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.

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 o Bacilli o Cocchi o Spirilli ARCHEI o Arcabatteri o Archei antichi o o o o EUCARIOTI Protisti (alghe) Funghi Piante Animali

Gli

archei

viventi. 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 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.

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.

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‘

endosimbios

i, 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.

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

alcalofil

i crescono rispettivamente in ambienti estremamente acidi o alcalini;  Gli

alofil

i 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).

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.

 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.