Die Erde beherbergt eine beeindruckende Vielfalt an Lebensformen. Von einzelligen Organismen bis hin zu Kreaturen, die aus vielen Billionen von Zellen bestehen, hat das Leben viele wunderbare Formen angenommen und unzählige Überlebensstrategien entwickelt. Denken Sie daran, dass die Zelltheorie vorschreibt, dass alle Lebewesen aus einer oder mehreren Zellen bestehen. Einige Organismen bestehen nur aus einer einzigen Zelle und werden daher als einzellig bezeichnet. Organismen, die mehr als eine Zelle enthalten, sollen vielzellig sein., Trotz der breiten Palette von Organismen gibt es nur zwei grundlegende Zellpläne: prokaryotisch und eukaryotisch. Der Hauptunterschied zwischen diesen beiden Zellplänen besteht darin, dass eukaryotische Zellen interne, membrangebundene Strukturen aufweisen, die als Organellen bezeichnet werden (siehe KWK 2.3). Wenn Sie also die Zellen eines Organismus auf der Erde mikroskopisch analysieren würden, würden Sie je nach Art des Organismus entweder prokaryotische oder eukaryotische Zellen finden.
Biologen benennen, gruppieren und klassifizieren Organismen anhand von Ähnlichkeiten in Genetik und Morphologie. Dieser Zweig der biologischen Wissenschaft ist als Taxonomie bekannt., Taxonomen gruppieren Organismen in Kategorien, die von sehr breit bis sehr spezifisch reichen (Abbildung 1). Die breiteste Kategorie heißt domain und die spezifischste ist species (beachten Sie die Ähnlichkeiten zwischen den Wörtern specific und species). Derzeit erkennen Taxonomen drei Domänen: Bakterien, Archaeen und Eukarya. Alle Lebensformen sind in diese drei Bereiche eingeteilt.
Abbildung 1. Diese Abbildung zeigt die taxonomischen Gruppen nacheinander mit Beispielen. Diese Illustration von OpenStax ist unter CC BY 4 lizenziert.,0
Domänenbakterien
Domänenbakterien umfassen prokaryotische, einzellige Organismen (Abbildung 2). Sie sind unglaublich reichlich vorhanden und finden sich in fast jeder erdenklichen Art von Lebensraum, einschließlich Ihres Körpers. Während viele Menschen Bakterien nur als krankheitserregende Organismen betrachten, sind die meisten Arten für den Menschen entweder gutartig oder vorteilhaft. Zwar können einige Bakterien bei Menschen Krankheiten verursachen, dies ist jedoch eher die Ausnahme als die Regel.
Bakterien sind bekannt für Ihre metabolische Vielfalt., Metabolismus ist ein allgemeiner Begriff, der die komplexe Biochemie beschreibt, die innerhalb von Zellen auftritt. Viele Bakterienarten sind Autotrophe, was bedeutet, dass sie ihre eigene Nahrungsquelle schaffen können, ohne andere Organismen essen zu müssen. Die meisten autotrophen Bakterien tun dies durch Photosynthese, ein Prozess, der Lichtenergie in chemische Energie umwandelt, die von Zellen genutzt werden kann. Eine bekannte und ökologisch wichtige Gruppe photosynthetischer Bakterien sind Cyanobakterien., Diese werden manchmal als Blaualgen bezeichnet, aber dieser Name ist nicht angebracht, da Algen, wie Sie in Kürze sehen werden, Organismen sind, die zur Domäne Eukarya gehören. Cyanobakterien spielen eine wichtige Rolle in Nahrungsnetzen aquatischer Systeme wie Seen.
