Jakie są zalety prokariotów?

Życie na Ziemi rozpoczęło się ponad 3,7 miliarda lat temu wraz z pojawieniem się prokariontów, najbardziej prymitywnego życia, jakie istniało. Prokariota, lepiej znane jako bakterie, nie posiadają jądra ani zaawansowanej maszynerii komórkowej. Są jednokomórkowe i stanowią tylko niewielką część wielkości komórki roślinnej lub zwierzęcej. Pomimo swojej prymitywnej konstrukcji prokariota są najbardziej zaludnionym życiem na planecie, przewyższając liczebnie każdą inną formę życia, łącznie o wiele rzędów wielkości. Bez prokariontów nie byłoby żadnego innego życia.

Bakterie stworzyły poziomy tlenu w atmosferze, począwszy od około 2,5 miliarda lat temu. Te początkowe fotosyntezatory, zwane sinicami, istnieją do dziś. Ich przodkowie żyli w świecie bez tlenu atmosferycznego i wykorzystywali energię słoneczną i chemikalia w pierwotnych oceanach do tworzenia własnego pożywienia, podobnie jak współczesne rośliny. Cyjanobakterie wytwarzały jako odpad gazowy tlen, truciznę dla wszystkich wczesnych lat życia. W ciągu następnych 300 milionów lat poziomy tlenu w atmosferze i oceanie rosły wyłącznie dzięki tym mikroskopijnym stworzeniom. Pierwotne gatunki wymarły w wyniku masowego wyginięcia wraz ze wzrostem poziomu tlenu, ale życie tolerujące tlen wyewoluowało, by wypełnić puste nisze. Współczesne życie nie istniałoby bez tych wczesnych bakterii wytwarzających tlen.

Najmniejsze życie na Ziemi ma największą rolę: rozkładanie i recykling wszystkich odpadów. Plewy i tusze martwych roślin i zwierząt oraz wydalana materia wszelkiego rodzaju zawierają niezbędne składniki odżywcze i zmagazynowaną energię. Bez możliwości zwrócenia tych składników odżywczych do ziemi, życie szybko zubożyłoby wszystkie dostępne składniki odżywcze na planecie. Wiele gatunków bakterii żywi się tymi źródłami energii, rozkładając odpady na najmniejsze cząsteczki i zawracając je do ziemi, gdzie ponownie wchodzą do łańcucha pokarmowego. Niektóre gatunki bakterii nawet zużywają ropę i pomogły szybko rozłożyć i wyeliminować duże ilości ropy z wycieku Deepwater Horizon w Zatoce Meksykańskiej w 2010 roku.

Bez prokariontów społeczeństwo nigdy nie doświadczyłoby szerokiej gamy pokarmów. Wszystko sfermentowane, takie jak piwo, wino, jogurt, maślanka, śmietana, marynaty, oliwki i chleb na zakwasie zawdzięcza jego istnienie dla różnych gatunków pożytecznych bakterii, które produkują kwasy konserwujące żywność jako metaboliczne przez produkty. Prokarionty pomagają również w produkcji sera, insuliny dla diabetyków, octu, kiszonej kapusty, witamin, sosu sojowego i setek innych produktów spożywczych i leków na całym świecie.

Często pomijane i traktowane w niepochlebny sposób, bakterie jelitowe wykonują wiele zadań w zamian za jedzenie i schronienie. Populacja bakterii rezydujących w pojedynczej okrężnicy człowieka jest o rząd wielkości większa niż całkowita liczba komórek ludzkich w gospodarzu. Ta ogromna rezerwa aktywności metabolicznej pomaga trawić pokarm, stymuluje perystaltykę, współdziała z układem odpornościowym w celu wyparcia patogenów i wytwarza witaminę K, która wspomaga krzepnięcie krwi. Organizm ludzki nie może sam wykonać żadnego z tych zadań i przeżyć: bakterie są niezbędne do przetrwania człowieka.

Oprócz kolonizacji przewodu pokarmowego, prokariota kolonizują każdą zewnętrzną powierzchnię ludzkiego ciała od momentu narodzin. Bakterie te istnieją we wzajemnie korzystnym związku ze swoim gospodarzem. Bakterie mają miejsce do życia i kolonizacji. W zamian gatunki te bronią swojego „domu”, skóry żywiciela, przed patogennymi bakteriami i grzybami, które oportunistycznie atakują przez skórę. Układ odpornościowy gospodarza zużywa w tym układzie mniej energii, co pozwala mu skupić się na innych zadaniach, takich jak zwalczanie wirusów i niszczenie komórek przedrakowych.