Gli Archei Sono microrganismi unicellulari che nell'albero filogenetico universale appartengono al regno dei procarioti (organismi che non presentano un nucleo protetto da membrana). Mostrano strutture biochimiche tali da considerarsi un ramo basilare, presto distaccatosi dalle altre forme dei viventi.

Dai Regni ai Domini Nel 1969 Robert Whittaker stabilì la divisione dei viventi in 5 regni: Monere, Protisti, Funghi, Piante e Animali. Successivamente, nel 1990, Carl Woese con la sua teoria raggruppò i 5 regni di Whittaker in 3 domini: Archei, Batteri ed Eucarioti. BATTERI Bacilli Cocchi Spirilli ARCHEI Arcabatteri o Archei antichi EUCARIOTI Protisti (alghe) Funghi Piante Animali

Caratteristiche degli Archei Gli archei o archibatteri (Archaea o Archaeobacteria) sono una suddivisione sistematica fondamentale, al più basso livello, della vita cellulare. Possono considerarsi regno o dominio a seconda degli schemi classificativi, ma mostrano strutture biochimiche tali da considerarsi un ramo basilare, presto distaccatosi dalle altre forme dei viventi. Per una parte gli Archei mantengono le caratteristiche dei procarioti, ossia: Assenza di un nucleo distinto e di organuli citoplasmatici rivestiti da membrane; Presenza di un unico filamento di DNA; Strutture più complesse rispetto alla cellula eucariote. Ma date le condizioni estreme in cui possono svilupparsi, essi: Presentano una composizione biochimica unica delle loro strutture di rivestimento, che conferisce loro una notevole impermeabilità e li differenzia dai batteri e dagli eucarioti; Sono principalmente organismi in grado di vivere in condizioni estreme, paradossalmente più vicini agli eucarioti. Nel complesso gli Archei rilasciano nell'atmosfera circa due miliardi di tonnellate di metano ogni anno.

I tipi di Archei In base all’analisi del DNA, si suddividono in tre gruppi: Euryarchaeota Sono i meglio conosciuti ed includono i metano-produttori e gli alofili (organismi che vivono in presenza di grandi quantità di sale). Cronarchaeota Comprendono i microrganismi termofili (amanti del caldo). Korarchaeota Di loro si conosce solo il DNA, ma nessun microrganismo è stato finora isolato.

Evoluzione e classificazione degli Archei La filogenesi e la relazione evolutiva tra archei, batteri ed eucarioti rimane poco chiara. A parte le non-somiglianze nella struttura delle cellule, nelle funzioni molti fattori di tipo genetico accomunano archei ed eucarioti. Fattori di complicazione sono le constatazioni che il rapporto tra eucarioti e il phylum Euryarchaeota (archei) è più vicino del rapporto tra Euryarchaeota e il phylum Crenarchaeota (archei) nonché la presenza di archaea-geni in alcuni batteri. In poche parole sono gli organismi più vicini agli eucarioti. L'ipotesi principale è l‘endosimbiosi, cioè che l'antenato degli eucarioti si sia discostato anticipatamente da archaea, e che gli eucarioti originino attraverso la fusione di un archaea e un eubacterio, divenendone il nucleo e il citoplasma; questa spiegazione attualmente è l'unica plausibile e considerata attualmente come fatto verificato dalla comunità scientifica.

Gli Archei e il loro Habitat Sebbene siano presenti in ambienti più ospitali, come il plancton , gli Archei sono gli abitatori degli ambienti più estremi ed inospitali della Terra. I termofili possono svilupparsi a temperature ben superiori ai 100 °C; Gli psicrofili a quelle inferiori a -10 °C; Gli acidofili e gli alcalofili crescono rispettivamente in ambienti estremamente acidi o alcalini; Gli alofili prediligono ambienti ad elevatissima salinità, anche concentrazioni di NaCl di 6 molare. La maggioranza degli Archei che vivono in condizioni di stress ambientale moderato hanno membrane cellulari formate da Glicerol-di-eteri (Archeobatteri metanogeni e alofili), mentre quelli che sono esposti alle più estreme presentano di preferenza glicerol-tetra-eteri (termofili e acidofili).

La differenza tra Archei e Batteri Gli Archei si differenziano dai batteri principalmente per: La quantità maggiore di DNA presente all'interno della cellula; La composizione chimica della parete cellulare e della membrana plasmare. Pur presentando processi metabolici differenti, entrambi condividono una caratteristica fondamentale: la loro unità costitutiva è la cellula procariote, una cellula piccola, molto semplice, che non presenta scomparti interni.

Archei e Batteri nella storia Nel 1977, Carl Woese e George Fox, dell'università dell'Illinois, condussero un'analisi filogenetica comparativa, basata sulle sequenze del DNA (Acido- desossiribonucleico) e dell‘ RNA (Acido ribonucleico) della piccola unità ribosomiale che permise la distinzione dei procarioti in due diversi domini: Eubacteria e Archaebacteria, modificati poi nel 1990 in Bacteria e Archaea. In seguito, Thomas Cavalier-Smith propose (tra il 2002 e il 2004) una classificazione alternativa in base alla quale tutti i batteri discendono da organismi gram-negativi (cioè dotati di una doppia parete cellulare); da questi sarebbero derivati innanzitutto i batteri gram-positivi (cioè dotati di una singola parete cellulare) e solo da questi gli archei e gli eucarioti. In base a questa classificazione, tuttora controversa, Archaea e Bacteria verrebbero riuniti di nuovo in un unico dominio, quello dei Prokaryota.