Esplorazione del regno delle monere: batteri, alghe azzurre e archeobatteri

Il regno delle monere comprende due gruppi di microrganismi: batteri e alghe azzurre (dette anche cianobatteri), di cui si conoscono quasi 5000 specie diverse.

Per due miliardi di anni sono stati gli unici abitanti della Terra, e tuttora sono i più numerosi. Si possono trovare batteri in ogni ambiente naturale (acqua, aria, terra), anche i più estremi (ghiacci, sottosuolo, sorgenti calde, vulcani, abissi oceanici). Spesso gli habitat dei batteri sono anche gli altri essere viventi, con cui allacciano rapporti di parassitismo, commensalismo e mutualismo; molti sono le cause di malattie infettive, anche nell'uomo.

Scoperta e struttura dei batteri

I batteri furono scoperti nel 1673 dallo scienziato olandese Leeuwenhoek. Gran parte di essi ha una dimensione media di 1 micron (1/1.000 di mm).

La cellula batterica è procariote. Presenta una membrana esterna sottile, avvolta da una parete cellulare, più consistente. Attorno ad essa, alcuni batteri possiedono un'ulteriore capsula, che li protegge dagli organismi e dall'attacco dei farmaci. All'interno nel citoplasma è presente un unico cromosoma e alcune granulazioni, dette ribosomi. Alcuni batteri possiedono delle espansioni filiformi esterne, peli e flagelli, con funzioni soprattutto motorie. I batteri possono avere forma diversa:

- sferica ---> detti cocchi;

- a bastoncino ---> detti bacilli;

- a spirale ---> detti spirochete;

- a uncino ---> detti vibrioni.

Per quanto riguarda i cocchi, in genere sono costituiti da una sola cellula, talvolta però possono aggregarsi in coppie, in grappoli o catenelle.

Forme e resistenza dei batteri

Molti batteri sono in grado di sopravvivere in situazioni estreme: per esempio in presenza di veleni, in condizioni di siccità, forte calore o a temperature bassissime. Acquisiscono questa resistenza in genere formando delle strutture dette spore. Un batterio può formare una spora all'interno della propria cellula, e poi successivamente liberarla all'esterno. La spora è una forma batterica inerte, cioè una nuova cellula come in letargo (quiescente). Può restare in questa forma per un tempo anche molto lungo e, poi, al momento opportuno, quando le condizioni ambientali sono favorevoli, può germinare e trasformarsi di nuovo in una cellula batterica attiva. Le spore batteriche, purtroppo, vengono utilizzate anche in campo militare, come potenti armi batteriologiche. Alla fine del 2001 gli Stati Uniti furono terrorizzati dalla diffusione di lettere anonime contenenti spore del bacillo dell'antrace. Le spore, se respirate, possono facilmente risvegliarsi attivando il ciclo vitale del batterio, che è un potente agente infettivo.

Riproduzione e diffusione batterica

Il modo più frequente di riproduzione dei batteri è la riproduzione assessuata per fissione. La cellula che ne costituisce il corpo si divide in due cellule figlie. In alcuni casi può verificarsi anche una forma di riproduzione sessuata, dette coniugazione. Il batterio maschio inietta parte del suo materiale nel batterio "femmina".

L'enorme diffusione dei batteri, che vale per tutti i tipi di habitat in cui vivono, è dovuta principalmente a 4 fattori principali.

1) Il loro elevato tasso di moltiplicazione: i batteri si riproducono infatti ogni 20-40 minuti, il che equivale a dire che in 24 ore un batterio potrebbe dar origine a 250.000 miliardi di discendenti.

2) La loro resistenza, allo stato di spore, a condizioni di vita difficili.

3) La capacità di adattarsi a qualsiasi ambiente:

- alcuni sono aerobi, cioè vivono solo in presenza di ossigeno;

- alcuni sono anaerobi, cioè vivono anche in assenza di ossigeno.

4) La capacità di adattarsi a qualsiasi tipo di nutrimento:

- alcuni sono autotrofi, cioè capaci di costruirsi autonomamente le sostanze organiche di nutrimento, a partire da composti inorganici di base;

- alcuni sono eterotrofi, cioè si nutrono di sostanze organiche già presenti nell'ambiente ---> questi sono tutti saprofiti, cioè distruggono attraverso enzimi le sostanze di rifiuto e i resti organici per poi utilizzarne solo quelle a loro utili.

Alghe azzurre e archeobatteri

Le alghe azzurre sono microrganismi unicellulari, spesso coloniali, provvisti di clorofilla, anche se talvolta è mascherata da altri pigmenti azzurri, giallastri e rossi.

Gli archeobatteri sono forme primitive ancora più semplici, ritenute tra le prime forme di vita comparse sul pianeta. Sono infatti adattati alla vita in condizioni estreme. I primi archeobatteri furono osservati, circa 30 anni fa, all'interno di crateri vulcanici, sui fondali oceanici, in acque molto salate o molto acide, o ancora vicino a sorgenti idrotermali calde, dove nessun altro organismo riesce a sopravvivere. Oggi si sa che essi vivono anche in ambiente a condizioni normali, come negli oceani.