Екстремофил

С Википедије, слободне енциклопедије

Термофили, тип екстремофила који производи светле боје

Екстремофил је организам који успева у физички или геохемијски екстремним условима који су штетни за већину животних форми на Земљи.[1][2] Организми који живе у умеренијем окружењу се називају мезофилима или неутрофилима. Име ове категорије је у извесној мери неподесно јер позива на субјективно заузимање ставова у погледу два питања. Прво, степена девијације од нормалног, и друго, да ли организам преферира животну средину или је само толерише.

Током 1980-тих и 1990-тих је нађено да микробни живот има невероватну флексибилност у погледу преживљавања у екстремним условима, у срединама које су изузетно вруће или киселе, и које би биле комплетно неподесне за сложеније организаме. Неки научници чак тврде да је живот на Земљи започео у хидротермалним изворима дубоко испод површине океана.[3][4]

Карактеристике[уреди | уреди извор]

Разноликост екстремних окружења на Земљи [5]

Током 1980-их и 1990-их, биолози су открили да микробиолошки живот има велику флексибилност за преживљавање у екстремним срединама – на пример у нишама које су киселе, изузетно топле или унутар нерегуларног ваздушног притиска – које би биле потпуно негостољубиве за сложене организме. Неки научници су чак закључили да је живот можда почео на Земљи у хидротермалним отворима далеко испод површине океана.[6]

Према астрофизичару Стејну Сигурдсону, „Постоје одрживе бактеријске споре које су пронађене да су старе 40 милиона година на Земљи — и зна се да су веома отпорне на зрачење.“[7] Неке бактерије су пронађене како живе у хладноћи и мраку у језеру закопаном пола миље дубоко испод леда на Антарктику,[8] и у Маријанском рову, најдубљем месту у Земљиним океанима.[9][10] Експедиције Међународног програма за откривање океана пронашле су микроорганизме у седименту од 120 °Ц који је 1,2 km испод морског дна у зони субдукције Нанкај корита.[11][12] Неки микроорганизми су пронађени како напредују унутар стена до 1.900 фт (580 м) испод морског дна испод 8.500 фт (2.600 м) океана код обале северозападних Сједињених Држава.[9][13] Према једном од истраживача, „микробе можете пронаћи свуда — они су изузетно прилагодљиви условима и преживљавају где год да се налазе.“[9] Кључ за адаптацију екстремофила је њихов састав аминокиселина, који утиче на њихову способност савијања протеина под одређеним условима.[14] Проучавање екстремних окружења на Земљи може помоћи истраживачима да схвате границе настањивости на другим световима.[15]

Том Гејсенс са Универзитета Гент у Белгији и неке од његових колега су представили налазе истраживања који показују да су споре више врста бактерија Bacillus преживеле и још увек биле одрживе након што су загрејане до температуре од 420 °Ц (788 °Ф).[16]

Границе познатог живота на Земљи[17]
Фактор Окружење / извор Ограничења Примери
Висока температура Подморски хидротермални отвори, океанска кора 110 °C до 121 °C[11][17] Pyrolobus fumarii, Pyrococcus furiosus
Ниска температура Лед -20 °C до -25 °C[18]
Алкални системи Алкална језера pH > 11[17] Psychrobacter, Vibrio, Arthrobacter, Natronobacterium
Киселински системи Вулкански извори, кисела рудничка дренажа pH -0,06 до 1,0[17] Bacillus, Clostridium paradoxum
Јонизујуће зрачење Космички зраци, рендгенски зраци, радиоактивни распад 1.500 до 6.000 Gy[17] Деиноцоццус радиодуранс, Рубробацтер, Тхермоцоццус гамматолеранс
Ултраљубичасто зрачење Сунчева светлост 5.000 J/m2[17]
Висок притисак Маријански ров 1.100 bar[17] Pyrococcus sp.
Салинитет Висока концентрација соли aw ~ 0,6[17] Halobacteriaceae, Dunaliella salina
Исушивање пустиња Атакама (Чиле), сува долина Макмердо (Антарктик) ~60% релативна влажност[17] Chroococcidiopsis
Дубока кора Приступљено у неким рудницима злата Halicephalobus mephisto, Mylonchulus brachyurus, неидентификовани артроподи

Класификације[уреди | уреди извор]

Постоје многе класе екстремофила које се могу наћи широм света; сваки одговара начину на који се његова еколошка ниша разликује од мезофилних услова. Ове класификације нису искључиве. Многи екстремофили спадају у више категорија и класификовани су као полиекстремофили. На пример, организми који живе у врелим стенама дубоко испод површине Земље су термофилни и пиезофилни, као што је Тхермоцоццус баропхилус.[19] Полиекстремофил који живи на врху планине у пустињи Атакама може бити радиорезистентни ксерофил, психрофил и олиготроф. Полиекстремофили су добро познати по својој способности да толеришу и високе и ниске нивое пХ вредности.[20]

Референце[уреди | уреди извор]

