Ekstremofiili
Tässä artikkelissa tutkimme Ekstremofiili-aihetta perusteellisesti, jotta voimme tarjota laajan ja yksityiskohtaisen näkemyksen tästä aiheesta, joka on niin tärkeä nykyään. Analysoimme sen alkuperää, sen vaikutuksia yhteiskuntaan, sen vaikutuksia eri alueilla sekä Ekstremofiili:een liittyviä tulevaisuuden trendejä ja näkökulmia. Monitieteisen lähestymistavan avulla lähestymme tätä aihetta eri näkökulmista tarjotaksemme lukijoillemme täydellisen ja tasapainoisen ymmärryksen. Tätä artikkelia ehdotetaan kattavaksi oppaaksi kaikille, jotka ovat kiinnostuneita hankkimaan vankkaa ja ajan tasalla olevaa tietoa Ekstremofiili:stä, ja siitä odotetaan olevan hyötyä sekä alan asiantuntijoille että aihetta ensimmäistä kertaa lähestyville. .
Ekstremofiili on eliö, joka joko sietää erilaisia ääriolosuhteita tai jopa vaatii niitä elääkseen. On tärkeää huomata, että ääriolosuhteet määritellään tässä ihmiskeskeisesti. Organismin itsensä kannalta sen elinympäristön olosuhteet ovat tietenkin täysin normaaleja.
Ekstremofiilien määrittely
Ekstremofiileihin kuuluu kaikkien kolmen elämänalueen jäseniä eli bakteereja, arkeoneja ja eukaryootteja. Suurin osa ekstremofiileistä on arkeoneja.[1] Ekstremofiili termiä ja arkeonia käytetään joskus toistensa synonyymeinä. Tämä voi johtaa harhaan, koska monet bakteerit sekä eukaryootit, kuten hiivat, sienet, alkueläimet ja levät, voivat olla ekstremofiilejä.[1][2] Bakteereista parhaiten äärimmäisiin olosuhteisin sopeutuneita ovat sinilevät, joita kasvaa Etelämatereella jäässä sekä kuumissa lähteissä. Niitä voi kasvaa myös suolajärvissä ja emäksisissä järvissä. Ne myös sietävät suuria metallipitoisuuksia, kserofiilisiä olosuhteita eli vähäistä veden saatavuutta. Niitä esiintyy kuitenkin harvoin happamissa ympäristöissä, joiden pH-arvot ovat alle 5–6.[1]
Kaikki ekstremofiilit eivät ole yksisoluisia eliöitä. Esimerkkejä monisoluisista ekstremofiileistä ovat esimerkiksi termofiilinen pompeijinmato (Alvinella pompejana), psykrofiilinen hyönteisryhmä Grylloblattodea, joka viihtyy alle 15 °C:n lämpötiloissa, ja antarktisissa vesissä elävä krillilaji etelänkrilli (Euphausia superba).lähde?
Äärimmäisten elinolosuhteiden tutkimuksesta on tullut yksi tärkeimpiä astrobiologian osa-alueita. Ekstremofiilien ja niiden ekosysteemien biologian ymmärtäminen mahdollistaa hypoteesien kehittämisen siitä millaisissa olosuhteissa voi elämää syntyä muualla maailmankaikkeudessa. Ekstremofiilejä voidaan pitää malliorganismeina tutkittaessa mahdollisen maapallon ulkopuolisen elämän olosuhteita.[1]
Ekstremofiilityyppejä
Ekstremofiilit voidaan jakaa moneen eri luokkaan sen mukaan, millaisissa äärioloissa ne elävät. Monet ekstremofiilit kuuluvat useampaan kuin yhteen luokkaan. Esimerkiksi syvällä meren pohjassa elävät eliöt ovat sekä psykrofiilejä että barofiilejä.
- Asidofiili: eliö, jonka elinympäristö hapan, pH on 3 tai alle.
- Alkalifiili: eliö, jonka elinympäristö emäksinen, pH on 9 tai yli.
- Barofiili: Elää normaalia korkeammassa, jopa 400–600 ilmakehän paineessa.
- Endoliitti: eliö, joka elää kivien sisällä.
- Halofiili: eliö, joka vaatii vähintään 0,2 moolia/litra suolaa (NaCl) kasvaakseen.[3][4]
- Hypertermofiili: eliö, joka elää 80–110 °C:n lämpötiloissa.
- Hypoliitti: eliö, joka elää kivien alla kylmässä autiomaassa.
- Kserofiili: eliö, joka elää hyvin kuivissa ympäristöissä.
- Metalotolerantti: eliö, joka sietää korkeita pitoisuuksia raskasmetalleja, kuten kuparia, kadmiumia, arseenia ja sinkkiä.
- Oligotrofi: eliö, joka pystyy kasvamaan hyvin niukkaravinteisessa ympäristössä.
- Psykrofiili: eliö, joka viihtyy alle 15 °C:n lämpötiloissa.
- Radioresistantti: eliö, joka pystyy sietämään suuria annoksia ionisoivaa säteilyä.
- Termofiili: eliö, joka viihtyy 60–80 °C:n lämpötiloissa. Tällaisia ovat muun muassa Thermoplasmat.
Yksisoluisten ekstremofiilien aineenvaihdunta
Yksisoluisten esitumallisten ekstremofiilien aineenvaihdunta on moninainen. Niissä esiintyy neljää päälajia, mutta muitakin on.[5]
- Rikkiä käyttävät joitakin bakteereja ja arkeoneja
- Rautaa käyttävät
- Metaania tuottavat eli metanogeenit
- Vetyä hapettavat
Rikki- ja metaaniaineenvaihdunta muistuttavat toisiaan. Rauta-aineenvaihdunta saattaa selittää varhaiset rautapitoiset kerrostumat, jotka ovat muodostuneet noin 3,8 miljardia vuotta sitten.[5]
Lähteet
- Maczulak, Anne; Esipuhe: Ruskin, Robert H.: ”extremophile”, Encyclopedia of microbiology, s. 284–290. New York, NY: Sheridan Books, 2011. ISBN 978-0-8160-7364-1 Teoksen verkkoversio Viitattu 4.10.2019. (englanniksi) (Arkistoitu – Internet Archive)
Viitteet
- ↑ a b c d Rampelotto, Pabulo Henrique: Extremophiles and Extreme Environments. Life, 2013.8.7, 3. vsk, nro 3, s. 482–485. MDPI. doi:10.3390/life3030482 Artikkelin verkkoversio. Viitattu 4.10.2019. (englanniksi)
- ↑ Maczulak, Anne, s. 284–285
- ↑ Lederberg, Joshua (toim.); Cavicchioli, R. & Thomas, T: ”Extremophiles”, Encyclopedia of Microbiology, Vol. 2, D–K, s. 317–337. San Diego: Academic Press, 2000. ISBN 978-0-12-226802-1 (englanniksi)
- ↑ Thaler, John: A Survey of Halophilic Microorganisms at the Mars Desert Research Station The Mars Society. 1.1.2005. Arkistoitu 4.3.2016. Viitattu 4.10.2019. (englanniksi)
- ↑ a b Lehto, Harry J & Lehto, Kirsi: 7. Eliökunnan monimuotoisuus tänään – Äärimmäiset elinympäristöt ja niissä elävät ekstremofiilit Turun yliopiston astrobiologian peruskurssi. 2015. Viitattu 4.10.2019.