La vita sulla Terra è iniziata oltre 3,7 miliardi di anni fa con la comparsa dei procarioti, la vita più primitiva conosciuta. I procarioti, meglio conosciuti come batteri, non possiedono nucleo e nessun macchinario cellulare avanzato. Sono unicellulari e sono solo una piccola frazione delle dimensioni di una cellula vegetale o animale. Nonostante la loro costruzione primitiva, i procarioti sono la vita più popolosa del pianeta, superando in numero ogni altra forma di vita, combinata, di molti ordini di grandezza. Senza procarioti non esisterebbe altra vita.
Atmosfera di ossigeno
I batteri hanno creato i livelli di ossigeno dell'atmosfera, a partire da circa 2,5 miliardi di anni fa. Questi primi fotosintetizzatori, chiamati cianobatteri, esistono ancora oggi. I loro antenati vivevano in un mondo senza ossigeno atmosferico e usavano l'energia del sole e le sostanze chimiche negli oceani primordiali per creare il proprio cibo, simile alle piante moderne. I cianobatteri generavano gas ossigeno, un veleno per tutti i primi anni di vita, come rifiuto. Nei successivi 300 milioni di anni, i livelli di ossigeno nell'atmosfera e nell'oceano si sono accumulati interamente a causa di queste creature microscopiche. Le specie primordiali sono morte in estinzioni di massa quando i livelli di ossigeno sono aumentati, ma la vita tollerante all'ossigeno si è evoluta per riempire le nicchie vuote. La vita moderna non esisterebbe senza questi primi batteri che creano ossigeno.
Ripartizione dei rifiuti
La vita più piccola sulla Terra ha il ruolo più grande: abbattere e riciclare tutti i rifiuti. Le bucce e le carcasse di piante e animali morti e la materia escreta di tutti i tipi contengono nutrienti vitali ed energia immagazzinata. Senza un modo per restituire quei nutrienti alla terra, la vita esaurirebbe rapidamente ogni nutriente disponibile sul pianeta. Molte specie di batteri si nutrono di queste fonti di energia, scomponendo i rifiuti nelle loro molecole più piccole e restituendole al suolo, dove rientrano nella catena alimentare. Alcune specie di batteri consumano persino petrolio e hanno contribuito ad abbattere ed eliminare rapidamente grandi volumi di petrolio dalla fuoriuscita di Deepwater Horizon nel Golfo del Messico nel 2010.
Produzione di cibo
Senza i procarioti, la società non sperimenterebbe mai una vasta gamma di cibi. Qualsiasi cosa fermentata, come birra, vino, yogurt, latticello, panna acida, sottaceti, olive e pane a lievitazione naturale deve la sua esistenza a varie specie di batteri benefici che producono acidi che preservano il cibo come metabolici sottoprodotti. I procarioti aiutano anche a produrre formaggio, insulina per diabetici, aceti, crauti, vitamine, salsa di soia e centinaia di altri alimenti e medicinali in tutto il mondo.
Digestione umana
Spesso trascurati e considerati in termini poco lusinghieri, i batteri intestinali svolgono molti compiti in cambio di cibo e riparo. La popolazione batterica residente in un singolo colon umano è di un ordine di grandezza maggiore dell'intero numero di cellule umane nell'ospite. Questa enorme riserva di attività metabolica aiuta a digerire il cibo, stimola la peristalsi, agisce di concerto con il sistema immunitario per scacciare gli agenti patogeni e produce vitamina K per aiutare la coagulazione del sangue. Il corpo umano non può svolgere nessuno di questi compiti da solo e sopravvivere: i batteri sono essenziali per la sopravvivenza umana.
Immunità umana
Oltre a colonizzare il tubo digerente, i procarioti colonizzano ogni superficie esterna del corpo umano dal momento della nascita. Questi batteri esistono in una relazione reciprocamente vantaggiosa con il loro ospite. I batteri hanno un posto dove vivere e colonizzare. In cambio, queste specie difendono la loro "casa", la pelle dell'ospite, da batteri e funghi patogeni che invadono opportunisticamente attraverso la pelle. Il sistema immunitario dell'ospite spende meno energia in questa disposizione, permettendogli di concentrarsi su altri compiti, come combattere i virus e distruggere le cellule precancerose.