Extremofil

Hőforrás a Yellowstone Nemzeti Parkban. Partját 71 °C-os vízében élő termofil archeák, baktériumok és algák teszik színessé.

Az extremofil olyan élőlény, mely olyan, szélsőséges fizikai vagy kémiai tulajdonságokkal bíró élőhelyekhez alkalmazkodott (vagy egyenesen képtelen más környezetben élni), melyben az élőlények többsége azonnal elpusztulna. Nagy részük archea, de számos más élőlénycsoport (baktériumok, rovarok, gombák, eukarióta mikroalgák) is megtalálható köztük.

Az ilyen élőlények vizsgálata segít megismerni a földi típusú élet tűréshatárait, az asztrobiológia számára fontos információt nyújtanak arról, hogy hol várható földön kívüli élet felfedezése.

Magas hőmérsékleten élők

Azokat az élőlényeket, amik 45 °C fölött növekednek a legjobban, termofilnek hívják. Ilyen élőhelyek a mélytengerekben megtalálható hidrotermális kürtők és egyes termálvizek.

A 80 °C-nál is magasabb hőmérsékleten élő élőlények a hipertermofilek. Az egyik elsőként felfedezett hipertermofil a Methanothermus fervidus, amit egy izlandi hőforrásból izoláltak. 97 °C-os vízben is képes növekedni. Anyagcseréje során oxigént nem használ; szén-dioxid és hidrogén felhasználásával metánt termel. A Methanopyrus kandleri nevű faj még ennél is magasabb hőmérsékleten, 122 °C-n is szaporodik.

Alacsony hőmérsékleten élők

A Föld élőhelyeinek egy jelentős része (például a mélytengerek) 5 °C-nál hidegebb. Az ezt elviselő (de közepes hőmérsékleten jobban növő) élőlényeket pszichrotrófnak, az ilyen élőhelyeket kifejezetten kedvelőket pedig pszichrofilnek nevezik. A két kifejezést néha felcserélhetően használják. A legtöbb hidegben élő élőlény pszichrotróf, a valódi pszichrofilek ritkák.

Pszichrotrófok a hűtőszekrényben növekvő, ételek megromlását okozó baktériumok. Ide tartozik számos talajlakó és tengeri élőlény is.

A kevés valódi pszichrofil faj egyike a Methanogenium frigidum, ami egy antarktiszi tóban él. 18 °C feletti hőmérsékleten nem képes növekedni.

Szélsőséges kémhatáson élők

A savas környezetet kedvelő élőlényeket acidofilnek, a lúgos környezetet kedvelőket pedig alkalofilnek hívják. Acidofil például a Picrophilus torridus, amit rendkívül savas, 0,5-ös pH-jú talajból izoláltak. Az alkalofilek közé tartozik a Natronomonas pharaonis.

Egyéb szélsőséges környezeti tényezők

A szokottnál nagyobb sókoncentrációt elviselő illetve kedvelő élőlények halotoleránsak illetve halofilek.

A magas nyomást kedvelőek a piezofilek, vagy más néven barofilek.

A nagy dózisú radioaktív sugárzást elviselő élőlényeket radiorezisztensnek hívják. Egy hipotézis szerint egyes élőlények nem csak elviselik, hanem képesek energiaforrásként hasznosítani is a radioaktív sugárzást az úgynevezett radioszintézis során.

Poliextremofília

Azokat az élőlényeket, amik több környezeti tényezővel szemben is szélsőséges igényeket támasztanak, poliextremofilnek hívják. Ez számos kombinációban előfordulhat.

A termoacidofil mikroorganizmusok magas hőmérsékleten, savas környezetben élnek, gyakran szolfatárákban (kénes gázokat kibocsátó nyílás a földkéregben). Sok ide tartozó faj vasat vagy ként használ energiaforrásnak, és képes elviselni a nehézfémek magas koncentrációját. Ezen tulajdonságaik miatt megtalálhatók bányák nehézfémekkel szennyezett anyagaiban is. Ide tartozik a korábban említett Picrophilus torridus is.

A termo-piezofil szervezetek forró, nagy nyomású élőhelyeket (például mélytengeri kürtőket) kedvelnek. Közéjük tartozik a Marinitoga piezophila, amit 2630 m mélyről izoláltak. Számára az optimális környezetet a 65 °C-s hőmérséklet és a légköri nyomás közel 400-szorosa jelenti.

