Systematik der Lebewesen: Von Moneren bis zu Tieren

Chronologie der Klassifikationen

Ursprünglich wurden Lebewesen in zwei Königreiche eingestuft: Animalia (Tiere) oder Plantae (Pflanzen). Mit der wissenschaftlichen Entwicklung zeigte sich jedoch, dass einige Wesen keiner der beiden Gruppen zugeordnet werden konnten. Ernst Haeckel schlug daher die Errichtung des Reiches Protista vor, um alle einzelligen Organismen zusammenzufassen, deren Merkmale weder zu Tieren noch zu Pflanzen passten.

Einschließlich der Bakterien wurde später das Reich Monera für einzellige, prokaryotische Organismen abgetrennt. Die von Whittaker vorgeschlagene Klassifikation der fünf Königreiche basierte auf dem Zelltyp, der Zellzahl und der Art der Ernährung. Er unterteilte alle Lebewesen in: Tiere, Pflanzen, Pilze, Protisten und Moneren. Das Reich der Pilze (Fungi) wurde dabei von den Pflanzen (Plantae) getrennt.

Lynn Margulis und Karlene Schwartz überarbeiteten das System der fünf Königreiche mit konzeptionellen Änderungen an den Namen: Moneren, Protoctista, Pilze, Pflanzen und Tiere.

Aktuelle Trends in der Biologie

Die Entdeckung neuer Arten, die Analyse der Genom-Zusammensetzung und moderne molekularbiologische Methoden erlauben heute eine präzisere Bestimmung der Abstammungsverhältnisse. Eine derzeit vorgeschlagene Klassifizierung von Cavalier-Smith postuliert die Existenz von zwei Supraleichen, die sechs Reiche abdecken. Das Supraleich Prokaryota umfasst das Reich der Bakterien, während das Supraleich Eukaryota in fünf Reiche unterteilt wird: Protozoen, Chromista, Pilze, Pflanzen und Tiere. Das Reich Chromista umfasst dabei einige Organismen, die früher zu den Protoctista oder Pilzen gezählt wurden.

Das Reich der Moneren

Die Moneren umfassen einzellige Prokaryoten mit einer einfachen Organisationsstruktur. Sie stellen die primitivste Gruppe dar und stammen von einem gemeinsamen Vorfahren ab. Bekannt sind sie vor allem unter dem Namen Bakterien. Vor etwa 2000 Millionen Jahren waren Cyanobakterien für die Anreicherung von Sauerstoff in der Atmosphäre durch Photosynthese verantwortlich.

Merkmale der Moneren

• Sie sind einzellige Prokaryoten.
• Ihr genetisches Material liegt frei im Zytoplasma verteilt.
• Es gibt keine zytoplasmatischen Organellen außer den Ribosomen.
• Die meisten besitzen eine Zellwand aus Murein.
• Bakterien führen chemische Reaktionen und Stoffwechselvorgänge aus, die sich stark von eukaryotischen Zellen unterscheiden.

Klassifikation der Moneren

Nach Carl Woese werden die Moneren in zwei große Domänen unterteilt: Archaebakterien (Archaea) und Bakterien (Bacteria).

• Archaebakterien: Sie leben in extremen Umgebungen wie Salzseen, sauren Böden oder Gebieten mit hohen Temperaturen. Sie besitzen keine Zellwand aus Murein, und ihre Zellmembran besteht aus Lipiden mit verzweigten Fettsäuren. Sie ähneln vermutlich den ersten Lebewesen auf der Erde.
• Bakterien: Dies sind die typischen und bekanntesten Bakterien. Die meisten Klassen spielen eine wichtige Rolle in Bereichen wie der Gesundheit.

Struktur und Einteilung der Bakterien

• Gram-negativ: Hierzu gehört die Gattung Rhizobium, die Luftstickstoff in Symbiose mit den Wurzeln von Hülsenfrüchten fixiert, sowie Cyanobakterien, die wie Algen Photosynthese betreiben, und Enterobakterien, von denen einige in der Darmflora leben.
• Gram-positiv: Hierzu zählen Streptokokken und Staphylokokken, die häufig als Krankheitserreger Infektionen im Mund, in den Atemwegen und auf der Haut verursachen. Ebenso gehören Milchsäurebakterien dazu, die für Produkte wie Joghurt genutzt werden, sowie Actinomyceten, die Antibiotika produzieren.

