Door Christopher Robinson | Bijgewerkt op 30 augustus 2022

Koninkrijk Monera vertegenwoordigt de collectieve groep van alle prokaryote (niet-kernhoudende) organismen – kleine, eencellige levensvormen die elke hoek van onze planeet hebben gekoloniseerd. Alleen al door hun aantallen zijn ze de meest succesvolle organismen op aarde.

Hoewel de term 'Monera' historisch gezien door elkaar wordt gebruikt met 'bacteriën', blijkt uit moderne fylogenetische studies dat Monera geen monofyletische groep is; het omvat meerdere takken van de levensboom. Desondanks blijft het bespreken van prokaryoten als een verenigde entiteit waardevol vanwege hun gedeelde structurele en functionele kenmerken.

Is Monera een koninkrijk?

In 1977 betoogde microbioloog Carl Woese dat prokaryoten niet in één koninkrijk kunnen worden gegroepeerd. Later onderzoek bevestigde een eeuwenoude splitsing binnen Monera, waarbij het land in twee afzonderlijke domeinen werd verdeeld:Archaea en Bacteriën.

Sommige wetenschappers, zoals Thomas Cavalier-Smith van de Universiteit van Oxford, geven er de voorkeur aan één enkele groep – prokaryoten – te behouden onder het bredere koninkrijk Prokaryota, onderverdeeld in de twee subkoninkrijken. Typische bacteriën (eubacteriën) zijn onder meer opmerkelijke menselijke ziekteverwekkers zoals Yersinia pestis , de veroorzaker van de builenpest, terwijl archaea vaak gedijen in extreme omgevingen, geïllustreerd door Thermoplasma volcanium , dat in zwavelhoudende warmwaterbronnen leeft.

Alomtegenwoordigheid van Monerans

Prokaryoten bewonen elke ecologische niche, van de hogere atmosfeer tot de oceaanbodem en diep in de aardkorst. Microbioloog William Whitman schat dat er wereldwijd grofweg vijf×10³⁰ monerancellen zijn – een duizelingwekkende vijf gevolgd door dertig nullen.

Gezamenlijk is de massa bacteriën vergelijkbaar met die van al het andere leven op aarde samen. Een gemiddelde mens herbergt tien keer meer prokaryote cellen dan menselijke cellen, maar toch vormen deze micro-organismen slechts ongeveer 2% van de lichaamsmassa.

Rol bij ziekte

Bacteriële infecties ontstaan wanneer bacteriële populaties de verdediging van de gastheer overtreffen, wat leidt tot symptomen die variëren afhankelijk van de infectieplaats, ernst en bacteriesoort. Bijvoorbeeld Streptococcus pneumoniae kan sinusitis of longontsteking veroorzaken, afhankelijk van waar het zich koloniseert.

Antibiotica richten zich op verschillen tussen menselijke en bacteriële cellen en remmen de bacteriële deling of vitale processen. Wanneer bacteriën resistentie verwerven – vaak door mutaties of horizontale genoverdracht – worden ze minder vatbaar voor deze medicijnen.

Prokaryote celstructuur

Monerans hebben geen kern, maar bezitten andere interne en externe structuren. De meeste hebben een stijve celwand die bestaat uit verknoopt peptidoglycaan dat beschermt tegen omgevingsinvloeden.

Het bacteriële chromosoom, of nucleoïde, herbergt DNA en is verankerd aan het celmembraan. Plasmiden – kleinere cirkelvormige DNA-lussen – dragen bijkomende genen. Ribosomen vertalen DNA-gecodeerde boodschappen in eiwitten.

Motiliteit wordt bereikt via flagella, die fungeren als moleculaire propellers, of alternatieve mechanismen zoals de Listeria-strategie, die de machinerie van de gastheercel kaapt om langs eiwitfilamenten te bewegen.

Horizontale genoverdracht

Monerans kunnen genetisch materiaal niet alleen verticaal maar ook horizontaal uitwisselen, waarbij ze vreemd DNA van verre familieleden of de omgeving incorporeren. Dit mechanisme zorgt voor snelle aanpassing en evolutie binnen prokaryotische populaties.

Invloed op de atmosfeer

Cyanobacteriën – fotosynthetische prokaryoten – speelden een cruciale rol bij het transformeren van de vroege atmosfeer van de aarde. Door koolstofdioxide in zuurstof om te zetten, hebben ze ongeveer 2,45 miljard jaar geleden de opkomst van zuurstof in de atmosfeer in gang gezet. Tegenwoordig handhaven zowel fotosynthetische eukaryoten als prokaryoten het evenwicht tussen CO₂ en O₂.