I batteri

Materie:Appunti
Categoria:Biologia

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I BATTERI
Gli organismi nascono solo da altri organismi. Quando con il microscopio vennero scoperti i microrganismi, gli scienziati si posero il problema della loro origine. Infatti, se una pianta si forma da un seme e un insetto da un uovo, da dove si origina un microrganismo?
Nel Settecento, per risolvere questo problema, si contrapposero due schieramenti. Da un lato i sostenitori della abiogenesi (dal greco bìos = vita e génesis = generazione: “generazione della vita, con a negativo, dalla non vita”). Dall’altro, in numero molto minore, i sostenitori della biogenesi (“generazione della vita dalla vita”).
I primi sostenevano che i microrganismi si generano spontaneamente da materia non vivente. I secondi sostenevano invece che anche i microrganismi, come tutti i viventi, sono generati da altri esseri preesistenti uguali a loro.
Tra questi ultimi vi era Lazzaro Spallanzani (1729-1799), un geniale scienziato naturalista di Reggio Emilia. Spallanzani sosteneva che i microrganismi (da lui chiamati “germi”) venivano originati dagli “ovetti” prodotti da loro stessi. Gli ovetti, invisibili ai nostri occhi, trasportati dall’aria, potevano finire casualmente a contatto con un liquido ricco di sostanze nutritive, come un infuso vegetale o un brodo animale. Si potevano così sviluppare e riprodurre in gran numero. Dopo un certo tempo, il liquido, prima limpido, diveniva torbido per la loro presenza.
Se però il liquido veniva fatto bollire per un certo tempo, gli stessi ovetti contenuti al suo interno e nell’aria sovrastante venivano distrutti. Il liquido così trattato restava a lungo limpido perché privo di vita. Oggi per i biologi gli ovetti di Spallanzani sono le cisti e le spore, ossia le forme di “vita sospesa” dei microrganismi, capaci di sopravvivere a condizioni avverse. La pratica di Spallanzani di distruggere con il calore gli “ovetti” anticipò il metodo della sterilizzazione.
Nonostante gli esperimenti di Spallanzani, l’idea dell’abiogenesi era così radicata che durò ancora quasi cento anni. Essa fu definitivamente debellata solo con gli esperimenti di Louis Pasteur (1822-1895), il grande chimico e biologo francese.
La più nota tra le esperienze di Pasteur è quella detta “dei palloni a collo di cigno”, perché per compierla egli utilizzò palloni di vetro con un lungo collo ripiegato a S. Nei palloni era contenuto un brodo che, con l’ebollizione, era reso sterile. Durante l’ebollizione, poi, il vapore che si sviluppava usciva dal collo portando con sé anche i microrganismi che si trovavano all’interno.
Con il raffreddamento l’aria rientrava nei palloni, ma i microrganismi in essa contenuti, nel percorrere il collo ricurvo, venivano trattenuti dalle pareti del vetro e non erano in grado di entrare nel liquido. Se però si inclinava il pallone, il liquido veniva a contatto con i microrganismi trattenuti nelle curvature del collo: questi si riproducevano e il brodo ridiventava torbido. La vita si era insediata di nuovo nel brodo.
Con questo esperimento Pasteur dimostrava definitivamente che un organismo anche semplice come un batterio non si può generare spontaneamente da materia non vivente.
Oggi gli scienziati non hanno dubbi:
la generazione spontanea non esiste; ogni organismo, anche piccolissimo, deriva da un organismo preesistente.
Il mondo dei microrganismi è sterminato e viene ripartito dagli studiosi in due regni: il regno delle monere e quello dei protisti.
Il regno delle monere. I microrganismi procarioti, i batteri, sono inseriti nel regno delle monere e sono distinti in due gruppi: gli archibatteri (dal greco archi = primo) e gli eubatteri (dal greco eu = buono).
Gli archibatteri più diffusi sono i metanobatteri, cioè i batteri che vivono nel fondo melmoso e senza ossigeno delle paludi, producendo con la loro attività il gas metano. Essi si trovano anche in altri ambienti dove scarseggia l’ossigeno, come nel rumine dei bovini e nell’intestino di altri animali, compreso l’uomo, nel quale sono i responsabili, insieme ad altri, dei fastidiosi gas intestinali. Attualmente si cerca di sfruttare la loro attività per produrre dai rifiuti urbani gas metano o biogas.
Si pensa che gli archibatteri, per la loro capacità di vivere negli ambienti più ostili e senza ossigeno, siano gli attuali discendenti delle più antiche forme viventi, in quanto l’atmosfera primordiale della Terra era priva di ossigeno.
Gli eubatteri comprendono i comunissimi batteri e le meno note alghe azzurre.
I batteri, le cui dimensioni si aggirano attorno al micrometro, sono prevalentemente eterotrofi. Al microscopio appaiono di forma sferica (cocchi), a bastoncino (bacilli), più raramente a spirale (spirochete) o a virgola (vibrioni).
Uno dei più importanti metodi per identificare i batteri è la colorazione di Gram (dalla tecnica del biologo danese Hans Christian Gram, 1853-1938), che si basa sulle differenze della parete cellulare. I batteri che non si colorano sono detti Gram- (si legge “gram negativi”); quelli che si colorano, Gram+ (si legge “gram positivi”).
Questa differenza è per noi molto importante perché solo i Gram+ vengono uccisi dalla penicillina che distrugge la loro parete. La penicillina è un antibiotico (chiamato così perché distrugge i batteri) e la sua scoperta, per opera di Alexander Fleming (1881-1955), ha segnato un passo fondamentale nella lotta contro le epidemie. Fleming scoprì infatti che questo agente battericida veniva prodotto da una muffa, Penicillum, che contaminava le sue colture batteriche.
In condizioni avverse, i batteri riducono ulteriormente le loro dimensioni, diventando spore. Le spore sono le forme di vita sospesa e disidratata dei batteri. In presenza di acqua e a contatto con adatte sostanze nutritive le spore germinano rigenerando il batterio. La resistenza di una spora all’ambiente è straordinaria: alcune di esse, prelevate da mummie egizie, sono state in grado, dopo oltre 2000 anni, di germinare. Le spore favoriscono la diffusione dei batteri perché entrano a far parte del pulviscolo atmosferico e possono perciò essere trasportate ovunque.
Le alghe azzurre sono batteri autotrofi fotosintetici. Esse vengono anche chiamate cianobatteri perché, oltre alla clorofilla, contengono un pigmento blu che rende più efficiente la cattura della luce solare. Sono state trovate tracce di alghe azzurre in sedimenti che ora costituiscono rocce datate oltre tre miliardi e mezzo di anni. Si pensa che esse siano state i primi organismi della Terra a compiere la fotosintesi e, di conseguenza, a produrre ossigeno. Le alghe azzurre hanno avuto quindi un ruolo fondamentale nella storia della vita.

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