Il mondo invisibile dei batteri: caratteristiche, habitat e importanza

Caratteristiche dei batteri

Ogni batterio è un essere vivente formato da una sola cellula. Essa è capace di svolgere tutti i compiti che servono per sopravvivere: nutrirsi, difendersi, fabbricare le sostanze di cui ha bisogno per ottenere energia o sostituire le parti danneggiate, riprodursi.
La cellula dei batteri è però diversa da qualunque altra cellula animale o vegetale. La differenza più importante è che nella cellula batterica non c’è un nucleo centrale: se nelle cellule animali e vegetali il nucleo contiene il DNA, cioè la sostanza dove sono “scritte” le istruzioni che servono alla cellula per vivere, nella cellula dei batteri il DNA si trova libero nel citoplasma, il fluido che riempie la cellula.

Struttura e funzione della cellula batterica

Inoltre, la cellula batterica non ha gli organelli tipici della cellula animale o vegetale, ciascuno con un suo preciso compito. Però, la cellula batterica possiede comunque le sostanze (dette enzimi) che servono a far avvenire le reazioni chimiche e, quindi, riesce comunque a vivere.

La cellula batterica è circondata da una membrana che contiene sostanze diverse da quelle della membrana delle altre cellule. Inoltre, alcuni batteri possiedono anche una parete protettiva, che è diversa da quella tipica delle cellule vegetali.

Procarioti ed eucarioti

La cellula dei batteri, priva di nucleo e con caratteristiche così particolari, è detta cellula procariote, mentre quella che ha il nucleo (quella, cioè, degli animali, dei vegetali e dei funghi) è detta cellula eucariote. Perciò tutti gli organismi che hanno una cellula procariote sono chiamati procarioti; tutti gli altri sono invece riuniti nel grande gruppo degli eucarioti.

Habitat dei batteri

I batteri vivono quasi dappertutto. Possono alzarsi fino a 50 chilometri sopra la Terra e sopravvivere sulle fredde cime delle montagne, nei deserti più aridi, nelle pozze d’acqua salate, nelle acque bollenti delle sorgenti calde, dentro gli iceberg e a molti metri in profondità nel fondo fangoso degli oceani.

Ruolo dei batteri nel suolo

Anche nel terreno esiste un enorme numero di batteri: un pugno di terra di giardino ne contiene più di 10 milioni. I batteri del terreno sono particolarmente utili perché favoriscono la putrefazione e la decomposizione delle foglie morte e degli escrementi di animali. I batteri si nutrono della materia in putrefazione e, in questo processo, aiutano gli elementi nutritivi a ritornare al suolo, di modo che possano svilupparsi altre vite.

Simbiosi e bioluminescenza

Alcuni batteri vivono in simbiosi con altri organismi, cioè possono vivere dentro altri organismi viventi senza danneggiarli, svolgendo anzi compiti utili e ottenendo in cambio nutrimento e protezione. Un esempio ci è dato da un animale che forse hai visto, nelle sere estive: la lucciola. Essa brilla nel buio, mandando segnali alle altre lucciole. Questo fenomeno si chiama bioluminescenza, ed è presente anche in altri animali marini (nel plancton, ad esempio, o in certi pesci degli abissi oceanici). La luce è prodotta da una reazione chimica svolta da batteri che vivono dentro il corpo di questi animali.

Flora batterica intestinale

Un altro esempio è quello dei batteri che vivono dentro il nostro intestino, e formano la flora batterica. I fermenti lattici contengono batteri e servono a fortificare la flora intestinale. I batteri dell’intestino producono vitamine che a noi servono e che il nostro corpo non sa fabbricare; in cambio, si nutrono di zuccheri che prelevano dal contenuto intestinale. Anche le mucche hanno nell’intestino moltissimi batteri, che digeriscono per loro le lunghe e dure fibre di cellulosa dell’erba, altrimenti indigeribili!

Modi di alimentazione dei batteri

I batteri si alimentano in tanti modi. Alcuni prendono l’energia dalla luce del Sole e i minerali dal suolo, e svolgono un processo che somiglia alla fotosintesi delle piante: fabbricano da soli il proprio nutrimento e sono quindi definiti autotrofi. Altri traggono energia e nutrimento da piante e animali: non sanno cioè fabbricarsi il nutrimento da soli e sono perciò eterotrofi.

Se, invece, si nutrono dei resti di animali o piante morti sono detti saprofiti. I batteri saprofiti sono molto importanti: appartengono ai decompositori delle catene alimentari e restituiscono all’ambiente sostanze semplici che i produttori (le piante) possono usare. Alcuni si nutrono dei minerali contenuti nelle acque bollenti che sgorgano da spaccature sul fondo del mare.

Alcuni batteri hanno minuscole strutture simili a capelli che sporgono dalla superficie della cellula e possono coprire tutto il batterio, oppure formare un ciuffo a un’estremità. Queste appendici si chiamano flagelli e, attorcigliandosi e ondeggiando, permettono al batterio di spostarsi “a nuoto”.

Riproduzione batterica

I batteri possono riprodursi in vari modi. Il più semplice consiste nel dividersi in due. Questo processo, detto scissione o fissione binaria, può aver luogo ogni 20 minuti, ed è una riproduzione asessuata: i due batteri figli che si ottengono da una cellula madre sono identici fra loro e identici alla cellula che li ha prodotti. Ciò significa che, in alcune ore, pochi batteri possono generarne milioni! In genere formano una piccola macchia, chiamata colonia. Una colonia di cellule batteriche può anche disporsi come le perle di una collana, formando una catena.

Diversità e forme dei batteri

Gli scienziati hanno descritto più di 4.000 diversi tipi di batteri e probabilmente ce ne sono altre migliaia che aspettano di essere scoperte. Quelli che hanno forma di sfera o di goccia sono chiamati cocchi. Comprendono vari tipi di stafilococco, che ci irritano la gola o causano i foruncoli. Altri batteri, chiamati spirilli, sono simili a piccole viti. I batteri a forma di virgola, come quello, pericolosissimo, del colera, sono chiamati vibrioni. I bacilli a forma di bastoncello includono quello che è forse il più famoso, Escherichia coli, uno dei batteri che compongono la nostra flora intestinale.

Malattie causate dai batteri

La lunga lista di malattie causate dai batteri comprende tubercolosi, tetano, antrace, lebbra, peste e alcuni tipi di colera, febbre tifoidea e meningite. A volte, tipi “ostili” di Escherichia coli si moltiplicano nel corpo e causano avvelenamento da cibo. Gli antibiotici, come la penicillina, sono usati per attaccare i batteri e curare le malattie da essi causate.

Utilizzo dei batteri in medicina e industria

I batteri possono anche essere utili. Gli scienziati hanno alterato il DNA di Escherichia coli grazie all’ingegneria genetica. I batteri geneticamente modificati sono allevati in un brodo di sostanze nutritive, e servono a fabbricare utili medicinali. Altri tipi di batteri provocano cambiamenti chimici, come la fermentazione, che usiamo per fare i formaggi, lo yogurt e il vino. Altri batteri sono usati per la conservazione dei mangimi degli animali d’allevamento e in svariati prodotti tessili e chimici, come i detergenti.