Mikroorganismen (Kleinstlebewesen, ugs. „Mikroben“) sind
mikroskopisch kleine Lebewesen (Organismen), die als Einzelwesen mit
bloßem Auge meist nicht erkennbar sind. Beispiele für Mikroorganismen
sind Bakterien, wie Milchsäurebakterien, viele Pilze, beispielsweise
Backhefe, mikroskopische Algen sowie Protozoen, wie Pantoffeltierchen .
(Viren werden nicht dazu gezählt, da diese keinen Stoffwechsel haben und daher
streng genommen keine „Lebewesen“(Organismen) sind).
ES handelt es sich überwiegend um Einzeller, auch einige Mehrzeller
entsprechender Größe gehören dazu. Mikroorganismen kommen in
verschiedenen Größenordnungen und Formen vor.
Bakterien kommen in verschiedenen äußeren Formen vor (Beispiele in
Klammern): kugelförmig, sogenannte Kokken (Micrococcus), zylinderförmig,
sogenannte Stäbchen (Bacillus, Escherichia) mit mehr oder weniger
abgerundeten Enden, wendelförmig (Spirillen, Spirochäten), mit Stielen
(Caulobacter), mit Anhängen (Hyphomicrobium), mehrzellige Trichome
bildend (Caryophanon, Oscillatoria), lange, verzweigte Fäden, sogenannte
Hyphen, bildend, die sich verzweigen und eine Fadenmasse, sogenanntes
Mycel, bilden (Streptomyzeten), Gebilde mit mehreren unregelmäßig
angeordneten Zellen (Pleurocapsa).
Oft kommen Bakterien in Aggregaten vor: Kugelketten (Streptococcus),
flächige Anordnung kugelförmiger Zellen (Merismopedia), regelmäßige
dreidimensionale Anordnung von Kugeln (Sarcina), Stäbchenketten
(Streptobacillus), in Röhren eingeschlossene Stäbchenketten (Leptothrix).
Viele Mikroorganismen werden aus verschiedenen Gründen als nützlich
angesehen. So spielen viele in den geochemischen Stoffkreisläufen eine Rolle
(Beispiele: Stickstoffkreislauf, N2-Fixierung, Abwasserreinigung), viele werden
in der Lebensmittelindustrie zur Produktion von bestimmten Nahrungsmitteln
verwendet, in der Biotechnologie werden Mikroorganismen zur Produktion
von Antibiotika und technisch genutzten Stoffen eingesetzt.
Ein kleiner Anteil der Mikroorganismen ist pathogen, d. h. diese Organismen
verursachen bei Pflanzen, Tieren oder Menschen Krankheiten und haben
deshalb eine besondere Bedeutung.
Lebensweise und Stoffwechsel der Bakterien sind sehr unterschiedlich
ausgeprägt. So gibt es Bakterien, die Sauerstoff benötigen (aerobe Bakterien
oder Aerobier), Bakterien, für die Sauerstoff Gift ist (obligat anaerobe
Bakterien oder obligate Anaerobier), und Bakterien, die tolerant gegenüber
Sauerstoff sind (fakultative Anaerobier).
Einige Bakterien sind zur Photosynthese fähig, also phototroph, zum Beispiel
die (früher auch Blaualgen genannten) Cyanobakterien, die meisten sind
dagegen chemotroph. Von den Chemotrophen sind die meisten heterotroph,
einige jedoch chemoautotroph, und zwar lithoautotroph.
Manche Bakterien (z. B. Bacillus) bilden Dauerstadien (Sporen) aus, in denen
der komplette Stoffwechsel zum Erliegen kommt. In diesem Zustand können
die Bakterien für sie ungünstige – auch extreme – Umweltbedingungen
überstehen und mehrere tausend Jahre überdauern. Andere Bakterien-
gattungen haben eine andere Strategie entwickelt und ihren Stoffwechsel
direkt an extreme Umweltbedingungen angepasst. Sie werden als
Extremophile bezeichnet.