  1. ^ Rampelotto, P. H. (2010). Resistance of microorganisms to extreme environmental conditions and its contribution to Astrobiology. Sustainability, 2, 1602-1623.
  2. ^ Rothschild, L.J.; Mancinelli, R.L. Life in extreme environments. Nature 2001, 409, 1092-1101
  3. ^ „Mars Exploration - Press kit” (PDF). NASA. 2003. Приступљено 14. 07. 2009. 
  4. ^ BBC Staff (23. 8. 2011). „Impacts 'more likely' to have spread life from Earth”. BBC. Приступљено 24. 08. 2011. 
  5. ^ Merino, Nancy; Aronson, Heidi S.; Bojanova, Diana P.; Feyhl-Buska, Jayme; Wong, Michael L.; Zhang, Shu; Giovannelli, Donato (2019). „Living at the Extremes: Extremophiles and the Limits of Life in a Planetary Context”. Frontiers in Microbiology. 10: 780. PMC 6476344 Слободан приступ. PMID 31037068. doi:10.3389/fmicb.2019.00780 Слободан приступ.  Material was copied from this source, which is available under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
  6. ^ „Mars Exploration Rover Launches – Press kit” (PDF). NASA. јун 2003. Приступљено 14. 7. 2009. 
  7. ^ BBC Staff (23. 8. 2011). „Impacts 'more likely' to have spread life from Earth”. BBC. Приступљено 24. 8. 2011. 
  8. ^ Gorman, James (6. 2. 2013). „Bacteria Found Deep Under Antarctic Ice, Scientists Say”. The New York Times. Архивирано из оригиналаСлободан приступ ограничен дужином пробне верзије, иначе неопходна претплата 2022-01-01. г. Приступљено 6. 2. 2013. 
  9. ^ а б в Choi, Charles Q. (17. 3. 2013). „Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth”. LiveScience. Приступљено 17. 3. 2013. 
  10. ^ Glud RN, Wenzhöfer F, Middelboe M, Oguri K, Turnewitsch R, Canfield DE, Kitazato H (17. 3. 2013). „High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth”. Nature Geoscience. 6 (4): 284—88. Bibcode:2013NatGe...6..284G. doi:10.1038/ngeo1773. 
  11. ^ а б Heuer, Verena B.; Inagaki, Fumio; Morono, Yuki; Kubo, Yusuke; Spivack, Arthur J.; Viehweger, Bernhard; Treude, Tina; Beulig, Felix; Schubotz, Florence; Tonai, Satoshi; Bowden, Stephen A. (2020-12-04). „Temperature limits to deep subseafloor life in the Nankai Trough subduction zone”. Science (на језику: енглески). 370 (6521): 1230—34. Bibcode:2020Sci...370.1230H. ISSN 0036-8075. S2CID 227257205. doi:10.1126/science.abd7934. hdl:2164/15700 Слободан приступ. 
  12. ^ „T-Limit of the Deep Biosphere off Muroto”. www.jamstec.go.jp. Приступљено 2021-03-08. 
  13. ^ Oskin, Becky (14. 3. 2013). „Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor”. LiveScience. Приступљено 17. 3. 2013. 
  14. ^ Reed CJ, Lewis H, Trejo E, Winston V, Evilia C (2013). „Protein adaptations in archaeal extremophiles”. Archaea. 2013: 373275. PMC 3787623 Слободан приступ. PMID 24151449. doi:10.1155/2013/373275 Слободан приступ. 
  15. ^ „NASA Astrobiology Strategy” (PDF). NASA. 2015. стр. 59. Архивирано из оригинала (PDF) 22. 12. 2016. г. Приступљено 12. 10. 2017. 
  16. ^ „Turn up the Heat: Bacterial Spores Can Take Temperatures in the Hundreds of Degrees”. 
  17. ^ а б в г д ђ е ж з Marion, Giles M.; Fritsen, Christian H.; Eicken, Hajo; Payne, Meredith C. (децембар 2003). „The Search for Life on Europa: Limiting Environmental Factors, Potential Habitats, and Earth Analogues”. Astrobiology. 3 (4): 785—811. Bibcode:2003AsBio...3..785M. PMID 14987483. doi:10.1089/153110703322736105. 
  18. ^ Neufeld, Josh; Clarke, Andrew; Morris, G. John; Fonseca, Fernanda; Murray, Benjamin J.; Acton, Elizabeth; Price, Hannah C. (2013). „A Low Temperature Limit for Life on Earth”. PLOS ONE. 8 (6): e66207. Bibcode:2013PLoSO...866207C. PMC 3686811 Слободан приступ. PMID 23840425. doi:10.1371/journal.pone.0066207 Слободан приступ. 
  19. ^ Marteinsson VT, Birrien JL, Reysenbach AL, Vernet M, Marie D, Gambacorta A, Messner P, Sleytr UB, Prieur D (април 1999). „Thermococcus barophilus sp. nov., a new barophilic and hyperthermophilic archaeon isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent”. International Journal of Systematic Bacteriology. 49 Pt 2 (2): 351—59. PMID 10319455. doi:10.1099/00207713-49-2-351 Слободан приступ. 
  20. ^ Yadav AN, Verma P, Kumar M, Pal KK, Dey R, Gupta A, et al. (2014-05-31). „Диверситy анд пхyлогенетиц профилинг оф ницхе-специфиц Бацилли фром еxтреме енвиронментс оф Индиа”. Анналс оф Мицробиологy. 65 (2): 611—29. С2ЦИД 2369215. дои:10.1007/с13213-014-0897-9. 

Литература[уреди | уреди извор]

Спољашње везе[уреди | уреди извор]

Екстремофил на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekstremofil&oldid=27558770”