Il Superregno dei Procarioti

Gli organismi che appartengono al Superregno Procarioti, indicati anche con il termine generale Batteri, sono generalmente costituiti da singole cellule, spesso aggregate in colonie. Il materiale genetico dei Batteri non è circondato da un involucro di due membrane attraversate da pori ed è genrealmente organizzato in un filamento maggiore chiuso ad anello ed eventualmente in altre strutture simili minori. Sono assenti organuli, eccettuati i ribosomi. Nel citoplasma non si osservano movimenti e ciò fa ritenere che sia assente anche il citoscheletro. I Procarioti non si sono evoluti attraverso un processo di simbiosi cellulare.

La riproduzione dei Procarioti avviene con una varietà di modi, principalmente per accrescimento della cellula e successiva divisione in due (fissione binaria). In condizioni difficili le cellule procariote possono formare spore, strutture formate dalla parte di citoplasma che contiene il DNA protetta da un robusto strato di membrana cellulare e di parete cellulare. Le spore sono capaci di sopportare condizioni estreme per periodi anche lunghissimi. Non avviene fusione cellulare: la sessualità, cioè lo scambio di geni tra individui diversi, avviene in maniera del tutto separata dalla riproduzione, attraverso un processo noto come coniugazione. I Procarioti possono scambiare geni tra loro indipendentemente dalle caratteristiche morfologiche e incorporare frammenti di DNA di qualsiasi provenienza presenti nell'ambiente. Questa caratteristica rende problematica l'applicazione del concetto di specie e fa sì che il sistema di classificazione elaborato per gli Eucarioti sessuati male si adatti al Superregno Procarioti.

I Procarioti esibiscono la più vasta varietà metabolica concepibile: la fonte di energia può essere data dalla luce, da composti inorganici o da composti organici, mentre la fonte di carbonio può essere costituita da composti organici, dal monossido o dal diossido di carbonio, dal metano. Sono Batteri gli unici organismi capaci di convertire l'azoto atmosferico (N2) in forme utilizzabili da tutti i sistemi viventi. Esistono Procarioti praticamente in ogni possibile ambiente della biosfera, in numeri che sfuggono alle nostre capacità di immaginazione. Un dato che forse può fornire una idea della presenza quantitativa dei Procarioti è che il loro numero all'interno della cavità orale di una persona (sulle superfici interne delle guance, sulle gengive, negli spazi interdentali, sulla lingua) è superiore al numero delle persone finora vissute sulla faccia della Terra.

Le relazioni filogenetiche all'interno del Superregno Procarioti sono difficili da accertare a causa della limitatezza dei dati morfologici e a causa della scarsità delle tracce fossili. Un contributo sostanziale alla comprensione delle relazioni evolutive di questo Superregno è venuto dall'analisi molecolare. Per la ricostruzione delle relazioni evolutive nei Procarioti i biologi hanno utilizzato il tratto di DNA che codifica l'RNA dei ribosomi. Nell'RNA ribosomale, che male tollera le mutazioni, i cambiamenti si accumulano infatti con una velocità sufficientemente bassa da permettere di considerare tempi evolutivi lunghi quanto l'intera storia della vita sulla Terra. Il quadro che ne è derivato, per quanto ancora parziale, ha cambiato profondamente l'idea un po' monolitica che molti studiosi avevano dei Procarioti. Il Superregno Procarioti è risultato composto da due gruppi ben distinti, in ciascuno dei quali i componenti sono più strettamente correlati agli altri membri dello stesso gruppo che a quelli dell'altro gruppo. I due gruppi sono stati denominati "Regno degli Archeobatteri" e "Regno degli Eubatteri".

Gli Archeobatteri comprendono i batteri metanogeni, alofili e termoacidofili. Si tratta di organismi che vivono in ambienti poveri o privi di ossigeno: fanghi di fondali lacustri e marini, suoli non ossigenati, ambienti ad elevata concentrazione salina, sorgenti calde, comprese quelle dei fondali oceanici.

Gli Eubatteri comprendono la maggior parte dei batteri conosciuti, con grande varietà di morfologia e di metabolismo. Un criterio comunemente usato nella classificazione degli Eubatteri si basa sulla parete cellulare, costituita da peptidoglicani. Un primo gruppo di Eubatteri possiede uno strato di lipidi e proteine esterno alla parete cellulare, in sostanza una seconda membrana. Un altro gruppo di Eubatteri possiede come strato più esterno della cellula una spessa parete di peptidoglicani. Esistono anche Eubatteri privi di parete cellulare, che possiedono la sola membrana cellulare.