Die meisten Bakterien leben in der Natur in Form von Biofilmen zusammen.
Die Vermehrung der Bakterien erfolgt asexuell durch Zellteilung. Das kann
durch Querteilung (besonders bei zylinderförmigen Bakterien), durch
Knospung, durch Sporenbildung oder auf andere Weise geschehen. Bei der
Endosporenbildung kommt es jedoch meistens nicht zu einer Vermehrung,
weil weit überwiegend nur eine Endospore je Zelle gebildet wird (nur bei
wenigen Bakterien, beispielsweise bei Anaerobacter polyendosporus und
Metabacterium, werden mehrere Endosporen je Zelle gebildet). Alle
Nachkommen der asexuellen Vermehrung weisen ein identisches Genom auf
und bilden daher einen Klon.
Einige Fakten über Mikroorganismen:
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Mikroorganismen traten als erste Organismen auf der Erde vor etwa 3,8
Milliarden Jahren auf, Vielzeller entwickelten sich erst vor etwa 600
Millionen Jahren im Neoproterozoikum und die ersten „modernen“
Menschen (Homo sapiens) erschienen sogar erst vor etwa 130.000
Jahren.
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Mikroorganismen übertreffen alle anderen Spezies bei weitem an Zahl
und stellen mit 70 % den größten Anteil an lebender Materie (Biomasse)
dar.
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Weniger als 0,5 % der geschätzten 2 bis 3 Milliarden Spezies der
Mikroorganismen wurden bislang entdeckt und klassifiziert.
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Die meisten Mikroorganismen verursachen keine Krankheiten.
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Mikroorganismen treiben die für das Leben auf unserem Planeten
wichtigen geochemischen Stoffumsetzungen an und beeinflussen das
globale Klima. Die mikrobielle Verstoffwechselung kritischer chemi-
scher Elemente wie Kohlenstoff oder Stickstoff trägt dazu bei, die Erde
bewohnbar für alle anderen Lebewesen zu halten. Mikroorganismen
erzeugen mindestens die Hälfte des elementaren Sauerstoffs (O2) des
Planeten.
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Mikroorganismen gedeihen in einer erstaunlichen Vielfalt sehr
unterschiedlicher Habitate, sowohl in extremer Hitze, Kälte, Strahlung,
Druck, Dunkelheit, als auch in salziger, saurer und alkalischer Umge-
bung. Oft leben sie dort, wo keine anderen Lebewesen existieren
können, und beziehen ihre Nährstoffe ausschließlich aus anorgani-
schem Material (siehe hierzu auch: Extremophile).
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Die ungewöhnlichen Fähigkeiten von Mikroorganismen spiegeln sich in
der Vielfalt der ökologischen Nischen wider, die sie besetzen können.
Diese wiederum könnten sich als Quelle für noch unbekannte Gene und
Organismen erweisen, die wertvoll sind für Biotechnologie (siehe hierzu
zum Beispiel: Polymerase), Energiegewinnung, biologischer Abbau von
Abfall und Schadstoffen und vieles mehr. Wenn bei Havarien von
Tankern auf dem Meer Erdöl oder Erdölprodukte austreten, „fressen“
spezielle Mikroben diese als „Teppich“ auf dem Meer schwimmenden
Schadstoffe auf.
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In einem Liter Meerwasser können mehr als 20.000 unterschiedliche
Arten von Mikroorganismen leben, in den Ozeanen insgesamt sogar bis
zu zehn Millionen Arten.
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Manche Mikroorganismen sind in der Lage sich auch in Biotopen
anzusiedeln, die massiv mit zahlreichen Giften wie Schwermetallen,
Nitraten und Radionukliden, wie Uran und Technetium kontaminiert
sind. So wurde das extremophile Bakterium Deinococcus radiodurans
u.a. im Kühlwasserkreislauf von Kernkraftwerken und arsenverseuchten
Abfällen gefunden.
Quelle: Wikipedia, die freie Enzyklopädie,
dort gibt es weitere Quellenangaben
