Cosa sono i procarioti?

Le cellule procariotiche sono cellule primitive che mancano di un nucleo. Invece di immagazzinare materiale genetico in cromosomi ben organizzati protetti da un nucleo legato alla membrana, i procarioti immagazzinano il loro materiale genetico in un "nucleoide" di forma irregolare che è composto per il 60% da DNA. Il DNA sostanziale viene anche immagazzinato in piccoli organelli all'esterno del nucleoide chiamati plasmidi, che sono piccoli anelli di materiale genetico (1-400 kilobasi) che vengono copiati insieme al normale processo di divisione cellulare e possono anche essere scambiati tra procarioti. Lo scambio di plasmidi è parzialmente responsabile della capacità dei procarioti di adattarsi rapidamente alle minacce esterne come gli antibiotici.

I procarioti comprendono i domini dei batteri e degli archei, che sono due dei tre domini di tutta la vita, l'altro è Eucaryota, che contiene tutti gli organismi pluricellulari con cui abbiamo familiarità. La maggior parte dei procarioti è fluttuante e indipendente, sebbene alcuni formino vari tipi di colonie, e i cianobatteri esibiscono persino un certo grado di differenziazione cellulare che può essere interpretata come caratteristiche primitive simili a piante come steli, viti, ecc.

La divisione tra eucarioti e procarioti è considerata la divisione più significativa dell'intero regno della vita. Semplici procarioti del dominio Archaea esistono da 3,8 miliardi di anni o più, mentre gli eucarioti esistono solo da circa 600 milioni di anni, una differenza superiore a un fattore sei. Molti astrobiologi e appassionati di spazio sperano di trovare la vita eucariotica su altri pianeti, dove le condizioni sono troppo estreme perché l'emergere della vita procariotica sia molto probabile. Una delle possibili destinazioni citate è spesso il lago di metano della luna saturniana Titano.

Forse il più grande risultato dei procarioti fu ciò che rese possibili altre forme di vita: la conversione in massa della CO2 atmosferica in ossigeno. Ciò è accaduto circa 2,4 miliardi di anni fa ed è stata definita la catastrofe dell'ossigeno, perché ha causato l'estinzione di massa tra gli organismi non adattati alla respirazione della nuova aria. Siamo in grado di individuare la data della catastrofe dell'ossigeno perché la sua presenza ha portato all'ossidazione della maggior parte del ferro libero sulla superficie della terra, producendo una netta transizione dal ferro alla ruggine negli strati di strati.