Crenarchaeota

Crenarchaeota, Kerbarchäoten

1 Ein einziges Hauptmerkmal

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Neben DNA-Sequenzen fasst ein typisches Merkmal alle Crenarchaeota zusammen:

Während Cyclopentanringe[1] offenbar allen Archäen zu eigen sind,

Kommen Cyclohexanringe[2] in Isoprenoidketten[3]

Nur bei Kerbarchaeoten vor; Crenarcheole[4] werden diese Isoprenoide genannt.

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Die weiteste Spanne Wachstumstemperaturen herrscht bei Crenarcheota

Verglichen mit allen anderen Sippen der Lebenswelt:

Hyperthermophile[5] mit Wachstumsoptima zwischen 90 und 120^oCelsius,

Mesophile[6], deren bevorzugte Temperatur zwischen 20 und 45^oCelsius liegt,

Und Psychrophile[7], Kälteliebende, sind im Phylum[8] vertreten,

Deren Wachstumsbereich unter 0^o, bis zu –10^oCelsius liegen kann.

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Ein Pseudomureinsacculus[9] fehlt Kerbarchäoten,

Doch umgibt ein widerstandsfähiger, biegsamer S-Layer[10] aus Glycoproteinen[11]

die Zellmembran[12].

Unregelmäßig gestaltet, oft gelappt erscheinen zumindest Hyperthermophile.

Dies brachte den Namen Crenarchaeota, Kerbarchäoten, ein.

Waren doch Hyperthermophile die zuerst entdeckten Archäen

Mit ausgesprochen unregelmäßiger Zellengestalt.

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Viele Cenarchaeota verwenden elementaren Schwefel[13]:

Oxidieren molekularen Wasserstoff[14] zu H₂S[15] damit,

Oder oxidieren Schwefel mit molekularem Sauerstoff[16]

Unter Bildung von H₂SO₄.[17]

Manche oxidieren mit Schwefelsäure

Das von anderen produzierte Methan[18],

Woraus Kohlensäure[19], Schwefelwasserstoff und

Wasser am Ende entsteh’n.

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Leben ebenso heterotroph[20] von toter Organik[21],

Anaerobier[22] und Aerobier[23] greifen zurück darauf;

Andere oxidieren Ammonium[24], Energie und Stickstoff zu gewinnen.

Extrem Hyperthermophile existieren oft unter erheblichem Druck[25],

Wachsen sie tief im Meer an unterseeischen Schloten,

An Schwarzen Rauchern[26], an denen das erste Leben womöglich entstand. –

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Ein besonderes Habitat[27] sind für Crenarchäoten hieße Quellen,

Wie sie besonders im Yellow-Stone Nationalpark[28] zur Verfügung steh’n:

Ein weites Spektrum besteht, vorliegend oft in Gradienten, an

Temperaturen, Mineraliengehalt, Säuregraden und Sauerstoffkonzenration.

Aber nicht nur Crenarchaeota, auch Bacteria[29], Cyanobacteria[30] und Firmicutes[31],

Nischten dort in verschiedenen Zonen sich ein.

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Eine Vielfalt von Habitaten besiedeln Crenarcheoten:

Ozeane und Böden; Wurzeln bieten Mesophilen und Psychrophilen Lebensraum.

Eine Schlüsselrolle nehmen Psychrophile

Im marinen Sediment, wenn Methan sie recyclen ein;

Ammonium oxidierende Arten tragen zum

Globalen Stickstoffkreislauf Wichtiges bei.

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Ein beeindruckendes Zusammenleben, womöglich in Symbiose[32]

Zeigt Cenarchaeum symbiosum[33] mit Axinella mexicana[34], einem Schwamm[35]:

Die beiderseitigen Vorteile lassen kaum sich bestimmen,

Doch deutet permanentes Zusammenleben etwas Symbioseähnliches an.

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Fußnoten

[1] Cyclopentan: [–CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂–] zu einem Fünferring verbunden (zyklisiert);

[2] Cyclohexan: [–CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂CH₂–] zu einem Sechserring verbunden (zyklisiert)

[3] Isoprenoide: Lipophile, zusammengesetzte Moleküle die sich von Isopren [CH₂C(CH₃)CHCH₂] ableiten

[4] Crenarchaeole: heißen Isopreoide der Archäen-Zellmembran, wenn Cyclohexan darin eingeschlossen ist

[5] Hyperthermophil: Mikroorganismen, deren Wachstumsoptima über 80°C betragen, und die je nach Art bei bis zu 113 °C wachsen können.

