Informatics Educational Institutions & Programs

Archaea Fossiel voorkomen: Archeïcum — heden
Domein
Archaea Woese, 1990[1]
Belangrijke subgroepen[2][3]
Euryarchaeota DPANN Proteoarchaeota
Portaal    Biologie

Archaea (enkelvoud archaeon) vormen een domein van eencellige micro-organismen.^[4] Archaea zijn prokaryote levensvormen: ze hebben geen celkern en bevatten weinig andere cellulaire structuren. De archaea werden traditioneel geclassificeerd als bacteriën en kregen daarbij de naam archaebacteriën.^[4] Deze naam is onder microbiologen echter in onbruik geraakt.^[5] De cellen van archaea hebben een uiterst unieke moleculaire organisatie waardoor ze zich van de andere twee domeinen van het leven, de bacteriën en eukaryoten, onderscheiden.

Het genetisch materiaal van archaea komt op een aantal punten sterk overeen met dat van eukaryoten, evenals de manier waarop genexpressie plaatsvindt. Desondanks beschikken archaea over stofwisselingsroutes die geheel niet voorkomen bij bacteriën of eukaryoten, zoals methanogenese. In archaea komt ook geen vetzuursynthese voor, in tegenstelling tot zowel bacteriën als eukaryoten: de membranen van archaea zijn namelijk niet opgebouwd uit fosfolipiden, maar uit etherlipiden.

Archaea staan bekend om hun extremofiele levenswijze: sommige soorten kunnen in bijzonder onherbergzame omgevingen leven. De meeste archaea komen echter voor in meer gematigde habitats, zoals in oceanen en bodems. Ze vormen een belangrijke component van het microbioom in dieren en planten. Door hun morfologische diversiteit en unieke stofwisselingsvermogens spelen ze een verreikende rol in de mondiale ecologie.

De eerst beschreven archaea waren extremofielen. Ze vielen op door hun overlevingsvermogen in barre omgevingen zoals warmwaterbronnen en zoutmeren. Verbeterde instrumenten om archaea te detecteren hebben onthuld dat ze voorkomen in bijna elk habitat op aarde, met name in bodems en moerassen. Archaea zijn bovendien bijzonder talrijk in de oceanen. De archaea die tot de plankton behoren zijn misschien wel een van de meest voorkomende groepen organismen op de planeet. Ze spelen daarbij een essentiële rol in de koolstof- en stikstofkringloop. Ze maken eveneens deel uit van de menselijke microbiota in de darmen, mond en huid.^[6]

Archaea zijn eencellige organismen. De grootte van archaea ligt tussen 0,1 tot meer dan 15 μm in diameter. Sommigen vormen met elkaar draden tot 200 μm lang. De archaea hebben allerlei vormen, zoals bolvormig, staafvormig, spiraalvormig, met lobben of rechthoekig. Archaea lijken op andere prokaryoten qua celstructuur en metabolisme. Ze hebben meestal een ringvormig chromosoom in een nucleoïde (celkernachtig). Hun transcriptie en vertaling van de genetische codes lijken echter niet op bacteriële processen, maar meer op die van de eukaryoten.

Een aantal andere eigenschappen plaatst de archaea ook apart. Zij hebben bijvoorbeeld, in tegenstelling tot de meeste bacteriën, een enkelvoudig celmembraan. Verder hebben zowel bacteriën als eukaryoten membranen die bestaan uit glycerol-ester-lipiden, terwijl de membranen van de archaea bestaan uit glycerol-etherlipiden. Deze verschillen zouden een aanpassing van de archaea kunnen zijn vanwege hun hyperthermofilie (voorkeur voor warme omgevingen). Bij enkele archaea is het celmembraan omgeven door een celwand bestaande uit pseudopeptidoglycaan. Archaea hebben tevens een andere structuur van hun ribosomen. Ten slotte hebben ze flagellen die opmerkelijk verschillen in samenstelling en ontwikkeling van die van de flagellen van bacteriën, al is er een oppervlakkige gelijkenis.

Archaea hebben qua vorm en grootte redelijk veel gemeen met bacteriën. Desondanks beschikken de archaea over genen en stofwisselingsroutes die nauwer verwant lijken aan die van eukaryoten, met name genen die coderen voor enzymen betrokken bij transcriptie en translatie. Veel andere aspecten van archaeële levensprocessen, zoals hun afhankelijkheid van etherlipiden in hun celmembranen, komen bij geen enkele andere groep organismen voor. Archaea halen energie uit een verscheidenheid aan externe bronnen: organische verbindingen zoals suikers, maar ook ammoniak, koolmonoxide, gereduceerde metaalionen of uit waterstofgas.^[7] Halofiele archaea (de Haloarchaea) gebruiken zonlicht als energiebron en andere groepen archaea kunnen koolstof vastleggen. In tegenstelling tot planten en cyanobacteriën, doet geen van de tot nu toe ontdekte soorten archaea dit echter allebei. Archaea planten zich ongeslachtelijk voort door middel van binaire deling, fragmentatie en knopvorming. In tegenstelling tot bacteriën en eukaryoten vormen archaea geen sporen.

Sommige archaea (Archaeoglobus sp.) leven bij zeer hoge temperaturen, vaak hoger dan 100 °C, zoals in geisers en in black smokers op de zeebodem (zie: extremofielen). Andere worden juist gevonden in een zeer koude omgeving, in omgevingen met veel zout, zuur, of alkalisch water. Archaea worden echter ook gevonden in moerasland, rioolwater en in de bodem. Ongeveer 2% van de micro-organismen in de bodem zijn archaea. In zee is dat percentage 20−30 %.^[8]

Andere archaea produceren methaan en worden aangetroffen in de darmstelsels van herkauwers, knaagdieren, termieten en ook van mensen. Archaea zijn over het algemeen onschadelijk voor andere organismen. Van geen enkele is bekend dat ze ziekten veroorzaken.

• 
  Geiser met sterk gekleurde archaea. In dergelijke extreme omstandigheden werden archaea voor het eerst ontdekt.
• 
  Grand Prismatic Spring (in het nationaal park Yellowstone) met het azuurblauwe water en daaromheen lagen van feloranje algen, bacteriën en archaea.

De Archaea worden in de volgende groepen ingedeeld:

• Diepzee
• Plankton
• Protisten

Zie de categorie Archaea van Wikimedia Commons voor mediabestanden over dit onderwerp.