Kingdom Monera is een brede groep organismen die bestaat uit alle prokaryotische (niet-genucleëerde) organismen. Moneranen zijn kleine, alomtegenwoordige eencellige organismen die elke hoek van de aarde hebben gekoloniseerd. Op basis van grote aantallen zijn ze veruit de meest succesvolle organismen op de planeet.

De status van Monera als een echt koninkrijk wordt door sommige wetenschappers als achterhaald beschouwd omdat ze geen monofyletische groep lijken te vormen - dat wil zeggen, ze overspannen meerdere takken op de boom des levens. Niettemin is het nuttig om prokaryoten als een entiteit te beschouwen vanwege hun vele overeenkomsten. Monerans zijn synoniem voor de dekencategorie "bacteriën."

Koninkrijk Monera: geen koninkrijk?

Al in 1977 beweerde micro-arts Carl Woese dat prokaryoten niet in één koninkrijk passen. Daaropvolgend onderzoek heeft bevestigd dat er een eeuwenoude kloof is binnen Monera, waarbij het koninkrijk wordt opgesplitst in twee groepen: archaeanen en eubacteriën.

Deze worden vaak beschouwd als afzonderlijke koninkrijken, hoewel microbioloog Thomas Cavalier-Smith van de Universiteit van Oxford de single behoudt groepering van prokaryoten (hij noemt ze imperium Prokaryota) verdeeld in twee subkoninkrijken. Eubacteriën zijn "typische" bacteriën die veel menselijke ziekteverwekkers omvatten, zoals Yersinia pestis, de builenpest. Archeanen zijn vaak extremofielen en leven op sommige van de meest onherbergzame plaatsen op aarde, zoals het Thermoplasma-vulkanium, dat in zwavelhoudende warmwaterbronnen leeft.

Monerans zijn alomtegenwoordig

Prokaryoten komen voor in elke ecologische niche op aarde. Microbioloog William Whitman schat dat er 5 × 10 ^ 30 (vijf gevolgd door dertig nullen) moneran cellen in de wereld zijn. Ze leven overal van de bovenste atmosfeer tot de bodem van de zee en diep in de aardkorst.

Alles bij elkaar genomen is de totale bacteriemassa equivalent aan alle andere organismen op aarde samen. Bovendien bevat de gemiddelde mens tien keer meer prokaryote cellen dan menselijke cellen! Natuurlijk zijn deze goedaardige bacteriecellen vrij klein en vormen ze slechts ongeveer twee procent van je totale lichaamsmassa.

Rol in Ziekte

Wanneer een populatie van bacteriën in het menselijk lichaam sneller repliceert dan ze worden gedood, het resultaat is een bacteriële infectie. De symptomen van verschillende infecties variëren als gevolg van de locatie, de ernst en de methode van bacteriegroei. De bacterie Streptococcus pneumoniae kan bijvoorbeeld een sinus-infectie of longontsteking veroorzaken, afhankelijk van waar de infectie plaatsvindt.

Artsen schrijven vaak antibiotica voor om bacteriële infecties te elimineren. Vanwege de verschillen tussen de biologie van menselijke en monerancellen, is het mogelijk om verbindingen in te nemen die toxisch zijn voor de bacterie, maar niet voor de gastheer. Antibiotica stoppen het vermogen van bacteriën om vitale cellulaire processen te delen of uit te voeren. Wanneer een bacterie evolueert om de toxische effecten van het antibioticum te weerstaan, zou het antibioticaresistentie hebben 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 dienen om de organismen tegen hun omgeving te beschermen.

Het bacteriële chromosoom (een nucleotide genaamd) bevat het bacteriële DNA en is vaak tot op zekere hoogte geroot in het celmembraan. Talloze kleinere lussen DNA die plasmiden worden genoemd, kunnen ook in de cel worden gevonden. Grote moleculen, ribosomen genaamd, zijn verantwoordelijk voor het nemen van getranscribeerde kopieën van de DNA-code en ze in celeiwitten veranderen.

Veel monerans zijn in staat tot beweging. Dit wordt meestal bereikt door een gespecialiseerde structuur genaamd een flagellum, die fungeert als een soort moleculaire schroef. Andere monerans hebben alternatieve motiliteitsmogelijkheden, zoals de Listeria-parasiet, die door een jury wordt beproefd om machines van een gastheercel voort te stuwen op een groeiende fan van eiwitvezels.

Horizontale genoverdracht

Monerans don niet zomaar hun genen van generatie op generatie doorgeven, zoals vrijwel alle andere organismen dat doen. Ze kunnen ook genen tussen elkaar overdragen en soms zelfs willekeurige DNA-segmenten opnemen die in de omgeving zweven. Dit is een belangrijke kracht van microbiële evolutie omdat het monerancellen gunstige mutaties laat krijgen van cellen die slechts ver verwant zijn.

Monerans en de atmosfeer

Prokaryote cellen genaamd cyanobacteriën waren cruciaal bij het vormgeven van de vroege atmosfeer. De vroege aarde bevatte bijna geen zuurstof. Veel bacteriën nemen koolstofdioxide op en geven zuurstof af. Dit is de oorzaak van de aanvankelijke stijging van het zuurstofgehalte in de atmosfeer rond 2,45 miljard jaar geleden. Tegenwoordig zijn zowel fotosynthetische eukaryoten (zoals planten) als prokaryoten verantwoordelijk voor het handhaven van de balans tussen koolstofdioxide en zuurstof.