Das Königreich Monera (Bakterien und Cyanobakterien) verfügt nicht über ein Verdauungssystem. Stattdessen nutzen diese einzelligen Organismen zwei grundlegende Ernährungsstrategien.
1. Heterotrophe Ernährung (die meisten Bakterien)
Externe Verdauung und Absorption. Heterotrophe Bakterien sezernieren Exoenzyme (Amylasen, Proteasen, Lipasen) auf organische Substanz in ihrer Umgebung. Diese Enzyme spalten komplexe Polymere (Stärke, Proteine, Fette) in kleinere Moleküle (Zucker, Aminosäuren, Fettsäuren), die dann über spezifische Transporter über die Zellmembran transportiert werden.
- Saprotrophen: Zersetzen totes organisches Material (Bodenbakterien, Zersetzer).
- Parasiten: Beziehen Nährstoffe von lebenden Wirten (Pathogene wie Streptococcus, Mycobacterium).
- Symbionten: Mutualistische Beziehungen (Darmflora synthetisiert Vitamin K, stickstofffixierender Rhizobium in Hülsenfruchtwurzeln).
2. Autotrophe Ernährung (Cyanobakterien und einige Bakterien)
Selbstsynthese organischer Verbindungen aus anorganischen Quellen.
Photoautotrophe (Cyanobakterien / Blaualgen)
- Nutzen sauerstoffische Photosynthese (wie Pflanzen): CO₂ + H₂O + Licht → Glukose + O₂.
- Enthalten Chlorophyll a und Phycobiline (Phycocyanin, Phycoerythrin) in Thylakoidmembranen.
- Wichtige Primärproduzenten in aquatischen Ökosystemen; schufen die Erdatmosphäre mit Sauerstoff.
Chemoautotrophe (bestimmte Bakterien)
- Oxidieren anorganische Chemikalien für Energie: NH₄⁺ (Nitrifikatoren), H₂S (Schwefelbakterien), Fe²⁺ (Eisenbakterien), H₂ (Wasserstoffbakterien).
- Fixieren CO₂ über Calvin-Zyklus oder alternative Wege.
- Vorkommen in extremen Umgebungen: hydrothermalen Quellen, saurem Bergbaueinzug, tiefer Subsurface.
Wichtiger Kontrast
| Merkmal | Heterotrophe | Photoautotrophe (Cyanobakterien) | Chemoautotrophe |
|---|
| Energielieferant | Organische Verbindungen | Licht | Anorganische Chemikalien |
| Kohlenstoffquelle | Organische Verbindungen | CO₂ | CO₂ |
| Beispiele | E. coli, Bacillus, Pseudomonas | Nostoc, Anabaena, Synechocystis | Nitrosomonas, Thiobacillus |
Ökologische Auswirkungen
- Zersetzer recyceln Nährstoffe weltweit.
- Cyanobakterien produzieren ~25 % des atmosphärischen O₂.
- Stickstofffixierer (einige Cyanobakterien, Azotobacter) machen atmosphärischen N₂ bioverfügbar.
- Pathogene verursachen Krankheiten; nützliche Mikroben unterstützen Gesundheit, Landwirtschaft, Industrie.
Die metabolische Vielfalt der Monera — erreicht ohne Organellen oder Darm — begründet jedes Ökosystem der Erde.
