Procariota

El ancestro común de todas las formas de vida fue un organismo procariota. Aunque la historia evolutiva temprana no está clara, las evidencias fósiles sugieren que las cianobacterias se encontraban entre los primeros organismos que se desarrollaron, hace algo más de 3,5 miles de millones de años. El medio ambiente primitivo carecía de oxígeno y las cianobacterias probablemente utilizaban la fermentación (un proceso químico que tiene lugar en ausencia de oxígeno), para producir energía. Gracias a la fotosíntesis, las cianobacterias liberaron importantes cantidades de oxígeno a la atmósfera. Como el contenido de oxígeno en la atmósfera se fue incrementando paulatinamente, las bacterias evolucionaron utilizando ese oxígeno en un proceso conocido como respiración aerobia, más eficaz que la fermentación en la producción de energía. La respiración aerobia posibilitó el desarrollo de las células eucariotas —células de mayor tamaño y más complejas, que requieren una producción de energía más eficaz para llevar a cabo los procesos vitales.

Algunos estudios moleculares sobre la evolución de los genes de las arquebacterias sugieren que estos organismos pudieron evolucionar antes que las cianobacterias. Como las cianobacterias, las arquebacterias posiblemente dependían de la fermentación para obtener energía.

Los procariotas son organismos más primitivos que los eucariotas. En efecto, los registros fósiles indican que hasta hace unos 1.000 millones de años, los únicos organismos que existían sobre la Tierra eran los procariotas. Una teoría bastante aceptada sostiene que las células eucariotas evolucionaron mediante un mecanismo de simbiosis, a partir de ciertas células procariotas que comenzaron a vivir de forma permanente en el interior de otras células procariotas más grandes. Las evidencias en las que se apoya esta teoría se basan en que muchos procariotas tienen el mismo tamaño que algunas de las estructuras especializadas de las células eucariotas, como, por ejemplo, los cloroplastos y las mitocondrias. Además, estas estructuras poseen sus propios genes. Por último, algunos procariotas actuales son simbiontes de células eucariotas, y viven en su interior. Las evidencias parecen indicar, de ese modo, que los organismos procariotas aparecieron pronto en la historia de la Tierra, antes de que la atmósfera tuviera oxígeno disponible. Ciertas bacterias actuales, de hecho, son capaces de vivir sin oxígeno y, en determinados casos, no pueden sobrevivir en su presencia.

Los procariotas o procariontes desempeñan muchas funciones importantes. Una gran variedad de bacterias, incluidas las cianobacterias, llevan a cabo el proceso vital de fijación de nitrógeno; pueden convertir el nitrógeno atmosférico en compuestos nitrogenados que pueden ser utilizados por otros organismos como fuentes de alimento. Los procariotas fotosintéticos atrapan la energía del Sol y liberan a la atmósfera cantidades importantes de oxígeno. Otros procariotas ayudan a los animales a digerir la comida.

Algunos intervienen en el ciclo del nitrógeno, del azufre o del carbono. Muchos procariotas tienen una gran importancia médica y económica para los seres humanos. Por ejemplo, muchas bacterias son responsables de enfermedades como la tuberculosis, el tétanos, el cólera, la peste, la tos ferina, la neumonía, la sífilis o el botulismo. Otras bacterias son utilizadas en la producción industrial de vitaminas, disolventes orgánicos, enzimas y productos alimenticios, así como para producir medicamentos por un proceso de ingeniería genética. Las arquebacterias mantienen ecosistemas extremos como las grietas hidrotermales, sirviendo de alimento a numerosos organismos. Las arquebacterias productoras de metano son utilizadas en el tratamiento de aguas residuales.