I batteri sono gli organismi più comuni al mondo, con una stima di cinque nonlioni (5 x 1030) di batteri sulla Terra. “Batterium” significa “piccolo bastone” in greco. Sono disponibili in una varietà di forme e dimensioni: bastoncini, sfere, spirali, elicoidali, blog, ecc. Il batterio più grande è lungo mezzo millimetro (anche se questo è molto atipico) e il più piccolo ha un diametro di soli 0.3 micron. La dimensione tipica è compresa tra 0.5 e 5.0 micron. Le caratteristiche dei batteri sono tra le più varie in ogni ambito della vita: la parentela tra due specie di batteri è spesso molto inferiore alla relazione tra due metazoi qualsiasi, diciamo un essere umano e una lumaca.
Sebbene infettino tutto e possano uccidere miliardi di altri organismi, i batteri hanno una struttura relativamente semplice. Sebbene una volta fossero pensati come semplici sacche di citoplasma, i batteri in realtà hanno complessità, ma non tanto quanto si trovano nelle cellule eucariotiche (grandi, complesse, nucleate). La struttura di base è una capsula protetta da una membrana lipidica. All’interno della capsula si trova il “sangue” batterico, il citoplasma; plasmidi, anse interne semi-indipendenti di DNA che possono conferire abilità speciali ai batteri in tempi di crisi; ribosomi, che manifestano la “volontà” del DNA batterico costruendo complessi proteici; e un corpo di forma irregolare contenente il DNA batterico, chiamato nucleoide. Queste caratteristiche strutturali dei batteri sono state conservate per miliardi di anni.
Sebbene relativamente semplice, la complessità della struttura batterica è affascinante e spiega le diverse caratteristiche dei batteri che vediamo visualizzate in Natura. Uno degli elementi chiave che spiega le caratteristiche dei batteri sono i loro plasmidi interni. Questi brevi anelli di DNA vengono scambiati come carte collezionabili tra batteri e, come le carte di Magic, conferiscono loro abilità uniche. Ad esempio, un plasmide può codificare per una proteina che avvelena tutti gli organismi nell’area ad eccezione dei batteri e dei suoi parenti immediati. Questo può tornare molto utile per un batterio che cerca di ritagliarsi la propria nicchia da spazio e risorse limitati.
Altre caratteristiche dei batteri derivano dal DNA batterico, che è un po’ meno modificabile dei plasmidi. Questi includono caratteristiche ultrastrutturali come la presenza e il numero di pili (l’organo utilizzato dai batteri per impegnarsi nella coniugazione con altri della stessa specie), il numero e la dimensione dei flagelli (importante per il movimento in alcune specie), la natura del procariota citoscheletro (che determina la struttura complessiva) e altri. Poiché i batteri sono così piccoli e diversificati, abbiamo ancora molto da imparare su come funzionano, e la moderna genetica molecolare e la microscopia avanzata stanno mostrando la strada.