Archaeen (Archaea)
Die Archaeen bilden eine weitere Domäne der Lebewesen. Es sind einzellige Organismen, die keinen Zellkern besitzen, sondern in sich geschlossene DNA-Moleküle, die im Zellplasma (in einem engen Raum, Nucleoid genannt) ohne Hülle vorliegen. Archaeen werden mit der dritten großen Domäne der Bakterien, die ebenfalls keinen Zellkern besitzen, zu den Prokaryoten zusammengefasst.
Die seperate Stellung der Archaeen ist durch genetische, physiologische, strukturelle und biochemische Merkmale begründet. Sie besitzen typisch bakterielle Eigenschaften wie das Fehlen des Zellkerns und in sich geschlossenen DNA-Moleküle, eine relativ geringe Zellgröße, verhältnismäßig einfach aufgebaute Fortbewegungsorgane, Ribosomen mit dem Sedimentationskoeffizienten 70S oder in sog. Operons organisierte Gene. Dennoch sind sie näher mit den Eukaryoten verwandt, hier sind die zentralen molekularen Prozesse wie Translation und Transkription ähnlich. Der Aufbau der Zellmembran ist bei den Archaeen ein anderer; auch die Zellwände der Archaeen - die oft vorhanden sind, aber nicht immer vorhanden sein müssen - sind einzigartig: Sie enthalten die Substanz Pseudopeptidoglycan und können aus vielen Schichten bestehen.
Bau einer Archaeenzelle (Beispiel).
Archaeen treten meist in Form von Kokken, Stäbchen, Spirillen oder Scheiben auf. Auch gelappte Kokken, unregelmäßig geformte (bei fehlender Zellwand) oder sogar quadratische Archaeen kommen vor. Sie können Flagellen (Geißeln) zur Fortbewegung oder fadenartige Anhängsel (Pili) zum Anheften an Oberflächen tragen; einige Arten bilden (wie die Bakterien auch) Aggregate.
Die ersten beobachteten Archaeen waren Extremophile, also an extreme Umweltbedingungen angepasste Lebewesen. Im Laufe ihrer Erforschung wurden sie allerdings in fast allen Lebensräumen entdeckt, auch im Verdauungstrakt, dem Mund und der Haut von Tieren. Die meisten bekannten Archaeen sind aber nach wie vor Extremophile; sie können etwa sehr hohen Temperaturen (Hyperthermophile), sehr niedrigen oder sehr hohen pH-Werten (Acidophile/Alkaliphile), hohen Salzkonzentrationen (Halophile) oder hohen Drücken (Barophilie) standhalten. Auch methanogene Archaeen kommen vor, die keinen Sauerstoff brauchen und der sogar giftig für sie ist; häufig benötigen sie molekularen Wasserstoff für ihren Stoffwechsel. Zu den typischen Lebensräumen gehören bsw. Geysire, vulkanische Thermalquellen, schwarze Raucher, Solfatarenfelder, Polarmeere, Salzseen und marine Solen.
Thermalquelle im Yellowstone-Nationalpark.
Schwarzer Raucher.
Assalsee als Beispiel für einen Salzsee.
Archaeen sind meist autotroph, es gibt aber auch viele heterotrophe Arten. Meist sind sie Anaerobier (Sauerstoff wird nicht benötigt, wobei er für viele anaerobe Archaeen gar giftig ist), es gibt aber auch eine Vielzahl aerober Arten (benötigen Sauerstoff). Methanogene Archaeen sind durch eine spezielle Energiegewinnung charakterisiert; sie reduzieren Kohlenstoffdioxid zu Methan. Die Reproduktion von Archaeen erfolgt asexuell durch Spaltung, Fragmentierung oder Knospung.