Einzellig Definition

Ein einzelliger Organismus ist ein Organismus, der aus einer einzelnen Zelle besteht. Dies bedeutet, dass alle Lebensprozesse wie Fortpflanzung, Fütterung, Verdauung und Ausscheidung in einer Zelle ablaufen. Amöben, Bakterien und Plankton sind nur einige Arten von einzelligen Organismen. Sie sind typischerweise mikroskopisch klein und können mit bloßem Auge nicht gesehen werden.

Funktionen von einzelligen Organismen

Zellen werden die Bausteine des Lebens genannt, weil sie oft zusammenkommen, um mehrzellige Organismen wie Pflanzen oder Tiere zu bilden. Einige Organismen bestehen jedoch nur aus einer Zelle. Diese werden einzellige Organismen genannt. Obwohl viel kleiner, können einzellige Organismen einige der gleichen komplexen Aktivitäten ausführen wie vielzellige Organismen.

Viele einzellige Organismen leben in extremen Umgebungen wie heißen Quellen, Thermalquellen, Polareis und gefrorener Tundra. Diese einzelligen Organismen werden Extremophile genannt. Extremophile sind resistent gegen extreme Temperaturen oder pH-Werte und sind speziell an Orte angepasst, an denen mehrzellige Organismen nicht überleben können. Diese einzigartige Funktion ermöglicht es Wissenschaftlern, einzellige Organismen auf bisher nur vorstellbare Weise zu nutzen. Als Thermus aquaticus im kochenden Wasser einer heißen Quelle im Yellowstone Park entdeckt wurde, verwendeten Wissenschaftler sein spezielles Enzym TAQ-Polymerase, um DNA innerhalb weniger Stunden milliardenfach zu replizieren. Ohne diese Entdeckung würden Forensik und Gentests, wie wir sie kennen, nicht existieren. Andere Extremophile wurden zur Behandlung von Arthritis und Autoimmunerkrankungen, zur Herstellung von Papier, zur Behandlung von Abfällen und zur Strahlenresistenz eingesetzt.

Allerdings sind nicht alle einzelligen Organismen extremophil. Viele Arten leben unter den gleichen engen Lebensbedingungen wie vielzellige Organismen, produzieren aber immer noch Dinge, die für alle Lebensformen auf der Erde notwendig sind. Zum Beispiel ist Phytoplankton eine Art einzelliger Organismus, der im Ozean lebt. Sie sind nicht nur die Grundlage der Nahrungskette des Ozeans, sondern Phytoplankton liefert auch den größten Teil des Sauerstoffs in der Erdatmosphäre. Ohne sie könnten Menschen nicht atmen, Pflanzen könnten nicht gedeihen und das Leben würde vollständig aufhören zu existieren.

Arten von einzelligen Organismen

Wissenschaftler verwenden die Taxonomie, um alle lebenden Organismen anhand bestimmter Merkmale in Gruppen einzuteilen. Eine Domäne ist der höchste Rang der Taxonomie, die dann in spezifischere Königreiche unterteilt werden kann. Insgesamt gibt es sechs Königreiche, von denen sich vier ausschließlich auf einzellige Organismen konzentrieren. Diese vier Arten können dann in zwei Gruppen unterteilt werden: eukaryotische oder prokaryotische Organismen.

Eukaryoten sind einzigartig, weil sie einzellig oder mehrzellig sein können; Eine Zelle muss jedoch membrangebundene Organellen haben, um in diese Kategorie zu passen. Diese Zellen haben einen Kern, in dem die DNA gespeichert ist, Mitochondrien für Energie und andere Organellen, um Zellfunktionen auszuführen. Umgekehrt bestehen Prokaryoten aus einer einzigen Zelle ohne membrangebundene Organellen. DNA schwimmt frei im Zytoplasma, da es keinen Kern gibt. Der Organismus muss sich auch an andere Arten der Fortpflanzung, Fütterung und Abfallausscheidung anpassen, da er keine spezialisierten Organellen hat.

Prokaryoten

Archaeabacteria: Dieses Königreich wurde ursprünglich als Bakterien kategorisiert, aber Wissenschaftler erkannten später, dass diese Organismen wirklich einzellige Mikroben sind. Was Terabakterien einzigartig macht, ist, dass diese Organismen unter Bedingungen gedeihen, die nur wenige andere können, wie Wüsten und Tundra. Aus diesem Grund gelten Archaebakterien als Extremophile. Sie können jedoch auch in normalen Umgebungen überleben, einschließlich Böden, Ozeanen und dem menschlichen Dickdarm.