Andere Bakterienarten sind Heterotrophe, was bedeutet, dass sie ihre Nahrung durch den Verzehr anderer Organismen erwerben müssen. Diese Klassifizierung umfasst die Bakterien, die beim Menschen Krankheiten verursachen (während einer Infektion fressen die Bakterien Sie). Die meisten heterotrophen Bakterien sind jedoch für den Menschen harmlos., Tatsächlich haben Sie Hunderte von Bakterienarten auf Ihrer Haut und in Ihrem Dickdarm, die Ihnen keinen Schaden zufügen. Über Ihren Körper hinaus spielen heterotrophe Bakterien eine wichtige Rolle in Ökosystemen, insbesondere in Bodenbakterien, die lebende Materie zersetzen und Pflanzen Nährstoffe zur Verfügung stellen.
Abbildung 2. Viele Prokaryoten fallen in drei Grundkategorien basierend auf ihrer Form: (a) Kokken oder kugelförmig; (b) Bazillen oder stäbchenförmig; und (c) Spirilla oder spiralförmig. (credit a: Änderung der Arbeit von Janice Haney Carr, Dr., Richard Facklam, CDC; Kredit-c: änderung der Arbeit von Dr. David Cox, CDC; scale-bar von Daten aus Matt Russell). Diese Figur von OpenStax ist unter CC BY 4.0 lizenziert
Domain Archaea
Wie Bakterien sind Organismen in Domain Archaea prokaryotisch und einzellig. Oberflächlich sehen sie Bakterien sehr ähnlich, und viele Biologen haben sie bis vor einigen Jahrzehnten als Bakterien verwechselt. Aber sich in ihren Genen zu verstecken, ist eine Geschichte, die die moderne DNA-Analyse kürzlich enthüllt hat: Archaeaner sind genetisch so verschieden, dass sie in ihre eigene Domäne gehören.,
Viele archaische Arten kommen in einigen der unwirtlichsten Umgebungen vor, in Gebieten mit immensem Druck (Meeresboden), Salzgehalt (wie dem Großen Salzsee) oder Hitze (geothermische Quellen). Organismen, die unter solchen Bedingungen tolerieren und sogar gedeihen können, werden als Extremophile bezeichnet. (Es sollte beachtet werden, dass viele Bakterien auch Extremophile sind)., Zusammen mit genetischen Beweisen, Die Tatsache, dass ein großer Prozentsatz der Archaeaner Extremophile sind, legt nahe, dass sie Nachkommen einiger der ältesten Lebensformen auf der Erde sein können; Leben, das auf einem jungen Planeten entstand, der nach heutigen Maßstäben unwirtlich war.
Aus welchen Gründen auch immer, Archaeaner sind im und am menschlichen Körper nicht so häufig wie Bakterien und verursachen wesentlich weniger Krankheiten. Die Forschung zu Archäologen beleuchtet weiterhin dieses interessante und etwas mysteriöse Gebiet.,
Domäne Eukarya
Diese Domäne ist am bekanntesten, da sie Menschen und andere Tiere sowie Pflanzen, Pilze und eine weniger bekannte Gruppe, die Protisten, umfasst. Im Gegensatz zu den anderen Domänen enthält Domain Eukarya neben einzelligen Arten vielzellige Organismen. Die Domäne ist durch das Vorhandensein von eukaryotischen Zellen gekennzeichnet. Für diese Domäne werden Sie in mehrere ihrer Königreiche eingeführt. Königreich ist die taxonomische Gruppierung unmittelbar unterhalb der Domäne (siehe Abbildung 1).
Kingdom Animalia besteht aus vielzelligen, heterotrophen Organismen., Dieses Königreich umfasst Menschen und andere Primaten, Insekten, Fische, Reptilien und viele andere Arten von Tieren. Königreich Plantae umfasst mehrzellige, autotrophe Organismen. Mit Ausnahme einiger Parasitenarten nutzen Pflanzen die Photosynthese, um ihren Energiebedarf zu decken.
