Inhoud
- Kingdom Monera: Not a Kingdom?
- Monerans zijn alomtegenwoordig
- Rol in ziekte
- Prokaryote celstructuur
- Horizontale genoverdracht
- Monerans en de sfeer
Kingdom Monera is een brede groep organismen die bestaat uit alle prokaryotische (niet-kernachtige) organismen. Monerans zijn kleine, alomtegenwoordige eencellige organismen die elke hoek van de aarde hebben gekoloniseerd. Op basis van grote aantallen zijn zij verreweg de meest succesvolle organismen op de planeet.
De status van Monera als een echt koninkrijk wordt door sommige wetenschappers als verouderd beschouwd omdat ze geen monofyletische groep lijken te vormen - dat wil zeggen dat ze meerdere takken aan de levensboom overspannen. Desalniettemin is het nuttig om prokaryoten als een entiteit te beschouwen vanwege hun vele overeenkomsten. Monerans zijn synoniem met de algemene categorie 'bacteriën'.
Kingdom Monera: Not a Kingdom?
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesAl in 1977 beweerde microbioloog Carl Woese dat prokaryoten niet in een enkel koninkrijk passen. Daaropvolgend onderzoek heeft bevestigd dat er een oude kloof bestaat binnen Monera, waardoor het koninkrijk in twee groepen wordt gesplitst: archeologen en eubacteriën.
Deze worden vaak beschouwd als afzonderlijke koninkrijken, hoewel microbioloog Thomas Cavalier-Smith van Oxford University de enkele groepering van prokaryoten (hij noemt ze imperium Prokaryota) behoudt, verdeeld in twee sub-koninkrijken. Eubacteriën zijn "typische" bacteriën die veel menselijke pathogenen bevatten, zoals Yersinia pestis, de builenpest. Archeërs zijn vaak extremofielen en leven op enkele van de meest onherbergzame plekken op aarde, zoals Thermoplasma vulkanium, dat in zwavelhoudende hete bronnen leeft.
Monerans zijn alomtegenwoordig
Prokaryoten zijn te vinden in elke ecologische niche op aarde. Microbioloog William Whitman schat dat er wereldwijd 5 × 10 ^ 30 (vijf gevolgd door dertig nullen) zijn. Ze leven overal, van de bovenste atmosfeer tot de bodem van de zee en diep in de aardkorst.
Bij elkaar genomen is de totale bacteriemassa gelijk aan alle andere organismen op aarde samen. Bovendien bevat de gemiddelde mens tien keer meer prokaryotische cellen dan menselijke cellen! Natuurlijk zijn deze goedaardige bacteriecellen vrij klein en maken ze slechts ongeveer twee procent uit van je totale lichaamsmassa.
Rol in ziekte
••• Kim Steele / Photodisc / Getty ImagesWanneer een populatie bacteriën in het menselijk lichaam sneller repliceert dan dat ze worden gedood, is het resultaat een bacteriële infectie. De symptomen van verschillende infecties variëren vanwege de locatie, ernst en methode van bacteriegroei. De bacterie Streptococcus pneumoniae kan bijvoorbeeld een bijholteontsteking of longontsteking veroorzaken, afhankelijk van waar de infectie zich voordoet.
Artsen schrijven vaak antibiotica voor om bacteriële infecties te elimineren. Vanwege de verschillen tussen de biologie van menselijke en moneran cellen, is het mogelijk om verbindingen in te nemen die giftig zijn voor de bacterie maar niet voor de gastheer. Antibiotica stoppen het vermogen van bacteriën om zich te delen of vitale cellulaire processen uit te voeren. Wanneer een bacterie zich ontwikkelt om de toxische effecten van het antibioticum te weerstaan, zou er een antibioticaresistentie zijn ontwikkeld.
Prokaryote celstructuur
Monerans zijn opmerkelijk vanwege hun gebrek aan een celkern. Ze kunnen echter andere interne en externe structuren hebben. Bijna alle bacteriën hebben een stijve celwand die bestaat uit verknoopte suikermoleculen die dient om de organismen tegen hun omgeving te beschermen.
Het bacteriële chromosoom (een nucleïde genoemd) bevat het bacteriële DNA en is vaak geworteld tot een punt in het celmembraan. Talloze kleinere lussen van DNA, plasmiden genoemd, kunnen ook in de cel worden gevonden. Grote moleculen die ribosomen worden genoemd, zijn verantwoordelijk voor het nemen van getranscribeerde kopieën van de DNA-code en deze om te zetten in celeiwitten.
Veel monerans kunnen bewegen. Dit wordt over het algemeen bereikt door een gespecialiseerde structuur, een flagellum genaamd, die fungeert als een soort moleculaire propeller. Andere monerans hebben alternatieve middelen van motiliteit, zoals de Listeria-parasiet, die jury machines van een gastheercel opstelt om het op een groeiende waaier van eiwitvezels voort te stuwen.
Horizontale genoverdracht
••• Chad Baker / Photodisc / Getty ImagesMoneranen geven hun genen niet gewoon door van generatie op generatie, zoals vrijwel alle andere organismen doen. Ze kunnen ook genen tussen elkaar overbrengen en soms zelfs willekeurige segmenten van DNA opnemen die in de omgeving zweven. Dit is een belangrijke kracht van microbiële evolutie omdat het moneran-cellen nuttige mutaties laat verkrijgen van cellen die alleen in de verte verwant zijn.
Monerans en de sfeer
Prokaryotische cellen genaamd cyanobacteriën waren cruciaal bij het vormgeven van de vroege atmosfeer. De vroege aarde bevatte bijna geen zuurstof. Veel bacteriën nemen kooldioxide op en geven zuurstof af. Dit veroorzaakte de initiële stijging van het zuurstofgehalte in de atmosfeer ongeveer 2,45 miljard jaar geleden. Tegenwoordig zijn zowel fotosynthetische eukaryoten (zoals planten) als prokaryoten verantwoordelijk voor het handhaven van het evenwicht tussen kooldioxide en zuurstof.