[6] Mesophil: Mikroorganismen, deren Wachstumsoptima zwischen 20 und 45^oC liegen

[7] Psychrophil: Mikroorganismen, deren Wachstumsoptima unter 0^o, bis zu –10^oC liegen

[8] Phylum: Stamm, Abteilung

[9] Pseudomurein: Archaea bilden in ihren Zellwänden kein Murein sondern nur Pseudomurein.  Zwei Ketten aus N-Acetyl-Glucosamin und N-Acetyl-Tálasamínurónsäure in regelmäßigem Wechsel verbinden die Aminosäuren Glutamin, Alanin und Lysin in geregelter Weise. N-Acetyl-Talasaminuronsäure kommt in Bacteria nicht vor.

[10] S-Layer,Surface-Layer: Oberflächenschicht von Bacteria und Archaea aus Hüllproteinen

[11] Glycoproteine: Substanzen aus Zuckern und Proteinen

[12] Zellmembran: Lipiddoppelmembran (Bacteria, Eukarya) oder Glyceroldiethermembran (Archaea), die das Zellinnere umgibt; bei Plantae als Plasmalemma bezeichnet

[13] Molekularer Schwefel: S₂

[14] Molekularer Wasserstoff: H₂

[15] H₂S: [H-S-H], ein geknicktes Molekül mit mittigem Schwefel

[16] Molekularer Sauerstoff: O₂

[17] H₂SO₄: Schwefelsäure

[18] Methan: [CH₄]: Kohlenstoffatom mit vier Wasserstoffatomen in Tetraederform, mit Kohlenstoff im Zentrum

[19] Kohlensäure: H₂CO₃

[20] Heterotrophe: Darunter werden alle Organismen subsumiert, die für ihr Leben auf bereits vorhandene organische Substanzen angewiesen sind

[21] Organik: Organische Stoffe

[22] Anaerob: sauerstofffrei; Anaerobier leben nur unter sauerstofffreien Bedingungen

[23] Aerob: sauerstoffhaltig; Aerobier leben nur unter sauerstoffreichen Bedingungen

[24] Ammonium (eigentlich Ammoniumion) [NH₄⁺]: Ammoniak [NH₃] mit drei Wasserstoffatomen, wird mit einem weiteren Wasserstoffatom versehen und bekommt dadurch eine positive Ladung

[25] Barophil: Mikroorganismen, die unter hohen Drücken leben

[26] Schwarze Raucher: Schornsteinförmige Struktur, die beim Austreten extrem erhitzen Seewassers über einer Magmakammer entsteht. Da der thermale Schlot unter Wasserdrucks steht, kann die Temperatur Werte um 400^oC erreichen, wodurch Minerale wie Eisen(II)-Sulfid (FeS) in hohen Konzentrationen gelöst sein können. Wenn das aufsteigende Wasser nach außen dringt, kühlt es sich schlagartig ab und lagert ausfallendes Eisensulfid, das schwarze Wolken bildet, am Rand des Schlotes ab. (Slonczewsky & Foster 2011)

[27] Habitat, Lebensräume, (ökologische) Nischen: Meist begrenzte Gebiete mit ziemlich einheitlichen Lebensbedingungen; durch spezifische abiotische und biotische Faktoren bestimmt

[28] Yellow-Stone Nationalpark: Liegt zum überwiegenden Teil im USA Bundesstaat Wyoming, erstreckt sich aber auch nach Montana und Idaho, und ist das Herz des Yellowstone-Ökosystems. Namensgeber ist der größte Fluss im Park, der Yellowstone River. Der Park ist berühmt für seine vulkanogene Landschaft mit Geysiren, Fumarolen, Schlammtöpfen und heißen Quellen.

[29] Bacteria: Eine der drei Organismendomänen

[30] Cyanobacteria: Blaualgen (Bacteria)

[31] Firmicutes: Grampositive (Bacteria)

[32] Symbiose, symbio(n)tisch: wechselseitiges Nehmen zu beiderseitigem Vorteil; auch als wechselseitigen Parasitismus verstehbar

[33] Cenarchaeum symbiosum (Crenarchaeota – Bacteria)

[34] Axinella mexicana (Porifera – Animalia – Opisthokonta – Eukarya)

[35] Schwämme: Porifera (Animalia – Opisthokonta – Eukarya)

Eingestellt am 6. Juli 2024

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Mammoth Hot Springs, Yellowstone-Nationalpark

https://de.wikipedia.org/wiki/Datei:Mammoth_hot_springs_yellowstone.jpg

Urheber: HylgeriaK

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Eingestellt am 6. Juli 2024

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