Ekstremofil
Ekstremofil je organizam koji uspeva u fizički ili geohemijski ekstremnim uslovima koji su štetni za većinu životnih formi na Zemlji.[1][2] Organizmi koji žive u umerenijem okruženju se nazivaju mezofilima ili neutrofilima. Ime ove kategorije je u izvesnoj meri nepodesno jer poziva na subjektivno zauzimanje stavova u pogledu dva pitanja. Prvo, stepena devijacije od normalnog, i drugo, da li organizam preferira životnu sredinu ili je samo toleriše.
.jpg)
Tokom 1980-tih i 1990-tih je nađeno da mikrobni život ima neverovatnu fleksibilnost u pogledu preživljavanja u ekstremnim uslovima, u sredinama koje su izuzetno vruće ili kisele, i koje bi bile kompletno nepodesne za složenije organizame. Neki naučnici čak tvrde da je život na Zemlji započeo u hidrotermalnim izvorima duboko ispod površine okeana.[3][4]
Karakteristike
Tokom 1980-ih i 1990-ih, biolozi su otkrili da mikrobiološki život ima veliku fleksibilnost za preživljavanje u ekstremnim sredinama – na primer u nišama koje su kisele, izuzetno tople ili unutar neregularnog vazdušnog pritiska – koje bi bile potpuno negostoljubive za složene organizme. Neki naučnici su čak zaključili da je život možda počeo na Zemlji u hidrotermalnim otvorima daleko ispod površine okeana.[6]
Prema astrofizičaru Stejnu Sigurdsonu, „Postoje održive bakterijske spore koje su pronađene da su stare 40 miliona godina na Zemlji — i zna se da su veoma otporne na zračenje.“[7] Neke bakterije su pronađene kako žive u hladnoći i mraku u jezeru zakopanom pola milje duboko ispod leda na Antarktiku,[8] i u Marijanskom rovu, najdubljem mestu u Zemljinim okeanima.[9][10] Ekspedicije Međunarodnog programa za otkrivanje okeana pronašle su mikroorganizme u sedimentu od 120 °C koji je 1,2 km ispod morskog dna u zoni subdukcije Nankaj korita.[11][12] Neki mikroorganizmi su pronađeni kako napreduju unutar stena do 1.900 ft (580 m) ispod morskog dna ispod 8.500 ft (2.600 m) okeana kod obale severozapadnih Sjedinjenih Država.[9][13] Prema jednom od istraživača, „mikrobe možete pronaći svuda — oni su izuzetno prilagodljivi uslovima i preživljavaju gde god da se nalaze.“[9] Ključ za adaptaciju ekstremofila je njihov sastav aminokiselina, koji utiče na njihovu sposobnost savijanja proteina pod određenim uslovima.[14] Proučavanje ekstremnih okruženja na Zemlji može pomoći istraživačima da shvate granice nastanjivosti na drugim svetovima.[15]
Tom Gejsens sa Univerziteta Gent u Belgiji i neke od njegovih kolega su predstavili nalaze istraživanja koji pokazuju da su spore više vrsta bakterija Bacillus preživele i još uvek bile održive nakon što su zagrejane do temperature od 420 °C (788 °F).[16]
| Granice poznatog života na Zemlji[17] | |||
|---|---|---|---|
| Faktor | Okruženje / izvor | Ograničenja | Primeri |
| Visoka temperatura | Podmorski hidrotermalni otvori, okeanska kora | 110 °C do 121 °C[11][17] | Pyrolobus fumarii, Pyrococcus furiosus |
| Niska temperatura | Led | -20 °C do -25 °C[18] | |
| Alkalni sistemi | Alkalna jezera | pH > 11[17] | Psychrobacter, Vibrio, Arthrobacter, Natronobacterium |
| Kiselinski sistemi | Vulkanski izvori, kisela rudnička drenaža | pH -0,06 do 1,0[17] | Bacillus, Clostridium paradoxum |
| Jonizujuće zračenje | Kosmički zraci, rendgenski zraci, radioaktivni raspad | 1.500 do 6.000 Gy[17] | Deinococcus radiodurans, Rubrobacter, Thermococcus gammatolerans |
| Ultraljubičasto zračenje | Sunčeva svetlost | 5.000 J/m2[17] | |
| Visok pritisak | Marijanski rov | 1.100 bar[17] | Pyrococcus sp. |
| Salinitet | Visoka koncentracija soli | aw ~ 0,6[17] | Halobacteriaceae, Dunaliella salina |
| Isušivanje | pustinja Atakama (Čile), suva dolina Makmerdo (Antarktik) | ~60% relativna vlažnost[17] | Chroococcidiopsis |
| Duboka kora | Pristupljeno u nekim rudnicima zlata | Halicephalobus mephisto, Mylonchulus brachyurus, neidentifikovani artropodi | |
Klasifikacije
Postoje mnoge klase ekstremofila koje se mogu naći širom sveta; svaki odgovara načinu na koji se njegova ekološka niša razlikuje od mezofilnih uslova. Ove klasifikacije nisu isključive. Mnogi ekstremofili spadaju u više kategorija i klasifikovani su kao poliekstremofili. Na primer, organizmi koji žive u vrelim stenama duboko ispod površine Zemlje su termofilni i piezofilni, kao što je Thermococcus barophilus.[19] Poliekstremofil koji živi na vrhu planine u pustinji Atakama može biti radiorezistentni kserofil, psihrofil i oligotrof. Poliekstremofili su dobro poznati po svojoj sposobnosti da tolerišu i visoke i niske nivoe pH vrednosti.[20]
Reference
Literatura
Spoljašnje veze
- Ekstremna okruženja
- Extremophile Research Архивирано 18 октобар 2014 на сајту Wayback Machine
- Eukaryotes in extreme environments
- The Research Center of Extremophiles Архивирано 11 јануар 2016 на сајту Wayback Machine
- DaveDarling's Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight
- The International Society for Extremophiles
- Idaho National Laboratory Архивирано 18 октобар 2014 на сајту Wayback Machine
- Polyextremophile on David Darling's Encyclopedia of Astrobiology, Astronomy, and Spaceflight
- T-Limit Expedition Архивирано на сајту Wayback Machine (6. мај 2021)
