Wat zijn prokaryoten?
Prokaryotische cellen zijn primitieve cellen die een kern missen. In plaats van genetisch materiaal op te slaan in goed georganiseerde chromosomen die worden beschermd door een membraangebonden kern, slaan prokaryoten hun genetische materiaal op in een onregelmatig gevormde "nucleoïde" die is samengesteld uit 60% DNA. Aanzienlijk DNA wordt ook opgeslagen in kleine organellen buiten de nucleïde plasmiden, kleine ringen van genetisch materiaal (1-400 kilobasen) die worden gekopieerd samen met het normale proces van celdeling en die ook tussen prokaryoten kunnen worden uitgewisseld. Plasmide-uitwisseling is gedeeltelijk verantwoordelijk voor het vermogen van prokaryoten om zich snel aan te passen aan externe bedreigingen zoals antibiotica.
Prokaryoten omvatten de Bacteriën- en Archaea-domeinen, die twee van de drie domeinen van alle leven zijn, de andere is Eucaryota, die alle meercellige organismen bevat waarmee we vertrouwd zijn. De meeste prokaryoten zijn vrij zwevend en onafhankelijk, hoewel sommige verschillende soorten kolonies vormen, en de cyanobacteriën vertonen zelfs een zekere mate van celdifferentiatie die kan worden geïnterpreteerd als primitieve plantachtige kenmerken zoals stengels, wijnstokken, enz.
De scheiding tussen eukaryoten en prokaryoten wordt beschouwd als de belangrijkste verdeling in het hele koninkrijk van het leven. Eenvoudige prokaryoten van het domein Archaea bestaan al 3,8 miljard jaar of langer, terwijl eukaryoten slechts ongeveer 600 miljoen jaar bestaan - een verschil van meer dan een factor zes. Veel astrobiologen en ruimtefanaten hopen het eukaryotische leven op andere planeten te vinden, waar de omstandigheden te extreem zijn om het ontstaan van het prokaryotische leven zeer waarschijnlijk te maken. Een vaak genoemde mogelijke locatie is de methaanmeren van de Saturnische maan Titan.
Misschien was de grootste prestatie van de prokaryoten wat andere vormen van leven mogelijk maakte - de massaconversie van atmosferisch CO2 in zuurstof. Dit gebeurde ongeveer 2,4 miljard jaar geleden en wordt de zuurstofcatastrofe genoemd, omdat het massale uitsterving veroorzaakte bij organismen die niet zijn aangepast aan het inademen van de nieuwe lucht. We kunnen de datum van de zuurstofcatastrofe bepalen, omdat het optreden ervan leidde tot de oxidatie van het grootste deel van het vrije ijzer op het aardoppervlak, waardoor een scherpe overgang van ijzer naar roest in de lagenlagen werd veroorzaakt.