Ekstremofil

Organizm jest uważany ekstremofil lub ekstremofil , gdy jej normalne warunki życia są śmiertelne dla większości organizmów: temperatury zbliżonej lub wyższej niż 100  ° C ( hipertermofil ) lub niższa od 0  ° C ( kriofile ), wyjątkowe ciśnienia ( barophiles z głębokości dna ) środowisku bardzo obciążone solą ( halofilowe ), bardzo kwaśny ( kwasolubne ) lub nadczynności alkalicznych ( alkalofilowe ) środowiskach radioaktywny lub beztlenowe (bez ditlenku) lub środowisk wygaszone jak endoliths .

Wiele ekstremofile należą do tej archaea lub Bakterie taksonu , chociaż istnieją również jednokomórkowe i wielokomórkowe eukariotycznych ekstremofile ( owady , skorupiaki , ryby ...). Jednak termin ten jest zarezerwowany dla organizmów jednokomórkowych .

Ekstremofilne organizmy można na przykład izolować z gorących źródeł siarkowych , podwodnych kominów hydrotermalnych , osadów , w lodzie Antarktydy lub Arktyki , w wodach nasyconych solą (jezioro lub Morze Martwe ), na polach naftowych ...

Niektóre żywe istoty, zwane polyextremophiles , łączą nawet kilka z tych odporności (przykład Deinococcus radiodurans , Kineococcus radiotolerans lub Sulfolobus acidocaldarius ).

Doskonale przystosowane do tych bardzo szczególnych warunków, ekstremofile są rzadkością w bardziej zwyczajnych warunkach. Rzeczywiście, nawet jeśli są w stanie wytrzymać te warunki (ponieważ w wielu przypadkach ich specjalny metabolizm wymaga ekstremalnych warunków), nie wytrzymują konkurencji ze strony zwykłych organizmów. Zdarza się, że Wyróżnia ekstremofil i extremotolerance , według tego, czy organizm potrzebuje wyjątkowe warunki, czy też je obsługuje, ale że jeden znajdzie ją pod bardziej zwykłych warunkach.

Trzeba wyraźnie wyodrębnić przypadek prawdziwych ekstremofilów (żyjących normalnie lub wyłącznie w ekstremalnych warunkach), względnie banalne przypadki organizmów zdolnych do chwilowego przybrania formy odpornej na niekorzystne warunki (zawieszenie funkcji życiowych, zabezpieczenie się poprzez powstanie cysty lub zarodniki ). Niektóre bakterie, takie jak Deinococcus radiodurans, są w stanie leczyć się w ekstremalnych warunkach, ale nie wymagają od nich życia.

Różne typy ekstremofilów

Zainteresowanie badaniem ekstremofilów

Ekstremofile są przedmiotem zdumienia i badań na kilka sposobów:

Kilka przykładów organizmów ekstremofilnych

Różne ekstremofilia

ArchaeaBakteriaZwierzęta bezkręgoweKręgowce

Ekstremofilia polarna

W 2004 r. Odkryto dużą liczbę mikroorganizmów Pod skałami w Arktyce i na kontynencie antarktycznym.

Do tego czasu środowisko to było uważane za szczególnie nieprzyjazne rozwojowi życia, z jednej strony ze względu na ekstremalne temperatury, ale także z powodu wyjątkowo gwałtownych wiatrów, a zwłaszcza promieniowania ultrafioletowego.

Badania

Wcześniej wiedzieliśmy pyrolobus fumarii który zmarł po 1 godzinie inkubacji w temperaturze 121  ° C .

Pod Pacyfikiem odkryto głęboki ekosystem bakteryjny z aktywnymi bakteriami i archeonami w osadach sprzed 86 milionów lat (powstałych około 20 milionów lat przed wyginięciem dinozaurów . 1000 komórek na centymetr sześcienny osadu.

W gorących i radioaktywnych skałach mineralnych bakterie te wykorzystują radioaktywny rozpad uranu, który hydrolizuje pewne cząsteczki wody (do wolnego wodoru i ditlenu przez radiolizę w celu uzyskania wodoru, który łączą się z jonami siarczanowymi ze swojej skały macierzystej, aby wytworzyć wystarczającą ilość energii do utrzymania się), jednocześnie powodując, że jak najlepsze wykorzystanie niewielkich ilości węgla w ich środowisku.

