Archaea e batteri sono entrambi microrganismi unicellulari noti come procarioti, ma questa è una delle poche cose che hanno in comune. Anche se entrambi sembrano vagamente simili se visti al microscopio, ognuno rappresenta un gruppo di creature completamente diverso. In effetti, gli archaea differiscono dai batteri tanto quanto gli umani, in termini di biochimica e struttura genetica. Gli archei e i batteri hanno membrane cellulari e strutture cellulari diverse e gli archei si trovano in ambienti estremi in cui la maggior parte dei batteri non potrebbe sopravvivere.
Le pareti cellulari dei batteri contengono una sostanza nota come peptidoglicano, mentre le pareti cellulari degli archei no. Archaea e batteri differiscono anche perché le membrane cellulari degli archei hanno una struttura unica e non contengono gli stessi lipidi, o grassi, che si trovano nelle membrane cellulari di altri organismi. Le membrane archeali contengono una sostanza nota come isoprene, che forma strutture resistenti al calore e non è presente nelle membrane cellulari batteriche.
All’interno degli archaea, le molecole di sintesi proteica chiamate ribosomi sono diverse da quelle che si trovano nei batteri e sono più vicine ai ribosomi presenti nelle cellule eucariotiche. Le cellule eucariotiche si trovano nell’uomo, negli animali, nelle piante, nei funghi e nei protozoi. L’enzima RNA polimerasi, che consente la produzione di RNA nelle cellule, ha una forma semplice nei batteri. In archaea, è più complesso.
Archaea e batteri differiscono negli ambienti in cui possono sopravvivere. Mentre i batteri vivono quasi ovunque, solo gli archaea sono in grado di sopravvivere in condizioni estreme, sebbene si trovino anche altrove. Alcuni archaea, noti come termofili, vivono in ambienti molto caldi come le bocche dei vulcani. Altri sono in grado di resistere a condizioni o luoghi estremamente acidi o alcalini senza ossigeno. Alcuni luoghi molto salati, come il Mar Morto, sono troppo secchi per la maggior parte degli organismi, ma alcuni archaea conosciuti come alofili possono viverci.
A differenza dei batteri, che furono scoperti nel 1600, gli archaea vennero alla luce solo negli anni ‘1970, quando si scoprì che alcuni procarioti avevano una composizione genetica diversa dai batteri. È stato notato che questi erano anche i procarioti che vivevano in ambienti estremi, ed è stato riconosciuto un nuovo gruppo di forme di vita. Ciò significava che la vita poteva essere divisa in tre gruppi principali, o domini, noti come eucarioti, archaea e batteri. Alcuni esperti ritengono che la capacità degli archaea di vivere in condizioni inospitali possa essere dovuta al fatto che si tratta di un antico gruppo di microbi, originariamente adattato a un’epoca in cui la terra era più calda e aveva un’atmosfera ricca di metano e ammoniaca.