La vita sulla Terra ha avuto inizio oltre 3,7 miliardi di anni fa con la comparsa dei procarioti, la vita più primitiva che si conosca esistere. I procarioti, meglio conosciuti come batteri, non possiedono nuclei e non hanno macchinari cellulari avanzati. Sono unicellulari e sono solo una piccola parte delle dimensioni di una cellula vegetale o animale. Nonostante la loro costruzione primitiva, i procarioti sono la vita più popolosa del pianeta, superando ogni altra forma di vita, combinata da molti ordini di grandezza. Senza i procarioti non esisterebbe nessun'altra vita.
Atmosfera dell'ossigeno
I batteri hanno creato i livelli di ossigeno dell'atmosfera, iniziando circa 2,5 miliardi di anni fa. Questi fotosintesi iniziali, chiamati cianobatteri, esistono ancora oggi. I loro antenati vivevano in un mondo senza ossigeno atmosferico e usavano l'energia del sole e delle sostanze chimiche negli oceani primordiali per creare il proprio cibo, simile alle piante moderne. I cianobatteri hanno generato gas di ossigeno, un veleno per tutta la vita, come rifiuto. Nei successivi 300 milioni di anni, i livelli di ossigeno nell'atmosfera e nell'oceano si sono accumulati interamente grazie a queste microscopiche creature. Le specie primordiali morirono in estinzioni di massa quando i livelli di ossigeno salirono, ma la vita tollerante all'ossigeno si evolse per riempire le nicchie vuote. La vita moderna non esisterebbe senza questi primi batteri che creano ossigeno.
Analisi dei rifiuti
La più piccola vita sulla Terra ha il ruolo più importante: abbattere e riciclare tutti i rifiuti. Bucce e carcasse di piante e animali morti e materia escreta di ogni tipo contengono nutrienti vitali e energia immagazzinata. Senza un modo per restituire quei nutrienti al suolo, la vita esaurirebbe rapidamente tutti i nutrienti disponibili sul pianeta. Molte specie di batteri si nutrono di queste fonti energetiche, abbattendo gli scarti nelle loro molecole più piccole e riportandoli a terra, dove rientrano nella catena alimentare. Alcune specie di batteri consumano addirittura petrolio e hanno contribuito ad abbattere rapidamente ed eliminare grandi volumi di petrolio dalla fuoriuscita di Deepwater Horizon nel Golfo del Messico nel 2010.
Produzione alimentare
Senza procarioti, società non sperimenterebbe mai una vasta gamma di alimenti. Qualunque cosa fermentata, come birra, vino, yogurt, latticello, panna acida, sottaceti, olive e pane a lievitazione naturale deve la sua esistenza a varie specie di batteri benefici che producono acidi conservanti il cibo come sottoprodotti metabolici. I procarioti aiutano anche a produrre formaggio, insulina per diabetici, aceti, crauti, vitamine, salsa di soia e centinaia di altri alimenti e medicinali in tutto il mondo.
Digestione umana
Spesso trascurati e pensati in modo poco lusinghiero termini, i batteri intestinali svolgono molti compiti in cambio di cibo e riparo. La popolazione batterica residente in un singolo colon umano è un ordine di grandezza maggiore rispetto all'intero numero di cellule umane nell'ospite. Questa enorme riserva di attività metabolica aiuta a digerire il cibo, stimola la peristalsi, agisce di concerto con il sistema immunitario per scacciare i patogeni e produce vitamina K per favorire la coagulazione del sangue. Il corpo umano non può intraprendere nessuno di questi compiti da solo e sopravvivere: i batteri sono essenziali per la sopravvivenza umana.
Immunità umana
Oltre a colonizzare il tratto digestivo, i procarioti colonizzano ogni superficie esterna di un essere umano corpo dal momento della nascita. Questi batteri esistono in una relazione reciprocamente vantaggiosa con il loro ospite. I batteri hanno un punto in cui vivere e colonizzare. In cambio, queste specie difendono la loro "casa", la pelle dell'ospite, da batteri e funghi patogeni che invadono opportunisticamente la pelle. Il sistema immunitario dell'ospite spende meno energia in questa sistemazione, permettendogli di concentrarsi su altri compiti, come combattere i virus e distruggere le cellule precancerose.