Diese Vielfalt hat Durchbrüche sowohl in der Medizin als auch in der Technologie ermöglicht. Pyrococcus, eine Art, die bei Temperaturen über 100 ° C funktionieren kann, ermöglicht die Verarbeitung von Lebensmitteln bei extrem hohen Temperaturen, z. B. mit Molke und anderen Milchprodukten. Andere Terabakterien halten möglicherweise den Schlüssel zu einem neuen Antibiotikastamm. Sie unterscheiden sich von bakteriellen Antibiotika in der Struktur, so dass sie in der Lage sein werden, Patienten anders zu behandeln als die Antibiotika, die typischerweise jetzt verschrieben werden.

Eubakterien: Die meisten Organismen in diesem Königreich sind einzellige Bakterien. Obwohl sie normalerweise nicht als Extremophile gelten, können Bakterien fast überall auf der Erde gefunden werden. Menschen denken oft an Krankheiten oder Keime, wenn sie an Bakterien denken, aber die meisten Eubakterien sind hilfreich. Sie können in Joghurt, Käse und anderen Lebensmitteln gefunden werden, die bei der Verdauung helfen.

Bakterien sind auch die Basis vieler heute erhältlicher Antibiotika. Wenn es diese Antibiotika nicht gäbe, würde die Sterblichkeitsrate selbst bei der kleinsten Krankheit in die Höhe schnellen. Erythromycin, ein Medikament aus guten Bakterien, wird oft verschrieben, um schlechte Bakterien durch Abschalten der Proteinproduktion und -replikation abzuwehren.

Über die medizinische Verwendung hinaus zersetzen Bakterien tote und zerfallende Stoffe für Nährstoffe. Jeder Organismus auf der Erde profitiert davon, besonders wenn industrielle Fortschritte (und Katastrophen) auftreten. Zum Beispiel ist Pseudomona ein Bakterium, das Ölverschmutzungen im Ozean und auf dem Boden abbaut. Andere Bakterien bauen Schwermetallverunreinigungen ab und behandeln Schadstoffe im Abwasserbehandlungsprozess.

Eukaryoten

Protozoen: Dieses Königreich besteht nur aus einzelligen Organismen. Sie kommen in vielen Formen und Größen, leben in verschiedenen Umgebungen und haben verschiedene Zwecke. Einige sind völlig harmlos, andere können parasitär sein und Krankheiten verursachen.

Eine Art harmloser Protozoen ist die Amöbe. Eine Amöbe ist ein einzelliges Raubtier, das in feuchten Umgebungen lebt, einschließlich verfallender Vegetation, feuchtem Boden oder in Menschen. Obwohl sie einzellig sind, können sie Fleischfresser, Pflanzenfresser oder Allesfresser sein. Sie erhalten Nahrung, indem sie kleinere Organismen wie Bakterien, die auf verrottender Vegetation leben, jagen. Amöben haben so große Jagdfähigkeiten wegen ihrer quallenartigen Tentakeln, die Pseudopodien genannt werden. Sie benutzen diese Tentakel, um sich zu bewegen, zu berühren und ihre Beute zu ergreifen. Sobald die Beute verschlungen ist, verdauen Enzyme in der Amöbe sie und beseitigen dann den Abfall, indem Sie ihn durch die Membran zurückschieben.

Sporozoen sind Arten von Protozoen, die die meisten Menschen zu vermeiden versuchen. Diese Protozoen sind sehr parasitär und verursachen Malaria sowohl bei Vögeln als auch bei Säugetieren. Wirtsmücken, die bereits mit Malaria infiziert sind, sind dafür verantwortlich, Sporozoen in den Blutkreislauf zu injizieren und eine Malariainfektion zu verursachen. Heute leiden mehr Menschen an Malaria als an jeder anderen Krankheit, insbesondere in Afrika, wo die natürlich warmen Bedingungen ideal für Wachstum und Ansteckung sind.

Protista: Das Protista-Königreich hat sich kürzlich in fünf Supergruppen aufgeteilt, die Protisten danach klassifizieren, wie sie sich bewegen und wie sie sich ernähren. Einige sind tierähnlich, pflanzenähnlich oder pilzartig, basierend auf den Eigenschaften, die sie aufweisen. Dieses Königreich beherbergt einige der wichtigsten einzelligen Organismen auf dem Planeten, wie Phytoplankton und Euglena.