Das Reich der Protoctista

Dieses Reich umfasst eine breite Palette meist wasserlebender Organismen mit unterschiedlicher Organisation, Fortpflanzung, Ernährung und Lebenszyklen. Es handelt sich um einfache oder mehrzellige Organismen mit eukaryotischer Zellorganisation. Dazu gehören Autotrophe wie Algen und Heterotrophe wie Protozoen.

Klassifizierung der Protoctista

Autotrophe Protoctista (Algen)

Hierzu gehören alle Algen: einzellige, koloniale oder mehrzellige Lebewesen. Sie leben in aquatischen Lebensräumen, betreiben Photosynthese und tragen maßgeblich zur Sauerstoffproduktion bei. Sie vermehren sich sowohl geschlechtlich als auch ungeschlechtlich. Je nach Komplexität unterscheidet man:

• Mikroalgen: Einzellig oder koloniebildend, sie sind wichtige Bestandteile des Phytoplanktons im Meer.
• Makroalgen: Vorwiegend in Meeren vorkommend; einige fallen durch ihre Größe auf, wobei die Zelldifferenzierung jedoch gering bleibt. Je nach Pigmentierung unterscheidet man Chlorophyta (Grünalgen), Rhodophyta (Rotalgen) und Phaeophyta (Braunalgen).

Heterotrophe Protoctista

• Schleimpilze: Umfassen Myxomyceten (Plasmodien) und Oomyceten (Wasserformen), deren Zellwände aus Zellulose bestehen. Beide produzieren Sporen.
• Protozoen: Einzeller, die ihre Nahrung durch Phagozytose aufnehmen und über Bewegungsmechanismen verfügen. Beispiele sind Amöben (Pseudopodien), Flagellaten (Geißeln), Ciliaten (Wimpern) und Sporozoen (Parasiten).

Das Reich der Pilze (Fungi)

Es gibt rund 80.000 beschriebene Arten. Die Merkmale sind:

• Eine thallofytische Organisation mit geringer Arbeitsteilung.
• Die Struktur besteht aus fadenförmigen Hyphen, deren Gesamtheit als Myzel bezeichnet wird.
• Ihre Zellen besitzen Zellwände aus Chitin und haben keine Geißeln.
• Als Energiereserve wird Glykogen gespeichert.
• Sie sind heterotroph und ernähren sich durch Absorption, indem sie organische Stoffe außerhalb des Körpers verdauen.

Klassifikation der Pilze

• Zygomyceten: Besitzen ein gut entwickeltes Myzel. Die meisten sind mikroskopisch klein und als Schimmelpilze bekannt; sie leben saprophytisch oder parasitär.
• Ascomyceten: Besitzen septierte Hyphen. Die geschlechtlichen Sporen (Ascosporen) werden in einer speziellen Struktur, dem Ascus, gebildet. Dazu gehören einzellige Hefen für die Herstellung von Brot, Bier und Wein sowie Erreger von Pflanzenkrankheiten.
• Basidiomyceten: Die Hyphen sind septiert. Sie produzieren geschlechtliche Sporen (Basidiosporen) an den Basidien. Diese bilden oft auffällige Fruchtkörper, die landläufig als Pilze bezeichnet werden.

Das Reich der Pflanzen (Plantae)

Die Merkmale der Pflanzen sind:

• Eine cormofytische Organisation mit spezialisierten Geweben und Organen wie Wurzel, Stamm und Blättern (außer Moose, die eine protocormofytische Organisation mit Rhizoiden besitzen).
• Der Hauptbestandteil der Zellwand ist Zellulose.
• Sie speichern Stärke als Reservestoff.
• Die Ernährung erfolgt autotroph durch Photosynthese mittels Chlorophyll.
• Ihr Ursprung liegt bei den Grünalgen, von denen aus sie durch strukturelle Anpassungen die terrestrische Umwelt besiedelten.