Kingdom Monera to szeroka grupa organizmów składająca się ze wszystkich organizmów prokariotycznych (niejądrzastych). Monerany to maleńkie, wszechobecne organizmy jednokomórkowe, które skolonizowały każdy zakątek Ziemi. Na podstawie samych liczb są one zdecydowanie najbardziej udanymi organizmami na planecie.
Status Monery jako właściwego królestwa jest uważany przez niektórych naukowców za przestarzały, ponieważ: nie wydają się stanowić grupy monofiletycznej - to znaczy, obejmują wiele gałęzi na drzewie życie. Niemniej jednak warto rozważyć prokariota jako jednostkę ze względu na ich wiele podobieństw. Monerany są synonimem kategorii koców „bakterie”.
Królestwo Monera: Nie królestwo?
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Już w 1977 roku mikrobiolog Carl Woese twierdził, że prokariota nie pasują do jednego królestwa. Kolejne badania potwierdziły, że w Monerze istnieje starożytny podział, dzielący królestwo na dwie grupy: archeowców i eubakterie.
Są one często uważane za odrębne królestwa, chociaż mikrobiolog Thomas Cavalier-Smith z Oksfordu Uniwersytet zachowuje pojedynczą grupę prokariontów (nazywa je imperium Prokariota) podzieloną na dwie podkrólestwa. Eubacteria to „typowe” bakterie, które zawierają wiele ludzkich patogenów, takich jak Yersinia pestis, dżuma dymienicza. Archaeans są często ekstremofilami, żyjącymi w najbardziej niegościnnych miejscach na Ziemi, takich jak Thermoplasma volcanium, który żyje w gorących źródłach siarkowych.
Moneranie są wszechobecne
•••Keith Brofsky/Photodisc/Getty Images
Prokarionty znajdują się w każdej niszy ekologicznej na Ziemi. Mikrobiolog William Whitman szacuje, że na świecie jest 5 × 10^30 (pięć z trzydziestoma zerami) komórek moneranu. Żyją wszędzie, od górnych warstw atmosfery po dno morza i głęboko w skorupie ziemskiej.
Podsumowując, całkowita masa bakterii jest równoważna ze wszystkimi innymi organizmami na ziemi razem wziętymi. 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 Images
Kiedy populacja bakterii w ludzkim ciele replikuje się szybciej niż jest zabijana, wynikiem jest infekcja bakteryjna. Objawy różnych infekcji różnią się w zależności od lokalizacji, nasilenia i sposobu rozwoju bakterii. Na przykład bakterie Streptococcus pneumoniae mogą powodować infekcję zatok lub zapalenie płuc, w zależności od miejsca infekcji.
Lekarze często przepisują antybiotyki w celu wyeliminowania infekcji bakteryjnych. Ze względu na różnice między biologią komórek ludzkich i monerowych możliwe jest przyjmowanie związków toksycznych dla bakterii, ale nie dla gospodarza. Antybiotyki zatrzymują zdolność bakterii do dzielenia się lub przeprowadzania ważnych procesów komórkowych. Kiedy bakteria ewoluuje, aby oprzeć się toksycznemu działaniu antybiotyku, mówi się, że rozwinęła się oporność na antybiotyki.
Struktura komórki prokariontów
Moneranie 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 (nazywany nukleoidem) zawiera bakteryjny DNA i jest często zakorzeniony w punkcie w błonie komórkowej. Wewnątrz komórki można również znaleźć liczne mniejsze pętle DNA zwane plazmidami. Duże cząsteczki zwane rybosomami są odpowiedzialne za pobieranie transkrybowanych kopii kodu DNA i przekształcanie ich w białka komórkowe.
Wielu moneranów jest zdolnych do ruchu. Na ogół osiąga się to za pomocą wyspecjalizowanej struktury zwanej wicią, która działa jak rodzaj śmigła molekularnego. Inne monerany mają alternatywne sposoby poruszania się, takie jak pasożyt Listeria, który naprawia maszynerię komórki gospodarza, aby napędzać ją na rosnącym wachlarzu włókien białkowych.
Poziomy transfer genów
•••Chad Baker/Photodisc/Getty Images
Moneranie nie przekazują po prostu swoich genów z pokolenia na pokolenie, jak robią to praktycznie wszystkie inne organizmy. Mogą również przenosić geny między sobą, a czasem nawet pobierać losowe segmenty DNA unoszące się w środowisku. Jest to główna siła ewolucji drobnoustrojów, ponieważ umożliwia komórkom monera uzyskanie korzystnych mutacji z komórek, które są tylko odległe spokrewnione.
Moneranie i atmosfera
Komórki prokariotyczne zwane sinicami odegrały kluczową rolę w kształtowaniu wczesnej atmosfery. Wczesna Ziemia prawie nie zawierała tlenu. Wiele bakterii pochłania dwutlenek węgla i uwalnia tlen. To właśnie spowodowało początkowy wzrost zawartości tlenu w atmosferze około 2,45 miliarda lat temu. Obecnie zarówno fotosyntetyczne eukarionty (takie jak rośliny), jak i prokarionty są odpowiedzialne za utrzymanie równowagi między dwutlenkiem węgla a tlenem.