La vie sur Terre a commencé il y a plus de 3,7 milliards d'années avec l'apparition des procaryotes, la vie la plus primitive connue. Les procaryotes, mieux connus sous le nom de bactéries, ne possèdent ni noyau ni machinerie cellulaire avancée. Ils sont unicellulaires et ne représentent qu'une petite fraction de la taille d'une cellule végétale ou animale. Malgré leur construction primitive, les procaryotes sont la vie la plus peuplée de la planète, surpassant en nombre toutes les autres formes de vie, combinées, de plusieurs ordres de grandeur. Sans les procaryotes, aucune autre vie n'existerait.
Atmosphère d'oxygène
Les bactéries ont créé les niveaux d'oxygène de l'atmosphère, il y a environ 2,5 milliards d'années. Ces premiers photosynthétiseurs, appelés cyanobactéries, existent encore aujourd'hui. Leurs ancêtres vivaient dans un monde sans oxygène atmosphérique et utilisaient l'énergie du soleil et des produits chimiques dans les océans primordiaux pour créer leur propre nourriture, semblable aux plantes modernes. Les cyanobactéries généraient de l'oxygène gazeux, un poison pour tous les premiers âges, sous forme de déchets. Au cours des 300 millions d'années qui ont suivi, les niveaux d'oxygène dans l'atmosphère et dans l'océan se sont accumulés entièrement grâce à ces créatures microscopiques. Les espèces primordiales sont mortes lors d'extinctions massives à mesure que les niveaux d'oxygène augmentaient, mais la vie tolérante à l'oxygène a évolué pour remplir les niches vides. La vie moderne n'existerait pas sans ces premières bactéries productrices d'oxygène.
Répartition des déchets
La plus petite vie sur Terre a le plus grand rôle: décomposer et recycler tous les déchets. Les enveloppes et les carcasses de plantes et d'animaux morts et les matières excrétées de tous types contiennent des nutriments essentiels et de l'énergie stockée. Sans un moyen de restituer ces nutriments au sol, la vie épuiserait rapidement tous les nutriments disponibles sur la planète. De nombreuses espèces de bactéries se nourrissent de ces sources d'énergie, décomposent les déchets en leurs plus petites molécules et les renvoient au sol, où ils réintègrent la chaîne alimentaire. Certaines espèces de bactéries consomment même du pétrole et ont contribué à décomposer et à éliminer rapidement de grands volumes de pétrole du déversement de Deepwater Horizon dans le golfe du Mexique en 2010.
Production alimentaire
Sans les procaryotes, la société ne connaîtrait jamais un large éventail d'aliments. Tout ce qui est fermenté, comme la bière, le vin, le yaourt, le babeurre, la crème sure, les cornichons, les olives et le pain au levain doit son existence à diverses espèces de bactéries bénéfiques qui produisent des acides de conservation des aliments en tant que métabolisme sous-produits. Les procaryotes aident également à fabriquer du fromage, de l'insuline pour les diabétiques, des vinaigres, de la choucroute, des vitamines, de la sauce soja et des centaines d'autres aliments et médicaments à travers le monde.
Digestion humaine
Souvent négligées et considérées en termes peu flatteurs, les bactéries intestinales effectuent de nombreuses tâches en échange de nourriture et d'un abri. La population bactérienne résidente dans un seul côlon humain est d'un ordre de grandeur supérieur au nombre total de cellules humaines dans l'hôte. Cette énorme réserve d'activité métabolique aide à digérer les aliments, stimule le péristaltisme, agit de concert avec le système immunitaire pour chasser les agents pathogènes et produit de la vitamine K pour aider à la coagulation du sang. Le corps humain ne peut entreprendre seul aucune de ces tâches et survivre: les bactéries sont essentielles à la survie de l'homme.
Immunité humaine
En plus de coloniser le tube digestif, les procaryotes colonisent toutes les surfaces extérieures du corps humain dès la naissance. Ces bactéries existent dans une relation mutuellement bénéfique avec leur hôte. Les bactéries ont un endroit où vivre et coloniser. En retour, ces espèces défendent leur « maison », la peau de l'hôte, contre les bactéries pathogènes et les champignons qui envahissent de manière opportuniste à travers la peau. Le système immunitaire de l'hôte dépense moins d'énergie dans cet arrangement, ce qui lui permet de se concentrer sur d'autres tâches, comme la lutte contre les virus et la destruction des cellules précancéreuses.