Obiettivi di apprendimento
- Spiegare il ruolo dei microrganismi negli ecosistemi e nelle biotecnologie.
Un microbo, o microrganismo, è un organismo microscopico che comprende una singola cellula (unicellulare); gruppi di cellule; o organismi multicellulari relativamente complessi. Lo studio dei microrganismi è chiamato microbiologia, una materia iniziata con la scoperta dei microrganismi da parte di Anton van Leeuwenhoek nel 1675, utilizzando un microscopio di sua progettazione.
I microorganismi sono molto diversi; includono batteri, funghi, alghe e protozoi; piante microscopiche (alghe verdi); e animali come rotiferi e planari. Alcuni microbiologi includono anche i virus, ma altri li considerano non viventi. La maggior parte dei microrganismi sono unicellulari, ma questo non è universale, poiché alcuni organismi multicellulari sono microscopici. Alcuni protisti unicellulari e batteri, come Thiomargarita namibiensis, sono macroscopici e visibili ad occhio nudo.
I microrganismi vivono in tutte le parti della biosfera dove c’è acqua liquida, compreso il suolo, le sorgenti calde, sul fondo dell’oceano, in alto nell’atmosfera e in profondità nelle rocce della crosta terrestre. La cosa più importante è che questi organismi sono vitali per gli esseri umani e l’ambiente, in quanto partecipano ai cicli degli elementi della Terra, come il ciclo del carbonio e il ciclo dell’azoto.
I microorganismi svolgono anche altri ruoli vitali in quasi tutti gli ecosistemi, come il riciclaggio dei resti morti di altri organismi e dei prodotti di scarto attraverso la decomposizione. I microbi hanno un posto importante nella maggior parte degli organismi multicellulari di ordine superiore come simbionti, e sono anche sfruttati dall’uomo nelle biotecnologie, sia nella preparazione tradizionale di cibi e bevande, sia nelle moderne tecnologie basate sull’ingegneria genetica. I microbi patogeni, tuttavia, sono dannosi, poiché invadono e crescono all’interno di altri organismi, causando malattie che uccidono l’uomo, gli animali e le piante.
L’ecologia patogena dei microbi
Anche se molti microorganismi sono benefici, molti altri sono la causa di malattie infettive. Tra gli organismi coinvolti ci sono i batteri patogeni, che causano malattie come la peste, la tubercolosi e l’antrace. I biofilm – comunità microbiche molto difficili da distruggere – sono considerati responsabili di malattie come le infezioni batteriche nei pazienti con fibrosi cistica, la legionellosi e l’otite media (infezione dell’orecchio medio). Producono placca dentale; colonizzano cateteri, protesi, dispositivi transcutanei e ortopedici; e infettano lenti a contatto, ferite aperte e tessuti bruciati.
I biofilm producono anche malattie di origine alimentare perché colonizzano le superfici degli alimenti e delle attrezzature per la lavorazione degli alimenti. I biofilm sono una grande minaccia perché sono resistenti alla maggior parte dei metodi usati per controllare la crescita microbica. Inoltre, l’uso eccessivo di antibiotici ha portato a un grande problema globale, poiché forme resistenti di batteri sono state selezionate nel tempo. Un ceppo molto pericoloso, lo Staphylococcus aureus resistente alla meticillina (MRSA), ha creato scompiglio di recente.
Inoltre, i protozoi sono noti per causare malattie come la malaria, la malattia del sonno e la toxoplasmosi, mentre i funghi possono causare malattie come la tigna, la candidosi o l’istoplasmosi. Altre malattie come l’influenza, la febbre gialla e l’AIDS sono causate da virus.
Le malattie di origine alimentare derivano dal consumo di cibo contaminato, da batteri patogeni, virus o parassiti che contaminano il cibo. L'”igiene” è la prevenzione dell’infezione o del deterioramento degli alimenti attraverso l’eliminazione dei microrganismi dall’ambiente circostante. Poiché i microrganismi (i batteri, in particolare) si trovano praticamente ovunque, i livelli di microrganismi nocivi possono essere ridotti a livelli accettabili con tecniche igieniche adeguate. In alcuni casi, tuttavia, è necessario che un oggetto o una sostanza sia completamente sterile (cioè, privo di tutte le entità viventi e dei virus). Un buon esempio di questo è un ago ipodermico.
Punti chiave
- Mentre la maggior parte dei microbi sono unicellulari, alcuni animali e piante multicellulari sono anche microscopici e sono quindi ampiamente definiti come “microbi.”
- I microbi servono molte funzioni in quasi tutti gli ecosistemi della Terra, compresa la decomposizione e la fissazione dell’azoto.
- Molti microbi sono patogeni o organismi parassiti, entrambi i quali possono danneggiare gli esseri umani.
Termini chiave
- simbionte: Un organismo in partnership con un altro, in modo tale che ognuno trae profitto dall’altro.
- patogeno: In grado di causare una malattia dannosa.
- ecosistema: L’interconnessione di piante, animali e microbi, non solo tra loro ma anche con il loro ambiente.