Kingdom Monera on laaja organismiryhmä, joka koostuu kaikista prokaryoottisista (ei-ydintetyistä) organismeista. Moneraanit ovat pieniä, kaikkialla esiintyviä yksisoluisia organismeja, jotka ovat asuttaneet maapallon kaikki kulmat. Pelkän lukumäärän perusteella ne ovat ylivoimaisesti menestyneimpiä organismeja planeetalla.
Jotkut tutkijat pitävät Moneran asemaa oikeana valtakuntana vanhentuneena eivät näytä muodostavan monofyleettistä ryhmää - toisin sanoen ne ulottuvat useisiin haaroihin elämää. Siitä huolimatta on hyödyllistä pitää prokaryootteja kokonaisuutena niiden monien samankaltaisuuksien vuoksi. Moneraanit ovat synonyymi huopaluokkaan "bakteerit".
Valtakunta Monera: Etkö ole valtakunta?
•••Jupiterimages / Photos.com / Getty Images
Jo vuonna 1977 mikrobiologi Carl Woese väitti, että prokaryootit eivät sovi yhteen valtakuntaan. Myöhemmät tutkimukset ovat vahvistaneet, että Moneran sisällä on muinainen kuilu, joka jakaa valtakunnan kahteen ryhmään: arkkiin ja eubakteereihin.
Näitä pidetään usein erillisinä valtakunnina, vaikka mikrobiologi Thomas Cavalier-Smith Oxfordista Yliopisto säilyttää yhden prokaryoottien ryhmän (hän kutsuu heitä Prokaryotan imperiumiksi) jaettuna kahteen alavaltiot. Eubakteerit ovat "tyypillisiä" bakteereja, jotka sisältävät monia ihmisen taudinaiheuttajia, kuten Yersinia pestis, bubo-rutto. Arkejalaiset ovat usein äärimmäisiä eläimiä, jotka asuvat joissakin maapallon epäystävällisimmissä paikoissa, kuten rikkipitoisissa lähteissä elävä Thermoplasma-tulivuori.
Moneraanit ovat läsnä kaikkialla
•••Keith Brofsky / Photodisc / Getty Images
Prokaryooteja on jokaisessa maapallon ekologisessa kapealla. Mikrobiologi William Whitman arvioi, että maailmassa on 5 × 10 ^ 30 (viisi seuraa 30 nollaa) moneraanisolua. He elävät kaikkialla ilmakehän yläosasta merenpohjaan ja syvällä maankuoressa.
Kokonaisbakteerimassa vastaa kaikkia muita maan organismeja yhdessä. Lisäksi keskimääräinen ihminen sisältää kymmenen kertaa enemmän prokaryoottisoluja kuin ihmissolut! Tietenkin nämä hyvänlaatuiset bakteerisolut ovat melko pieniä ja muodostavat vain noin kaksi prosenttia kokonaispainosta.
Rooli taudissa
•••Kim Steele / Photodisc / Getty Images
Kun bakteeripopulaatio ihmiskehossa replikoituu nopeammin kuin ne tapetaan, seurauksena on bakteeri-infektio. Eri infektioiden oireet vaihtelevat bakteerien kasvun sijainnin, vakavuuden ja menetelmän mukaan. Esimerkiksi Streptococcus pneumoniae -bakteerit voivat aiheuttaa joko sinusinfektion tai keuhkokuumeen, riippuen siitä, missä infektio tapahtuu.
Lääkärit määräävät usein antibiootteja bakteeri-infektioiden poistamiseksi. Ihmisen ja moneraanisolujen biologian erojen vuoksi on mahdollista nielemään yhdisteitä, jotka ovat myrkyllisiä bakteerille, mutta eivät isännälle. Antibiootit estävät bakteerien kyvyn jakaa tai suorittaa elintärkeitä soluprosesseja. Kun bakteeri kehittyy vastustamaan antibiootin toksisia vaikutuksia, sen sanotaan kehittäneen antibioottiresistenssiä.
Prokaryootti-solurakenne
Moneraanit ovat merkittäviä solun puuttumisesta. Niillä voi kuitenkin olla muita sisäisiä ja ulkoisia rakenteita. Lähes kaikilla bakteereilla on jäykkä soluseinä, joka koostuu silloitetuista sokerimolekyyleistä ja joka suojaa organismeja ympäristöltä.
Bakteerikromosomi (kutsutaan nukleoidiksi) sisältää bakteeri-DNA: n ja on usein juurtunut pisteeseen solukalvossa. Lukuisia pienempiä DNA-silmukoita, joita kutsutaan plasmideiksi, voidaan myös löytää solun sisältä. Suuret molekyylit, joita kutsutaan ribosomeiksi, ovat vastuussa DNA-koodin transkriboitujen kopioiden ottamisesta ja muuttamisesta soluproteiineiksi.
Monet moneraanit pystyvät liikkumaan. Tämä saavutetaan yleensä erikoistuneella rakenteella nimeltä flagellum, joka toimii eräänlaisena molekyylipotkurina. Muilla moneraneilla on vaihtoehtoisia liikkumiskeinoja, kuten Listeria-loinen, joka tuomaristo käyttää isäntäsolun koneistoa työntääkseen sen kasvavaan proteiinikuitujen tuulettimeen.
Vaakasuora geeninsiirto
•••Chad Baker / Photodisc / Getty Images
Moneraanit eivät yksinkertaisesti välitä geenejä sukupolvelta toiselle, kuten käytännössä kaikki muut organismit tekevät. Ne voivat myös siirtää geenejä keskenään ja joskus jopa ottaa satunnaisia DNA-segmenttejä, jotka kelluvat ympäristössä. Tämä on merkittävä mikrobien evoluution voima, koska se antaa moneraanisolujen hankkia hyödyllisiä mutaatioita soluista, jotka ovat sukulaisia vain kaukana.
Monerans ja ilmapiiri
Syanobakteereiksi kutsutut prokaryoottisolut olivat ratkaisevia varhaisen ilmakehän muokkaamisessa. Varhainen maapallo ei sisällä melkein ollenkaan happea. Monet bakteerit ottavat sisään hiilidioksidia ja vapauttavat happea. Tämä johti ilmakehän happipitoisuuden alkuperäiseen nousuun noin 2,45 miljardia vuotta sitten. Nykyään sekä fotosynteettiset eukaryootit (kuten kasvit) että prokaryootit ovat vastuussa hiilidioksidin ja hapen välisen tasapainon ylläpitämisestä.