Mikroorganismen

Mikroorganismen stellen die Wurzel des „Stammbaums des Lebens“ auf der Erde dar. Sie produzieren etwa zwei Drittel der gesamten Biomasse Als Biomasse wird die Gesamtheit der Masse an organischem Material (lebende, tote und zersetzte Organismen) in einem Lebensraum bezeichnet, die und sind von entscheidender Bedeutung für die biologischen und geochemischen Stoff- und Energiekreisläufe. Durch die mikrobielle Verstoffwechselung von z. B. Kohlenstoff oder Stickstoff wird das globale Klima Der allgemeingebräuchliche Begriff Klima wird je nach Verwendung unterschiedlich definiert. In der Regel wird darunter das Spektrum aller meteorologischen Erscheinungen ganz wesentlich beeinflusst und die Erde für alle anderen Lebewesen bewohnbar gehalten. Darüber hinaus erzeugen Mikroorganismen mindestens die Hälfte des elementaren Sauerstoffs.

Mikroorganismen sind auf der Erde erstmalig vor ca. 4 Mrd. Jahren aufgetreten (zum Vergleich: die Vielzeller entwickelten sich erst vor ca. 600 Mio. Jahren und der moderne Mensch erst vor ca. 130.000 Jahren). Aufgrund ihrer großen Anpassungsfähigkeit sind diese Mikroskopisch In der Biologie bedeutet der Begriff mikroskopisch, dass ein Gegenstand z. B. ein Fruchtkörper nur mit einem technischen Hilfsgerät z. kleinen Organismen in der Lage, sich in allen Bereichen der Umwelt erfolgreich anzusiedeln und damit nahezu jede ökologische Nische zu besiedeln. Sie gedeihen in einer erstaunlichen Vielfalt sehr unterschiedlicher Habitate (habitare = Wohnort, Lebensraum) und können sowohl in extremer Hitze oder Kälte, Licht- und Sonneneinwirkung als auch bei ständiger Dunkelheit, chemischer Belastung durch Salze Salze bestehen aus positiv geladenen und negativ geladenen Ionen. Zwischen diesen Ionen liegen ionische Verbindungen vor. Salz hat eine kubische , saurer oder alkalischer Umgebung leben. Mikroorganismen leben oft dort, wo andere Lebewesen nicht existieren können.

Mikroorganismen benötigen bestimmte Umweltbedingungen, um sich ausreichend vermehren zu können. Unter optimalen Bedingungen teilen sie sich ca. alle 20 Minuten, so innerhalb von ca. 5 Stunden eine Population von Mikroorganismen von anfänglich z. B. 100 auf über 12 Millionen angewachsen ist. Auch bei wesentlich schlechteren Bedingungen und einer damit verbundenen niedrigeren Teilungsrate ist das Wachstum beträchtlich. Folgende Tabelle soll dies verdeutlichen.

Das Wachstum von Mikroorganismen ist dabei im Wesentlichen von folgenden Faktoren abhängig: ein geeignetes und ausreichend großes Substrat Für das Wachstum von Mikroorganismen geeigneter Nährboden oder ggf. auch Oberflächen bzw. Untergründe. (organische Verbindungen), Temperatur Die Temperatur (lat. temperare = ins richtige Mischungsverhältnis bringen) ist ein messbares Maß für den Wärmeinhalt eines Stoffes. Die Temperatur (bereich), Wasseraktivität Die Wasseraktivität ist ein Maß für frei verfügbares, d. h. ungebundenes oder locker gebundenes, Wasser in einem Material, z. B. ( aw-Wert Der aw-Wert beschreibt die Wasseraktivität auf der Bauteiloberfläche. Es ist ein Maß für das “freie Wasser”, also der Anteil der ) und pH-Wert Mit dieser Maßzahl wird die Stärke einer Säure oder Lauge bezeichnet, d. h. der pH-Wert sagt aus, wie sauer bzw. .

Zu den mikroskopisch kleinen Organismen mit eigenem Stoffwechsel gehören Bakterien Der Begriff Bakterien (Bacteria) ist aus dem altgriechischem (bakterion = Stäbchen) abgeleitet und wird in der Mikrobiologie traditionell für alle , mikroskopische Algen Algen stellen keine systematische Bezeichnung dar und sind pflanzenartige Lebewesen, die aber nicht den Pflanzen zugeordnet werden können. Sie umfassen , Hefen, kleine Hyphenpilze und andere Einzeller ( Protozoen Protozoen ist die Sammelbezeichnung für tierartige Einzeller, von denen manche Arten auch Kolonien bilden. Nach der zoologischen Klassifikation in der ), aber auch Viren Viren, abgeleitet aus dem Lateinischen (virus = Schleim, Saft, Gift) werden in der Mikrobiologie genetische Elemente in Form von Nukleinsäuren werden dieser Gruppe zugeordnet. Sie sind allerdings keine echten Lebewesen, da ihnen ein eigener Stoffwechsel fehlt, ein sonst typisches Merkmal lebender Organismen. Im Vergleich zu anderen Spezies stellen Mikroorganismen den weitaus größten Anteil an lebender Materie dar. Erstaunlich ist, dass bisher erst weniger als 0,5% (!) der geschätzten 2 bis 3 Milliarden Mikroorganismen entdeckt und klassifiziert wurden. Der Anteil, der davon erforscht ist, liegt wiederum unter 1 Prozent.