Эстремофилы тихоходка

Кто такие экстермофилы

Мир, в котором мы живем, насыщен кислородом, который никогда не бывает слишком холодным или слишком горячим (большинство известных организмов живут в относительно ограниченном диапазоне температур от 5 до 40 °C). Мы защищены атмосферой от наиболее губительных излучений. Эти условия на нашей планете определяет то, что мы считаем нормальным. Организмы, которые живут на краю этих условий, или даже за его пределами, называются «экстремофилами».

Интересно, что большинство экстремофилов – это микробы, и они могут жить в местах, которые считаются необитаемыми. Например в очень холодных и глубоких местах в океанах, где нет света, чтобы поддерживать фотосинтез, и присутствует огромное давление. Или, например, микробов можно найти в пузырьковых котлах кислых вод Йеллоустонского национального парка.

Микробная жизнь

возникла, вероятно, около 3 миллиардов лет назад. Ее первые эволюционные шаги начались в мире без кислорода, с другой атмосферой, неспособной обеспечить защиту от ультрафиолетового излучения, и с водоемами, которые были горячими и кислотными. Это был физиологически сложный мир, но микробы в нем успешно выжили и эволюционировали.

Изучение этих экстремальных сред и живущих в них организмов имеет для нас значительную ценность. Бескислородный мир (включая места с преобладанием серы), возможно, является самой обширной средой обитания в мире, в котором в лучшем случае только самые верхние слои осадков и почв богаты кислородом, а остальная часть является бескислородной. Именно здесь, будь то рисовые поля или мангровые болота, рождается метан, один из самых мощных парниковых газов. По мере того, как  мы исчерпываем те части знаний в биологии, которые мы имеем, мы все больше переходим в менее знакомые миры. Эта область исследования оказалась ценной и полезной по многим причинам. Изучение экстремофилов бросает вызов нашей концепции пределов возможностей жизни. Мы совершили открытие Thermus aquaticus, уникального организма, которое сделало молекулярную биологию мощным инструментом, меняющую почти всю современную биологию. Изучение экстремофилов помогает нам понять, как именно происходит эволюция. Астробиология по многим причинам уделяет пристальное внимание к жизни в экстремальных условиях. Если жизнь будет найдена вне Земли, она, скорее всего, будет в тех местах и ​​в той форме, с которой мы не знакомы. Ранняя Земля была очень сложной средой обитания, и мы думаем, что это будет верно для других планет, на которых зародилась и развивается жизнь.

Что такое экстремофил?

Экстремофил – это организм, который процветает в «экстремальных» условиях. Этот термин часто относится к прокариотам и иногда используется и для Архей. Однако экстремофилы бывают всех форм и размеров и наше понимание филогенетического разнообразия экстремальных мест обитания увеличивается ежедневно.

Термин «экстремофил» относительно антропоцентричен. Мы оцениваем местообитания на основе того, что считается «экстремальным» для человеческого существования. Многие организмы, например, считают кислород ядовитым. Хотя кислород является необходимостью для жизни в том виде, в котором она известна нам, некоторые организмы процветают в бескислородной среде. Мы называем их экстремофилами … но это только наш взгляд. Если бы они умели думать, что бы они думали о нас? Когда вы прочитаете список терминов ниже, подумайте –  то, что мы считаем нормальным, может показаться слишком экстремальным с точки зрения экстремофила.

Термины, используемые для описания экстремистов

Большинство терминов, используемых для описания экстремофилов, обычно являются простыми. Они представляют собой комбинацию суффикса phile , что означает «любовник», и префикс, характерный для их среды. Например, ацидофилы – это организмы, которые любят (филе) кислоту (ацидо).

    • Ацидофил : организм, который лучше всего растет при кислотных (низких) значениях рН.
    • Alkaliphile : организм, который растет лучше при высоких значениях pH.
    • Anaerobe : организм, который может расти в отсутствие кислорода.
      • Факультативный Anaerobe: организм, который растет в присутствии или в отсутствие кислорода.
      • Obligate Anaerobe: организм, который не может расти в присутствии кислорода; присутствие кислорода либо ингибирует рост, либо убивает организм.
  • Эндолит : организм, который живет внутри породы или в порах между минеральными зернами.
  • Halophile : организм, требующий высоких концентраций соли для роста.
  • Метаноген: организм, производящий метан из реакции водорода и углекислого газа, член Археи .
  • Олиготроф: организм с оптимальным ростом в ограниченных питательных веществах условиях.
  • Пьезофил (барофил) : организм, который оптимально выживает при высоком гидростатическом давлении.
  • Psychrophile : организм с оптимальным ростом при температуре 15 ° C или ниже.
  • Термофил : организм с оптимальным ростом при температуре 40 ° C или выше.
    • Гипертермофил: организм с оптимальным ростом при температуре 80 ° C или выше.
  • Токситолерант: организм, способный выдерживать высокие уровни повреждающих элементов (например, пары бензола, ядерные отходы).
  • Ксерофил : организм, способный к росту при очень низкой активности воды.