Königreich Pilze umfasst mehrzellige und einzellige, heterotrophe Pilze. Pilze werden häufig mit Pflanzen verwechselt, da einige Pilzarten im Boden wachsen. Pilze unterscheiden sich grundlegend von Pflanzen dadurch, dass sie keine Photosynthese durchführen und sich stattdessen von der lebenden Materie anderer ernähren., Ein weiteres Missverständnis ist,dass alle Pilze Pilze sind. Ein Pilz ist eine temporäre Fortpflanzungsstruktur, die von einigen Pilzarten verwendet wird, aber nicht von allen. Einige Pilze haben die Form von Schimmelpilzen und Mehltau, die häufig auf verrottenden Lebensmitteln zu sehen sind. Schließlich sind Hefe einzellige Pilze. Viele Hefearten sind für den Menschen wichtig, insbesondere Bäcker – und Bierhefe. Durch ihren Stoffwechsel produzieren diese Hefe CO2-Gas und Alkohol. Ersteres lässt Brot aufgehen und letzteres ist die Quelle für alle alkoholischen Getränke.
Abbildung 3., Der (a) bekannte Pilz ist nur eine Pilzart. Die bunten Fruchtkörper dieses (b) Korallenpilzes werden angezeigt. Dieser (c) Elektronenmikrograph zeigt die sporentragenden Strukturen von Aspergillus, einer Art toxischer Pilze, die hauptsächlich im Boden und in Pflanzen vorkommen. (kredit a: Änderung der Arbeit von Chris Wee; Kredit b: Änderung der Arbeit von Cory Zanker; Kredit c: Änderung der Arbeit von Janice Haney Carr, Robert Simmons, CDC; Scale-Bar Daten von Matt Russell). Diese Arbeit von OpenStax ist unter CC BY 4.0 lizenziert.,
Protisten beziehen sich auf eine sehr unterschiedliche Gruppe, die früher ihr eigenes Königreich war, bis die jüngste genetische Analyse ergab, dass sie in viele Königreiche aufgeteilt werden sollte (Abbildung 4). Als Gruppe sind Protisten sehr vielfältig und umfassen einzellige, vielzellige, heterotrophe und autotrophe Organismen. Der Begriff „Protist“ wurde als Catchall für jede Eukaryote verwendet, die weder Tier, Pflanze oder Pilz war., Beispiele für Protisten sind Makroalgen wie Seetang und Algen, Mikroalgen wie Kieselalgen und Dinoflagellaten sowie wichtige krankheitserregende Mikroben wie Plasmodium, der Parasit, der Malaria verursacht. Leider tötet Malaria jedes Jahr Hunderttausende von Menschen.
Abbildung 4. Protisten reichen von der mikroskopischen, einzelligen (a) Acanthocystis turfacea und der (b) Ciliate Tetrahymena thermophila bis zu den riesigen, vielzelligen (c) Kelps (Chromalveolata), die sich über Hunderte von Fuß in Unterwasserwäldern erstrecken.,“(credit a: Änderung der Arbeit von Yuiuji Tsukii; Credit b: Änderung der Arbeit von Richard Robinson, Public Library of Science; Credit c: Änderung der Arbeit von Kip Evans, NOAA; Scale-Bar-Daten von Matt Russell). Diese Arbeit von OpenStax ist unter CC BY 4.0 lizenziert
Mit diesem flüchtigen und grundlegenden Verständnis der biologischen Vielfalt sind Sie jetzt besser gerüstet, um die Rolle der biologischen Vielfalt in der Biosphäre und in der menschlichen Wirtschaft, Gesundheit und Kultur zu untersuchen. Jede Lebensform, selbst die kleinste Mikrobe, ist eine faszinierende und komplexe lebende Maschine., Diese Komplexität bedeutet, dass wir jeden Organismus und die unzähligen Arten, wie er miteinander, mit uns und mit seiner Umwelt interagiert, wahrscheinlich nie vollständig verstehen werden. Daher ist es ratsam, die biologische Vielfalt zu schätzen und Maßnahmen zu ergreifen, um sie zu erhalten.
