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Hallo und willkommen zur Einführung in die Mikrobiologie.
Meine Lernziele für Sie sind, dass Sie
eine Mikrobe definieren können, dass Sie die
Unterschiede zwischen archaeischen, bakteriellen
und eukaryotischen Mikroben verstehen, dass Sie verstehen,
dass Mikroben überall vorkommen und in der Überzahl zu
allen anderen Lebewesen sind. Sie werden wissen, warum Mikroben
essentiell für das Leben sind und Sie werden schätzen lernen,
wie Mikroben die Erde gestalten. Beginnen wir
mit der Definition einer Mikrobe. Das Wort
Mikrobe hat 'Mikro' in sich, und das kommt von
'Mikroskop' und das ist so, weil Mikroben kleine
Organismen sind, die nur unter dem Mikroskop sichtbar sind.
Das Studium der Mikroben wird Mikrobiologie genannt.
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Es gibt eine Reihe von unterschiedlichen Arten von Mikroben
über die wir hier sprechen werden, und
die erste Gruppe sind die Bakterien. Hier
ist eine elektronenmikroskopische Aufnahme, ein stark vergrößertes
Bild eines gewöhnlichen Bakteriums, das sich in Ihrem
Darm befindet, E. coli. Sie können sehen, dass sie
stäbchenförmig sind und dass es einzelne Zellen sind und sie
haben eine Reihe von Eigenschaften, die wir
diskutieren werden. Dies ist etwa
100.000-fach vergrößert.
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Bakterien haben eine Reihe von Eigenschaften, die
sie von den Zellen unterscheiden, die sich in
wie Ihnen und mir befinden. Sie haben zum Beispiel keine Zellkerne
wie unsere Zellen, und sie haben keine membrangebundenen
Organellen wie Mitochondrien oder Chloroplasten,
die in Pflanzen zu finden sind. Es gibt eine Menge
unterschiedlicher Formen von Bakterien, darunter
Stäbchen, Kugeln, Spiralen und einige andere.
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Es gibt viele, viele Bakterien auf der Erde; unseren
Schätzungen zufolge sind es etwa 5×10 hoch 30, also
eine riesige Zahl, eigentlich größer als wir
wirklich begreifen können. Sie sind vielleicht an etwa
eine Milliarde gewöhnt, was ein Giga von etwas ist, nun
10 hoch 30 ist viel mehr als das.
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Die Bakterien können in jeder Umgebung der Erde gefunden werden,
egal wo man hinschaut, sei es im
Boden, in den Ozeanen, sogar in Felsen,
kann man Bakterien finden.
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Eine weitere Gruppe von Mikroben, von denen ich Ihnen
erzählen möchte, sind die Archaeen. Als die Archaeen
zum ersten Mal entdeckt wurden, sahen sie aus wie Bakterien,
sie können als Kugeln oder Stäbchen auftreten, und so
dachten die Wissenschaftler, dass es sich um Bakterien handeln muss.
Also wurden sie zusammen mit ihnen klassifiziert. Diese Archaeen haben
keine Zellkerne und auch keine membrangebundenen
Organellen wie Mitochondrien und Chloroplasten,
und so dachte man, dass es sich um Bakterien handeln muss,
Aber es stellte sich heraus, dass wir uns geirrt hatten.
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Die Archaeen sind evolutionär näher an den Eukaryoten,
den Zellen in uns, in Ihnen und mir, dies sind
eukaryotischen Zellen. Archaeen ähneln ihnen mehr
als sie Bakterien ähneln. Archaeen kommen oft
in extremen Umgebungen vor und wir
nennen sie gerne Extremophile, denn sie lieben
diese extremen Umgebungen. Und hier ist eine davon.
Dies ist eine heiße Quelle im Yellowstone
Nationalpark in den USA, wo die Wassertemperaturen
über 90°C ist. Einige der Archaeen lieben es, in
diesen Umgebungen zu wachsen, und das ist wirklich erstaunlich.
Eine der Archaeen, die in solch extremen
Umgebungen wächst, heißt Pyrococcus furiosus,
und ich liebe diese besondere Archaea. Sie können sehen, dass es
sich um eine ovale Zelle mit vielen Geißeln an einem Ende handelt,
die wir Flagellen nennen, und so
bewegen sich diese Zellen. Aber sie sind
nicht immer nur in extremen Umgebungen vorhanden,
einige der Archaeen leben eher normal, wie
wie wir. Man kann sie in Böden finden,
man findet sie in den Ozeanen, man findet sie in
anderen feuchten Gebieten wie Sümpfen und sie sind
auch in uns. In Ihnen und mir gibt es Archaeen.
Sie können sie in Ihrem Colon finden, Ihrem
Dickdarm, im Mund und sie
sind auch auf Ihrer Haut zu finden.