Phytoplankton sind einzellige Protisten, die in salzigen oder frischen Gewässern leben. Einige sind Bakterien, aber die meisten sind einzellige, pflanzenähnliche Organismen. Kieselalgen und Grünalgen sind zwei großartige Beispiele für Phytoplankton. Sie sind Landpflanzen ähnlich, weil sie Photosynthese für chemische Energie verwenden, ein Prozess, der Kohlendioxid verwendet und Sauerstoff freisetzt. Wenn die Bedingungen ideal sind, explodieren Phytoplanktonpopulationen in eine sogenannte Blüte. Diese Blüten sind so groß und dauern so lange, dass sie tatsächlich den größten Teil des auf der Erde vorhandenen Sauerstoffs liefern.

Euglenas sind einzigartig, weil sie wie ein einzelliger Pflanzen-Tier-Hybrid sind. Sie können ihre eigene Nahrung wie eine Pflanze herstellen, aber auch Dinge wie ein Tier essen. Die meisten Euglena sind grün, weil sie Grünalgen fressen, wenn nicht genug Licht für die Photosynthese vorhanden ist. Wenn Photosynthese stattfinden kann, entspricht die resultierende Sauerstoffemission der von Phytoplankton.

Beispiele für einzellige Organismen

Kieselalgen

Kieselalgen sind die häufigste Art von Phytoplankton. Wissenschaftler glauben, dass sie die bedeutendste Gruppe von Organismen auf dem gesamten Planeten sind, weil sie ein Viertel des gesamten verfügbaren Sauerstoffs produzieren. Sie bilden eine glasartige transparente Schale, die je nach Kieselalgenart in Form, Größe und Muster variiert. Obwohl sie einzellig sind, können sie durch Zusammenfügen Kolonien bilden und zusammen noch mehr Sauerstoff produzieren. Die Kolonien können die Form von Bändern, Zickzacks oder sogar Sternen haben.

Hefe

Hefe ist einer der wenigen einzelligen Organismen, die in das Königreich fallen Pilze. Es kommt hauptsächlich in zuckerhaltigen Gebieten vor, wie auf Blütennektar und Früchten. Es gibt verschiedene Arten von Hefe, und viele werden verwendet, um Brot, Bier und Wein herzustellen. Hefe wurde kürzlich manipuliert, um auch Ethanol zu produzieren, was zu neuen Ideen und Verbesserungen bei ökologischen Kraftstoffquellen führte.

Schleimpilze

Schleimpilze sind eine der einzigartigsten Arten von einzelligen Organismen. Sie galten viele Jahre als Pilze, aber Wissenschaftler stellten kürzlich fest, dass sie völlig unabhängig voneinander waren. Obwohl einzellig, schwärmen sie zusammen und bilden eine riesenzellartige Struktur mit mehreren Kernen. Da diese „Zelle“ so groß ist, konnten Wissenschaftler die Wechselwirkungen zwischen Zellen leichter verstehen.

• Taxonomie – Wissenschaftszweig, der sich mit der Klassifizierung von Organismen anhand bestimmter Merkmale befasst.
• Enzym – Ein Proteinmolekül, das von lebenden Organismen produziert wird, um Reaktionen zu katalysieren (zu beschleunigen).

Quiz

1. Wie unterscheiden sich einzellige und mehrzellige Organismen?
A. Einzellige Organismen haben keine Organellen, aber mehrzellige.
B. Einzellige Organismen nutzen die Photosynthese, um Nahrung herzustellen, mehrzellige jedoch nicht.
C. Einzellige Organismen bestehen aus Prokaryoten und mehrzelligen Organismen sind Eukaryoten.
D. Einzellige Organismen bestehen aus einer Zelle, und mehrzellige Organismen bestehen aus mehr als einer Zelle.

2. Warum sind Extremophile wichtig?
A. Sie können Umgebungen überleben, die keine anderen Organismen können.
B. Sie versorgen die Umwelt mit Sauerstoff.
C. Sie können Krankheiten wie Malaria behandeln.
D. Sie bieten Nahrungsquellen wie Milchprodukte und Brot.

3. Was sind die beiden Kategorien von einzelligen Organismen?
A. Extremophile und Nicht-Extremophile.
B. Protista und Eubakterien.
C. Prokaryoten und Eukaryoten.
D. Photosynthese basiert und Nicht-Photosynthese basiert.