Zawartość
- Kingdom Monera: Not a Kingdom?
- Monerany są wszechobecne
- Rola w chorobie
- Struktura komórek prokariotycznych
- Poziomy transfer genów
- Monerans i atmosfera
Kingdom Monera to szeroka grupa organizmów składająca się ze wszystkich organizmów prokariotycznych (nienukleowanych). Monerany to małe, wszechobecne jednokomórkowe organizmy, które skolonizowały każdy zakątek Ziemi. Na podstawie samych liczb są zdecydowanie najbardziej udanymi organizmami na planecie.
Status Monery jako właściwego królestwa jest uważany przez niektórych naukowców za przestarzały, ponieważ nie wydają się stanowić grupy monofilowej - to znaczy, że obejmują wiele gałęzi drzewa życia. Niemniej jednak warto uważać prokariota za byt ze względu na ich wiele podobieństw. Monerany są synonimem kocowej kategorii „bakterie”.
Kingdom Monera: Not a Kingdom?
••• Jupiterimages / Photos.com / Getty ImagesJuż w 1977 r. Mikrobiolog Carl Woese twierdził, że prokariota nie pasują do jednego królestwa. Późniejsze badania potwierdziły, że w Monerze istnieje starożytny podział, który dzieli królestwo na dwie grupy: archeologów i eubakterii.
Są one często uważane za odrębne królestwa, chociaż mikrobiolog Thomas Cavalier-Smith z Oxford University zachowuje pojedynczą grupę prokariotów (nazywa je imperium Prokaryota) podzieloną na dwa pod-królestwa. Eubakterie są „typowymi” bakteriami, które obejmują wiele ludzkich patogenów, takich jak Yersinia pestis, dżuma dymienicza. Archeanie są często ekstremofilami, żyjąc w jednych z najbardziej niegościnnych miejsc na Ziemi, takich jak wulkan Thermoplasma, który żyje w gorących źródłach siarkowych.
Monerany są wszechobecne
Prokarioty znajdują się w każdej niszy ekologicznej na Ziemi. Mikrobiolog William Whitman szacuje, że na świecie jest 5 × 10 ^ 30 (pięć, po których następuje trzydzieści zer) komórek moneranowych. Żyją wszędzie, od górnej atmosfery po dno morza i głęboko w skorupie ziemskiej.
Podsumowując, całkowita masa bakteryjna jest równoważna wszystkim innym organizmom na ziemi łącznie. Co więcej, przeciętny człowiek zawiera dziesięć razy więcej komórek prokariotycznych niż komórki ludzkie! Oczywiście te łagodne komórki bakteryjne są dość małe i stanowią tylko około dwóch procent całkowitej masy ciała.
Rola w chorobie
••• Kim Steele / Photodisc / Getty ImagesKiedy populacja bakterii w ludzkim ciele namnaża się szybciej niż zostaje zabita, rezultatem jest infekcja bakteryjna. Objawy różnych infekcji różnią się ze względu na lokalizację, nasilenie i metodę wzrostu bakterii. Na przykład bakterie Streptococcus pneumoniae mogą powodować zakażenie zatok lub zapalenie płuc, w zależności od miejsca zakażenia.
Lekarze często przepisują antybiotyki, aby wyeliminować infekcje bakteryjne. Ze względu na różnice między biologią komórek ludzkich i moneranowych możliwe jest przyjmowanie związków toksycznych dla bakterii, ale nie dla gospodarza. Antybiotyki hamują zdolność bakterii do dzielenia się lub przeprowadzania ważnych procesów komórkowych. Kiedy bakteria ewoluuje, aby oprzeć się toksycznym działaniom antybiotyku, mówi się, że rozwinęła się oporność na antybiotyk.
Struktura komórek prokariotycznych
Monerany wyróżniają się brakiem jądra komórkowego. Mogą jednak mieć inne struktury wewnętrzne i zewnętrzne. Prawie wszystkie bakterie mają sztywną ścianę komórkową złożoną z usieciowanych cząsteczek cukru, która służy do ochrony organizmów przed środowiskiem.
Chromosom bakteryjny (zwany nukleoidem) zawiera bakteryjny DNA i często jest zakorzeniony do pewnego momentu w błonie komórkowej. Wewnątrz komórki można również znaleźć wiele mniejszych pętli DNA zwanych plazmidami. Duże cząsteczki zwane rybosomami są odpowiedzialne za pobieranie transkrybowanych kopii kodu DNA i przekształcanie ich w białka komórkowe.
Wiele Moneran jest zdolnych do ruchu. Osiąga się to na ogół dzięki specjalnej strukturze zwanej wici, która działa jak swoiste śmigło molekularne. Inne monerany mają alternatywne środki ruchliwości, takie jak pasożyty Listeria, które przysięgają maszynerię komórek gospodarza, aby napędzać ją rosnącym fanem włókien białkowych.
Poziomy transfer genów
••• Chad Baker / Photodisc / Getty ImagesMonerany nie przekazują swoich genów z pokolenia na pokolenie, tak jak robią to praktycznie wszystkie inne organizmy. Mogą także przenosić geny między sobą, a czasem nawet przejmować losowe segmenty DNA unoszące się w środowisku. Jest to główna siła ewolucji mikroorganizmów, ponieważ pozwala komórkom moneranu na uzyskanie korzystnych mutacji z komórek, które są tylko odlegle spokrewnione.
Monerans i atmosfera
Komórki prokariotyczne zwane cyjanobakteriami miały kluczowe znaczenie w kształtowaniu wczesnej atmosfery. Wczesna Ziemia prawie nie zawierała tlenu. Wiele bakterii przyjmuje dwutlenek węgla i uwalnia tlen. To właśnie spowodowało początkowy wzrost zawartości tlenu w atmosferze około 2,45 miliarda lat temu. Dziś zarówno fotosyntetyczne eukarionty (takie jak rośliny), jak i prokarioty są odpowiedzialne za utrzymanie równowagi między dwutlenkiem węgla a tlenem.