Dlatego jest błędem, że ludzie od dawna uważali, że głębokie dno morskie było sterylne. Podobnie było z głębinami piwnicy, która wydawała się jeszcze głębsza. Niewiele wiadomo na temat tej różnorodności biologicznej, a jej biomasa szacuje się na od 1% do 10% biomasy wszystkich żywych gatunków. Celem dwóch projektów jest identyfikacja tych gatunków: „Spis głębokiego życia” i „Centrum Badań Biosfery Ciemnej Energii” .

Gatunki te mogą pomóc nam określić pochodzenie życia. Dominuje pogląd, że pojawiłaby się w gorących źródłach, ale mogła też urodzić się w szczelinach piwnicy, osłonięta przed promieniowaniem UV i innymi promieniami kosmicznymi, która nie została jeszcze przefiltrowana przez warstwę ozonową i chroniona przed bombardowaniem asteroidami. To pozwala nam wyobrazić sobie inne formy życia, ewolucję lub adaptacje niż te, które znamy, które mogą istnieć na innych planetach, istnieć lub istnieć w przyszłości, a nawet przetrwać jako ostatnie.

Pojawiają się również nowe pytania bioetyczne . Podobnie jak rybołówstwo głębinowe, górnictwo lub oceanografia głębinowa mogą również wpływać na część różnorodności biologicznej, która jest wciąż nieznana, i modyfikować ją lub zagrozić, w szczególności przy użyciu technik takich jak głębokie szczelinowanie hydrauliczne związane z wstrzykiwaniem materii organicznej i chemikaliów. Podobnie jest w przypadku projektów głębokiego składowania CO 2.

Uwagi i odniesienia

  1. Edmond Jolivet, Stéphane L'Haridon, Erwan Corre, Patrick Forterre i Daniel Prieur; Thermococcus gammatolerans sp. nov., hipertermofilny archeon z głębinowego zbiornika hydrotermalnego odpornego na promieniowanie jonizujące ; D. Int J Syst Evol Microbiol 53 (2003), 847-851; DOI 10.1099 / ijs.0.02503-0.
  2. (w) Lynn J. Rothschild i L. Rocco Mancinelli , „  Życie w ekstremalnych środowiskach  ” , Nature , vol.  409,22 lutego 2001, s.  1092-1101 ( ISSN  0028-0836 , DOI  10.1038 / 35059215 , czytać online , obejrzano 13 listopada 2015 ).
  3. FA Rainey, K. Ray, M. Ferreira, BZ Gatz, MF Nobre, D. Bagaley, BA Rash, M.-J. Park, AM Earl, NC Shank, et al. Rozległa różnorodność bakterii odpornych na promieniowanie jonizujące odzyskanych z gleby pustyni Sonora i opis dziewięciu nowych gatunków z rodzaju Deinococcus uzyskanych z pojedynczej próbki gleby ; Appl. Około. Microbiol., 1 września 2005; 71 (9): 5225 - 5235. Streszczenie .
  4. Genomika środowiskowa ujawnia ekosystem jednego gatunku głęboko w nauce o Ziemi 10 października 2008: Vol. 322. nie. 5899, s. 275 - 278; DOI: 10.1126 / science.1155495 Abstract (dostęp 2008 16 08)).
  5. Colin Barras (2013) głębokim życiu: Strange istoty żywe znacznie poniżej nogi , New Scientist nr 2914, strony 36-39, opublikowanym 29.04.2013 konsultowany 2013-05-01.
  6. Nature, tom 371, str. 410.
  7. Naukowcy z Japońskiej Agencji ds. Nauki i Technologii Morsko-Ziemi , Japońskiej Agencji ds. Nauki i Technologii Morskich i Lądowych z siedzibą w Nankoku .
  8. PNAS, tom 108, str. 18295.
  9. Science, tom 336, str. 922.
  10. Science, tom 314, str . 479 .
  11. Nature, tom 474, str. 79.
  12. BMC Biology, tom 8, str.30.

Zobacz też

Powiązane artykuły

Odnośniki bibliograficzne

Filmografia

Linki zewnętrzne