На что похожи бактерии? Основное деление биологического царства заключается не в различии между животными и растениями, как мы, может быть, склонны считать. Это также не деление на организмы лишь с одной клеткой и организмы со многими клетками, подобные нашему. Самое важное различие между организмами заключается в том, что есть организмы, клетки которых имеют ядро, как наши, они называются эукариоты, и есть более простые организмы, у которых отсутствует такое ядро, они известны под названием прокариоты. Термин «высшие организмы», часто используемый биологами, может ввести в серьезное заблуждение. Несомненно, мы являемся высшими организмами и поэтому, говоря в общих чертах, видом животных, которых вы видите в зоопарке. Но перед биологом дрожжевую клетку, например, такую, которая вызывает брожение пива или вина или используется для хлебной закваски, можно охарактеризовать как высший организм. По этой терминологии, под «низшими организмами» имеются в виду прокаритоты. Термин охватывает все бактерии, которые существуют в огромном множестве различных видов, и то, что обычно называют сине-зелеными водорослями. Остальные виды водорослей являются эукариотами, например, амебы, ресничные и многие другие одноклеточные существа.
Деление биологического мира на эти две широкие категории очень важно, потому что оно является одновременно и четким, и глубоким. Оно затрагивает не просто проблему клеточного ядра, а включает в себя многие особенности внутренней архитектуры клетки. Их нельзя было эффективно изучать без использования современного оборудования, такого как электронный микроскоп, который позволяет нам делать видимыми составные элементы клетки в таких мельчайших деталях, которые никогда не были возможны прежде. По этой причине классификация на эукариот и прокариот появилась сравнительно недавно, она относится примерно к 1960 году.
В чем заключается разница между ними? Если говорить в самых общих чертах, эукариоты имеют высокоразвитые хромосомы, которые после репликации делятся в ходе процесса, известного как митоз, который требует особого митотического аппарата. «Хромосомы» прокариот намного проще, и у них отсутствуют молекулы для создания митотического веретена. Эукариоты имеют в своей цитоплазме множество особых компонентов, включая сложные мембранные системы (которые обычно отсутствуют у прокариот) и особые маленькие органеллы, такие как митохондрии. У них есть своя собственная ДНК и свой собственный аппарат для синтеза белка, и широко распространена точка зрения, что они произошли от не паразитирующего прокариота, который проник в клетку и, в конечном итоге, выродился настолько, что мог существовать только в симбиозе с клеткой-хозяином. Митохондрию обычно называют «электростанцией клетки», поскольку она включает молекулярный аппарат для эффективного сжигания пищи с использованием молекулярного кислорода. Каждая из наших собственных клеток насчитывает сотни, если не тысячи, таких митохондрий.