Der Begriff "Moneren" wird heute noch verwendet, um sich auf zelluläre Organismen ohne Zellkern zu beziehen, die Prokaryoten. Sie gelten als die ältesten Lebensformen. Allgemeine Eigenschaften:

• Größe: Sie sind die kleinsten zellulären Organismen (3-5 Mikrometer Durchschnitt).
• Zellulärer Aufbau: Meist einzellige Organismen, prokaryotische Zellen.
• Organellen: Fehlen von Zellkern, Plastiden, Mitochondrien oder Endomembransystem (außer bei Cyanobakterien).
• Ernährung: Immer osmotroph. Heterotroph (saprophytisch, parasitär oder symbiotisch) oder autotroph (durch Photosynthese oder Chemosynthese).
• Sauerstoffbedarf: Anaerob, aerob oder mikroaerophil.
• Fortpflanzung: Asexuell durch binäre Spaltung, keine Mitose. Ohne sexuelle Fortpflanzung. Konjugation oder begrenzter Austausch von genetischem Material (Parasexualität).
• Bewegungsstrukturen: Bakterielle Flagellen oder keine.
• DNA: Genetisches Material in der Regel als ein kreisförmiger Strang frei im Zytoplasma.

Merkmale

• Einzeller und prokaryotische Organismen, nur unter dem Mikroskop sichtbar.
• Große Anpassungsfähigkeit an jede Umgebung.
• Können von heterotropher zu autotropher Ernährung wechseln.
• Können aerob oder anaerob sein.
• Werden in Cyanobakterien und Bakterien unterteilt.

Klassifizierung

Traditionell wurden Moneren in Bakterien und Cyanobakterien unterteilt. Die Bakterien wurden weiter nach ihrer Morphologie klassifiziert. Wichtige Fortschritte in der prokaryotischen Klassifizierung waren das Bergey's Manual und die Arbeiten von Margulis und Schwartz. Der größte Durchbruch gelang jedoch durch die Analyse der ribosomalen RNA durch C. Woese, die eine phylogenetische Analyse ermöglichte.

Bakterien

Bakterien sind meist einzellige Lebewesen, die zu den Protozoen gehören. Ihre Größe variiert, wobei die durchschnittliche Größe zwischen 0,5 und 1 μm liegt. Bakterien haben eine weniger komplexe Struktur als höhere Organismen und sind Prokaryoten. Sie unterscheiden sich auch stark von Viren.

Zersetzer (Pilze und Bakterien) sind für die Zerlegung toter organischer Substanz verantwortlich.

Biologie der Bakterien

Die meisten Bakterien sind heterotroph und können nach ihrer Ernährungsweise unterteilt werden in:

• Saprophytär: Leben von toter organischer Substanz.
• Parasitär: Leben auf Kosten anderer Organismen und verursachen Krankheiten.
• Symbiotisch: Gehen eine für beide Seiten vorteilhafte Beziehung mit anderen Lebewesen ein.

Cyanobakterien und andere Bakteriengruppen sind autotroph.

Pilze

In der Biologie bezieht sich der Begriff "Pilze" auf eine Gruppe eukaryotischer Organismen, darunter Schimmelpilze, Hefen und Pilze. Sie werden in ein eigenes Reich eingeteilt, das sich von Pflanzen, Tieren und Bakterien unterscheidet. Pilze haben Zellwände aus Chitin, im Gegensatz zu Pflanzen, deren Zellwände aus Zellulose bestehen.

Pilze sind in ihren Lebensräumen sehr vielfältig. Sie leben oft im Boden, auf abgestorbenem Material oder als Symbionten von Pflanzen, Tieren oder anderen Pilzen. Sie führen eine externe Verdauung ihrer Nahrung durch, indem sie Enzyme absondern und die gelösten Moleküle aufnehmen. Diese Ernährungsweise wird Osmotrophie genannt.

Pilze sind die wichtigsten Zersetzer von toter pflanzlicher und tierischer Materie und spielen daher eine wichtige Rolle im biogeochemischen Kreislauf.

Pilze sind auch von großer wirtschaftlicher Bedeutung. Hefen werden zur Gärung von Bier und Brot verwendet, und Pilze wie Trüffel werden gesammelt und angebaut. Pilze werden industriell zur Herstellung von Antibiotika, Enzymen und Proteasen verwendet. Einige Arten werden zur biologischen Schädlingsbekämpfung eingesetzt. Andere produzieren Mykotoxine, die für Tiere und Menschen giftig sind.

Struktur

Pilze können einzellig oder mehrzellig sein. Sie besitzen eine Plasmamembran, einen Zellkern, Chromosomen und intrazelluläre Organellen. Die Zellwand ist starr und besteht aus Mannanen, Glucanen und Chitin in Verbindung mit Proteinen.

Pilze kommen in zwei Hauptformen vor: filamentöse Pilze (Schimmelpilze) und Hefen. Der Körper eines filamentösen Pilzes besteht aus einem vegetativen und einem reproduktiven Teil. Der vegetative Teil ist haploid und besteht aus Filamenten, die Hyphen genannt werden. Eine Reihe von Hyphen bildet das Myzel. Die Hyphen sind oft durch Septen unterteilt.

Hefen sind einzellig und fast kugelförmig. Bei ihnen gibt es keine Unterscheidung zwischen vegetativem und reproduktivem Körper.

Fortpflanzung

Pilze vermehren sich hauptsächlich durch Sporen, die in einem Ruhezustand verbreitet werden und erst keimen, wenn die Bedingungen günstig sind. Die Sporen werden entweder asexuell oder sexuell in Sporangien produziert. Im Falle der sexuellen Fortpflanzung geht der Sporenproduktion eine Meiose voraus. Die Sporen, die nach der Meiose produziert werden, nennt man Meiosporen.