Begegnungen mit der Natur 5, Schulbuch

53 Mikroorganismen M Arbeitsheft Seite 16, 17 Bakterien waren die ersten Lebewesen Zur Zeit der Entstehung der Erde, vor etwa fünf Milliarden Jahren, bestand die Erdatmosphäre, die sich als Entgasungsprodukt des Erdmantels bildete, wahr- scheinlich überwiegend aus Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf, aus Schwe- felwasserstoff und Methan, aus geringen Mengen Stickstoff sowie aus Spuren von Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff. Allmählich kondensierte der Wasser- dampf und Ozeane wurden gebildet. Unter dem Einfluss der energiereichen UV-Strahlung der Sonne bildeten sich im Meer erste organische Verbindungen. Vor mehr als 3,8 Milliarden Jahren entstanden als erste Lebewesen Bakterien, die sich durch Chemosynthese ( S. 45) ernährten. Die vor 2,5 Milliarden bis 3,4 Milliarden Jahren auftretenden Cyanobakterien waren vermutlich die ers- ten fotoautotrophen Produzenten. Sie besaßen Chlorophyll und konnten somit durch Fotosynthese aus Wasser und Kohlenstoffdioxid organische Verbindun- gen (Zucker) herstellen. Als Nebenprodukt wurde dabei Sauerstoff in die Atmosphäre freigesetzt. Mit dem Einsetzen der biologischen Sauerstoffproduktion veränderten sich die Bedingungen auf der Erde nachhaltig. Freier Sauerstoff reicherte sich all- mählich in der Atmosphäre an. Damit war die Voraussetzung für die Entste- hung höherer Lebewesen gegeben. Bakterienzellen unterscheiden sich von Eukaryontenzellen Bakterien sind mikroskopisch kleine (0,15 µm– 50 µm), einzellige, begeißelte oder unbegeißelte Organismen. Ihr Zellplasma ist von einer etwa 10 nm dicken Zellmembran umgeben, die die Stoffaufnahme und -abgabe kontrolliert. Stel- lenweise bildet die Zellmembran Einstülpungen in das Innere der Zelle, die als Mesosomen bezeichnet werden. Bei aeroben und fotoautotrophen Bakterien findet hier die Zellatmung und/oder die Fotosynthese statt. Im Zellplasma kommen auch zahlreich Ribosomen vor. Im Randbereich des Plasmas sind verschiedene Reservestoffe (Kohlenhydrate, Fette etc.) eingelagert. Nach außen wird die Bakterienzelle durch eine starre, 10 bis 40 nm dicke Zell- wand abgegrenzt, die bei manchen Bakterienarten zusätzlich von einer Schleimhülle (Kapsel) umgeben ist. Die nicht bei allen Bakterienarten vorkom- menden Pili dienen, wie auch die Geißeln, der Fortbewegung ( S. 20). Bakterienzellwand und Bakterienzellmembran unterscheiden sich in ihrem Aufbau wesentlich von dem der Eukaryonten.  Cyanobakterien Blaugrüne Bakterien; früher auch als Blaualgen bezeichnet; kyanos (griech.) = blau  Pili pilus (lat.) = Haar, Faser 3  Cyanobakterien 4  Modell (a) und mikroskopische Aufnahme (b) einer Prokaryontenzelle ( Escherichia coli ) (a) (b) Pili Ribosomen Geißeln Kapsel Zellwand Zellmembran Mesosom Nucleoid (Bereich mit DNA) Die Benennung von Lebewesen ist einheitlich festgelegt. Je nach- dem wie nah sie miteinander ver- wandt sind, werden sie zu Grup- pen zusammengefasst. Diese so genannte Systematik ist hierar- chisch geregelt, das heißt, dass eine Bezeichnung einer nächsten untergeordnet ist, die wieder ei- ner anderen untergeordnet ist usw. So stehen an höchster Stelle der Lebewesen die Pro- und die Eukaryonten. Diesen sind die Rei- che untergeordnet ( Abb. 1). Dem Reich der Tiere sind wiede- rum zB die Wirbeltiere unterge- ordnet, zu denen u. a. die Säuge­ tiere gezählt werden. Es gibt noch weitere Untergliederungen. Die Eingliederung der Lebewesen ar- beitet mit folgenden Bezeichnun- gen, die hier allerdings nicht in korrekter hierarchischer Ordnung hingeschrieben sind: Klasse, Gattung, Ordnung, Reich, Art, Familie, Stamm 1. Informiere dich über die richti- ge Reihenfolge und gib sie in deinem Biologieheft wieder. Beginne dabei mit der höchs- ten Stufe. 2. Recherchiere, wie der Wolf Canis lupus systematisch ein- geordnet wird. Schreibe seine hierarchische Eingliederung in dein Biologieheft. Selbst aktiv! Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv