Extremofil

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[1], de számos más élőlénycsoport (baktériumok, rovarok[2][3], gombák[4], eukarióta mikroalgák[5]) 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.[6]
Magas hőmérsékleten élők
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]Azokat az élőlényeket, amik 45 °C fölött növekednek a legjobban, termofilnek hívják.[7] Ilyen élőhelyek a mélytengerekben megtalálható hidrotermális kürtők és egyes termálvizek.
A 80 °C-nál is magasabb hőmérsékleten élő élőlények a hipertermofilek.[8] 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.[9][8] A Methanopyrus kandleri nevű faj még ennél is magasabb hőmérsékleten, 122 °C-n is szaporodik.[10]
Alacsony hőmérsékleten élők
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]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.[11][12]
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.[13]
Szélsőséges kémhatáson élők
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]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.[14] Az alkalofilek közé tartozik a Natronomonas pharaonis.[15]
Egyéb szélsőséges környezeti tényezők
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]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.[16]
Poliextremofília
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]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).[17] 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.[18][19] Ide tartozik a korábban említett Picrophilus torridus is.[14]
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.[20]
Kapcsolódó szócikkek
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]Külső hivatkozások
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]Jegyzetek
[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]- ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ Isabel Ferrera – Anna-Louise Reysenbach: Thermophiles. 2007. ISBN 978-0-470-01590-2 Hozzáférés: 2025. június 23.
- 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.
- ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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.
- ↑ 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.
- ↑ 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) - 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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) - ↑ 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)