Microbi

Con il termine generico di microbi si intendono quegli insiemi di organismi invisibili ad occhio nudo che comprendono tutti gli appartenenti al dominio Bacterya e al dominio Archaea e una parte dei componenti del dominio Eucarya, soprattutto i Protisti. Il termine microbi deriva dal greco “micros“ = piccolo, e “bios“ = vita. Il numero degli organismi invisibili ad occhio nudo, microbi appunto, è molto, molto maggiore di quelli visibili dall’occhio umano definiti “macrobi“.

Classificazione dei viventi in tre Domini

I primi microbi furono osservati nel 1674 dall’olandese Antony Van Leeuwenhoeck che aveva costruito il primo rudimentale microscopio e definì questi microbi, osservati in una goccia d’acqua, “animalcules“. Circa cento anni dopo, il danese Otto Muller si dedicò soprattutto allo studio dei batteri e ne propose una prima classificazione in generi e specie, secondo i criteri proposti per tutti gli altri viventi dallo svedese Carlo Linneo, padre della tassonomia. Tra il 1870 e il 1880, altri due studiosi che hanno fatto la storia della microbiologia, Louis Pasteur e Robert Koch, accertarono che i microrganismi sono responsabili di molte malattie dell’uomo, confermando la cosiddetta teoria del “germe“ proposta nel 1840 dal tedesco Friedrich Henle (anatomopatologo, scopritore delle “anse di Henle“ nei tubuli renali). Dopo le conferme di Koch e Pasteur iniziarono anche gli studi e la ricerca di sostanze che potessero combattere i microbi e curare le numerose malattie che essi causavano. Basta ricordare la scoperta della penicillina nel 1928 da parte di Alexander Fleming, ma già nel 1910 Paul Ehrlich aveva scoperto una prima sostanza efficace per combattere i batteri responsabili della sifilide, le spirochete. Solo dopo la seconda guerra mondiale inizia lo studio sistematico anche dei virus, al limite tra viventi e non viventi, anche se erano già stati osservati e descritti la prima volta nel 1892 da Dmitri Ivanovsky, come agenti non batterici in grado di infettare le piante di tabacco. Nel 1946 il microbiologo americano John Enders riesce a coltivare virus in colture cellulari e questa tecnica diede inizio alla coltivazione controllata di virus attenuati o loro parti per la produzione di vaccini.

I microbi quindi comprendono gruppi molto variegati e hanno dimensioni microscopiche e struttura semplice. Riguardo alle dimensioni, ad esempio, i Protozoi vanno da 2 a 100 μm (micromètro, 1 μm corrisponde a un milionesimo di metro, cioè un millesimo di millimetro), i lieviti (Funghi) 5 – 10 μm, i Batteri 0,5 – 5 μm, i Virus 0,01 – 0,3 μm. Quindi le dimensioni dei vari tipi di microbi, comprendendo anche i virus, variano tra di loro di oltre un milione di volte e quantitativamente sono miliardi di volte più numerosi dei macrobi!! Ma la pandemia causata dal Covid-19 ha evidenziato che troppe persone addirittura ne negano l’esistenza, soprattutto quella dei virus. Invece per evitare di contagiarci e di contagiare gli altri dovremo continuare a mantenere atteggiamenti prudenti e utilizzare dispositivi di protezione individuale, nelle situazioni di rischio.

Thiomargarita magnifica

Sulle dimensioni dei batteri e sul loro limite teorico massimo ci sono alcune novità: alcuni mesi fa, in uno studio pubblicato sulla rivista Science, un gruppo di studiosi ha segnalato la scoperta del batterio più grande del mondo, circa due centimetri, avvenuta in una foresta di mangrovie in Guadalupa, ai Caraibi. Il batterio è stato chiamato Thiomargarita magnifica ed è diviso all’interno da varie membrane, come le cellule eucariotiche e, il suo DNA replicato più volte, è contenuto in organelli. Non tutti i batteri quindi sono microbi! Per saperne di più: Thiomargarita magnifica, o anche Science.org .

L’origine degli eucarioti e la teoria dell’endosimbiosi

     Fino a pochi anni fa nessuno aveva prove per mettere in discussione la forma dell’albero della vita proposta nel 1977 dal biologo molecolare statunitense Carl Woese (1928 – 2012). Woese definì il dominio degli Archea, procarioti precedentemente inseriti tra i Bacteria. Quindi l’albero della vita era basato su tre rami iniziali: Archea, Bacteria, Eukarya.

     Da alcuni anni si sono accumulate prove del fatto che gli eucarioti si siano evoluti da progenitori più vicini agli Archea che ai Bacteria. Alcuni mesi fa, inoltre, uno studio genetico approfondito (analizzate oltre 3000 famiglie di geni) di un gruppo internazionale coordinato dal prof. Tim Martin Embley dell’università di Newcastle (UK) ipotizza che i rami iniziali della vita siano stati solo due: Archea e Bacteria. Il lavoro è stato pubblicato su “Nature Ecology & Evolution”.

     Quest’ipotesi tiene conto anche delle scoperte della biologa Lynn Margulis (1938 – 2011), pubblicate nel 1967 e nel 1970 e riconosciute poi come “Teoria dell’endosimbiosi” che fornisce una spiegazione plausibile dell’origine di mitocondri e cloroplasti. Questi organuli si sarebbero formati in seguito all’inglobamento e alla successiva simbiosi di alcuni specifici batteri in cellule di archei. A conferma di quest’ipotesi:

1. I due organuli hanno dimensioni simili a quelle batteriche;

2. Possiedono un DNA circolare, distinto rispetto a quello del nucleo dei eucarioti ed è in grado di autoduplicarsi;

3. Entrambi questi organuli hanno una doppia membrana;

4. Entrambi contengono ribosomi simili a quelli dei procarioti.

     La ricerca del gruppo coordinato da Embley suggerisce che gli eucarioti non siano che un particolare gruppo di Archei sviluppatosi proprio da questa endosimbiosi che ha poi originato le forme di vita pluricellulare complesse.