Archaeen

Archaeen sind in der Forschung von Interesse, da in ihnen vielleicht Merkmale des frühen Lebens auf der Erde erhalten geblieben sind. Aber auch ihr außergewöhnlicher Stoffwechsel  ist von Interesse, zum Beispiel die Fähigkeit, bei 110 Grad Celsius zu wachsen.  Bislang sind keine Krankheitserreger aus der Gruppe der Archaeen bekannt.

Viele kultivierte Arten der Archaeen sind an extreme Milieubedingungen angepasst. So gibt es Arten, die bevorzugt bei Temperaturen von über 80 Grad Celsius wachsen (hyper-thermophil). Andere leben in hoch konzentrierten Salzlösungen oder in stark saurem Milieu (pH-Wert bis 0); oder in stark basischem Milieu (pH-Wert bis >10). Picrophilus fumarii  z.B. hat ein Optimum von pH 0,7 und kann sogar bei einem pH von -0,6 noch überleben.

Viele Archaeen gewinnen den Kohlenstoff zum Aufbau ihrer Körperbestandteile ausschließlich durch Assimilation von Kohlendioxid. Andere gewinnen den benötigten Kohlenstoff aus vorhandenen organischen Verbindungen.
Die Mehrzahl der bisher kultivierten Archaeen zeichnet sich durch einen anaeroben (ohne Sauerstoff)  Stoffwechsel aus. Bei einigen Archaeen wirkt Sauerstoff sogar giftig.

Ein Teil der Archaeen, den sogenannten Methanogenen wachsen ausschließlich unter sauerstoffarmen Bedingungen und benötigen häufig molekularen Wasserstoff  für ihren Stoffwechsel und produzieren dabei Methan.

Sie sind relativ weit verbreitet: in Süßwasser, Meer, Boden, aber auch als Symbionten  im Darmtrakt von Tieren und Menschen. Beim Menschen wurden sie im Darm (Colon), im Mund (Zahnflora) und in der Vagina nachgewiesen. Bei Säuglingen unter zwei Jahren wurden bisher noch nie Archaeen identifiziert.

Wärmeliebende Archaeen (Hyperthermophile).sind in den meisten Fällen Anaerobier, der energiegewinnende Stoffwechsel ist auf die Umsetzung von chemischen, organischen bzw. anorganischen Verbindungen angewiesen. Schwefelverbindungen spielen hierbei oft eine große Rolle: Während des Stoffwechsels wird der Schwefel  reduziert und dabei Stoffwechselenergie frei.

Es gibt eine Gruppe von Archaeen, die auf die Umsetzung organischer Substanz angewiesen sind und manche sind sogar in der Lage, bei Nährstoffmangel, Energie aus Licht zu gewinnen.

Die Archaeen besitzen jedoch auch viele einzigartige Eigenschaften, besonders der Aufbau der Zellwand zeigt deutliche Unterschiede zu den anderen Domänen: Die archaeellen Zellwände sind generell sehr vielfältig in ihrem Aufbau: Manchen Archaeen fehlt eine Zellwand völlig (Thermoplasma), andere besitzen hoch komplexe, aus vielen Schichten bestehende Zellwände (Methanospirillum).

Aufgrund des anderen Aufbaus sind Archaeen generell gegen Zellwandantibiotika resistent. Auch die Zusammensetzung der archaeellen Plasmamembran unterscheidet sich von Bakterien und Eukaryoten. Wärmeliebende Archaeen besitzen häufig stabilere, einschichtige Membranen (Glycerol-Tetraether).