Kapcsolódó szócikkek

Külső hivatkozások

Jegyzetek

  1. ↑ Rampelotto, Pabulo (2013. augusztus 7.). "Extremophiles and Extreme Environments". Life (angol nyelven). 3 (3): 482–485. doi:10.3390/life3030482. ISSN 2075-1729. PMID 25369817. Hozzáférés: 2025. június 23.{{cite journal}}: CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link)
  2. ↑ Goto, Shin G. (2015. augusztus). "Aquaporins in the Antarctic Midge, an Extremophile that Relies on Dehydration for Cold Survival". The Biological Bulletin. 229 (1): 47–57. doi:10.1086/BBLv229n1p47. ISSN 0006-3185. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  3. ↑ Marshall, Christopher J. (2015. április 29.). "Two new species of Grylloblatta Walker, 1914 (Grylloblattodea: Grylloblattidae) from western North America, and a neotype designation for G. rothi Gurney 1953". Zootaxa (angol nyelven). 3949 (3): 408–418. doi:10.11646/zootaxa.3949.3.6. ISSN 1175-5334. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó)
  4. ↑ Gostinčar, Cene (2023. július 24.). "Extremophilic and extremotolerant fungi". Current Biology (angol nyelven). 33 (14): R752–R756. doi:10.1016/j.cub.2023.06.011. ISSN 0960-9822. PMID 37490857. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  5. ↑ Rojas-Villalta, Dorian (2024. szeptember 11.). "Exploring Extremotolerant and Extremophilic Microalgae: New Frontiers in Sustainable Biotechnological Applications". Biology (angol nyelven). 13 (9): 712. doi:10.3390/biology13090712. ISSN 2079-7737. PMID 39336139. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link)
  6. ↑ Schultz, Júnia (2023. július 1.). "Life on the Edge: Bioprospecting Extremophiles for Astrobiology". Journal of the Indian Institute of Science (angol nyelven). 103 (3): 721–737. doi:10.1007/s41745-023-00382-9. ISSN 0019-4964. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  7. ↑ Isabel Ferrera – Anna-Louise Reysenbach: Thermophiles. 2007. ISBN 978-0-470-01590-2 Hozzáférés: 2025. június 23.
  8. 1 2 Stetter, Karl O. (2006. október 1.). "History of discovery of the first hyperthermophiles". Extremophiles (angol nyelven). 10 (5): 357–362. doi:10.1007/s00792-006-0012-7. ISSN 1433-4909. Hozzáférés: 2025. június 23.
  9. ↑ Anderson, Iain (2010. november). "Complete genome sequence of Methanothermus fervidus type strain (V24ST)". Standards in Genomic Sciences (angol nyelven). 3 (3): 315–324. doi:10.4056/sigs.1283367. ISSN 1944-3277. PMID 21304736. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  10. ↑ Takai, Ken (2008. augusztus 5.). "Cell proliferation at 122°C and isotopically heavy CH4 production by a hyperthermophilic methanogen under high-pressure cultivation". Proceedings of the National Academy of Sciences. 105 (31): 10949–10954. doi:10.1073/pnas.0712334105. PMID 18664583. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  11. ↑ Craig L. Moyer – R. Eric Collins – Richard Y. Morita: Psychrophiles and Psychrotrophs. 2017–01–01. ISBN 978-0-12-809633-8 Hozzáférés: 2025. június 23.
  12. ↑ Morita, R Y (1975. június). "Psychrophilic bacteria". Bacteriological Reviews. 39 (2): 144–167. doi:10.1128/br.39.2.144-167.1975. PMID 1095004. Hozzáférés: 2025. június 23.
  13. ↑ Franzmann, Peter D. (1997). "Methanogenium frigidum sp. nov., a Psychrophilic, H2-Using Methanogen from Ace Lake, Antarctica". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 47 (4): 1068–1072. doi:10.1099/00207713-47-4-1068. ISSN 1466-5034. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  14. 1 2 SCHLEPER, CHRISTA (1996). "Picrophilus oshimae and Picrophilus torridus fam. nov., gen. nov., sp. nov., Two Species of Hyperacidophilic, Thermophilic, Heterotrophic, Aerobic Archaea". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 46 (3): 814–816. doi:10.1099/00207713-46-3-814. ISSN 1466-5034. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  15. ↑ Falb, Michaela (2005. október 1.). "Living with two extremes: Conclusions from the genome sequence of Natronomonas pharaonis". Genome Research (angol nyelven). 15 (10): 1336–1343. doi:10.1101/gr.3952905. ISSN 1088-9051. PMID 16169924. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  16. ↑ Dadachova, Ekaterina (2007. május 23.). "Ionizing Radiation Changes the Electronic Properties of Melanin and Enhances the Growth of Melanized Fungi". PLOS ONE (angol nyelven). 2 (5): e457. doi:10.1371/journal.pone.0000457. ISSN 1932-6203. PMID 17520016. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)CS1 karbantartás: jelöletlen szabad DOI (link)
  17. ↑ Bertoldo, C. (2004). "Thermoacidophilic Microorganisms and their Novel Biocatalysts". Engineering in Life Sciences (angol nyelven). 4 (6): 521–532. doi:10.1002/elsc.200402155. ISSN 1618-2863. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  18. ↑ Lewis, April M (2021. augusztus 17.). "The biology of thermoacidophilic archaea from the order Sulfolobales". FEMS Microbiology Reviews (angol nyelven). 45 (4). doi:10.1093/femsre/fuaa063. ISSN 1574-6976. PMID 33476388. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  19. ↑ Fuchs, Tanja (1995. január 1.). "Metallosphaera prunae, sp. nov., a Novel Metal-mobilizing, Thermoacidophilic Archaeum, Isolated from a Uranium Mine in Germany". Systematic and Applied Microbiology. 18 (4): 560–566. doi:10.1016/S0723-2020(11)80416-9. ISSN 0723-2020. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)
  20. ↑ Alain, Karine (2002). "Marinitoga piezophila sp. nov., a rod-shaped, thermo-piezophilic bacterium isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent". International Journal of Systematic and Evolutionary Microbiology. 52 (4): 1331–1339. doi:10.1099/00207713-52-4-1331. ISSN 1466-5034. Hozzáférés: 2025. június 23. {{cite journal}}: More than one of |author= és |last= specified (súgó); Unknown parameter |coauthors= ignored (|author= suggested) (súgó)