Ekstremofil

Ekstremofiler (af latin: extremus "ekstrem" og oldgræsk: φιλία philia, "kærlighed") er organismer, som udmærker sig ved, at de lever eller overlever under ekstreme livsforhold, der ville være dødelige for de fleste levende skabninger på Jorden. De kan for eksempel klare sig i ekstremt kolde, tørre, salte eller varme miljøer.[1] Ofte handler det om encellede organismer som arkæer, men det kan også være svampe og dyr som bjørnedyr.[2] I modsætning til ekstremofiler benævnes organismer som lever i mere moderate miljøer som mesofiler eller neutrofiler. Nogle typer af superbakterier har specialiseret sig på at udnytte uorganiske stoffer og kan dermed leve af ekstremt næringsfattige materialer som aluminium, plastik og lignende stoffer under ekstreme forhold, f.eks. af luftarter på Antarktis.[3]

Termofile er en prototype af ekstremofile. Her vises, at de producerer nogle af de lyse farver i Grand Prismatic Spring, Yellowstone National Park
Bjørnedyr er ekstremt upåvirkelige af ekstreme miljøer

Ekstreme miljøerRediger

Levende mikroorganismer hævdes at være fundet på det ydre af Den Internationale Rumstation og en bakteriekoloni af Deinococcus radiodurans har levet et helt år på ydersiden af den Internationale Rumstation i både UV-stråling, vakuum, kulde og varme.[4][5] - og ekstremofiler er blevet udsat for rumforhold og har overlevet på begge rumstationerne Mir og ISS.[6] Andre eksempler på ekstreme miljøer, hvor man har fundet liv er bl.a. hydrotermiske væld[7] dybt i oceanerne, i klipper dybt under jordoverfladen[8] og under havbunden, i grundvandsmagasiner,[9] i saltsøer,[10] i permafrost,[11] i issøerAntarktis dybt under indlandsisens overflade[12] og i varme kilder[13] samt på Den Internationale Rumstation og i radioaktivt forurenede områder.[14] Der er også fundet livskraftige bakteriesporer som er 40 millioner gamle og som er modstandsdygtige mod stråling.

Nogle eksemplerRediger

De mest kendte ekstremofiler er mikrober. Ekstremofiler findes i et stort antal forskellige genetiske slægtslinier af bakterier og arkæer. Det er forkert at anvende termen ekstremofil for alle arkæer, da mange arkæer er mesofiler. Det er heller ikke alle ekstremofiler, der er encellede som f.eks. ormen Limnodrilus sulphurensis[15] og bjørnedyr.[16]

Til nytteRediger

De usædvanligt stabile enzymer, som disse organismer benytter sig af, kaldes ekstremozymer, og de gør det muligt for disse organismer at fungere under ekstreme forhold. Et eksempel er Taq-polymerase til PCR og andre eksempler på udnyttelsen af ekstremozymer er deres anvendelse som vaskeenzymer. I det hele taget anses ekstremofilerne for at være en stor og værdifuld kilde til industriel og medicinsk fornyelse.

Skematisk oversigt med eksemplerRediger

Grænserne for kendte liv på Jorden
Faktor Miljø / kilde Grænser Eksempler
Høj temperatur Undersøiske hydrotermiske væld 110 °C 121 °C Pyrolobus fumarii
Lav temperatur Is -17 °C til -20 °C Synechococcus lividus
Alkaline systemer Sodaholdige søer pH > 11 Psychrobacter, Vibrio, Arthrobacter
Sure systemer Vulkanske kilder, syreholdige mine afvanding pH -0,06 til 1,0 Natronobacterium, Bacillus, Clostridium paradoxum
Ioniserende stråling Kosmiske stråler, røntgenstråler, radioaktivt henfald På 1.500 - 6.000 Gy Svampe[17], Deinococcus radiodurans, Rubrobacter, Pyrococcus furiosus
UV-stråling Sollys 5.000 J/m² Deinococcus radiodurans, Rubrobacter, Pyrococcus furiosus
Højt tryk Marianergraven 1.100 bar Pyrococcus sp.
Saltholdigheden Lavtemperatur-systemer enw ~ 0.6 Halobacteriaceae, Dunaliella salina
Udtørring Atacama Ørkenen (Chile), McMurdo Dry Valleys (Antarktis) ~60% relativ luftfugtighed Chroococcidiopsis

ReferencerRediger

  1. ^ Ekstremofile bakterier lever på livets kant. Videnskab.dk 2011
  2. ^ Svampe på eksploderet atomreaktor i Tjernobyl 'elsker' radioaktivitet. Videnskab.dk 2020
  3. ^ Strange Antarctic Bacteria That Live Off Air Alone Could Be Key to Finding Alien Life. The first air-eating life form we've found. ScienceAlert 2017
  4. ^ 09 november 2020, videnskab.dk: Hårdfør bakterie overlever et helt år udenpå den Internationale Rumstation Citat: "...Heriblandt dødelig UV-stråling, iskolde og brandvarme temperaturer samt vægtløshed, som er overraskende farligt over længere tid. Derfor imponerer D. radiodurans, der modstod alle disse ekstreme forhold, skriver ScienceAlert...Bakterierne, som havde været i rummet, havde udviklet nogle bevoksninger på overfladen, som forskerne stadig undersøger betydningen af..."
  5. ^ Living Bacteria "From Outer Space" Have Been Found on The Outside of The ISS. ScienceAlert 2017
  6. ^ LIFE Experiment: Isolation of Cryptoendolithic Organisms from Antarctic Colonized Sandstone Exposed to Space and Simulated Mars Conditions on the International Space Station. Springer Link 2012
  7. ^ What is an extremophile? NOAA
  8. ^ Scientists Reveal a Massive Biosphere of Life Hidden Under Earth's Surface. ScienceAlert 2018
  9. ^ Bakterier opdaget 280 meter under bunden af Stillehavet. Videnskab.dk 2011
  10. ^ Sub-zero heroes: extremophiles call salty Antarctic lakes home. ScienceAlert 2013
  11. ^ Scientists discover bacteria from Arctic permafrost can withstand Mars-like environment. TASS, 2017
  12. ^ Milepæl i polarforskning: Det vrimler med liv under isen Videnskab.dk 2014
  13. ^ Microbial Life in Extremely Hot Environments. Microbial Life
  14. ^ Svampe fra Tjernobyl sendt ud i rummet. Videnskab.dk 2020
  15. ^ Scientists Just Discovered a Worm Living Inside Poisonous, Sulphur Caves.ScienceAlert 2016
  16. ^ These Adorable Little Animals Will Survive Nearly Any Global Apocalypse. ScienceAlert 2017
  17. ^ Testing Chernobyl fungi as a radiation shield for astronauts. PhysOrg 2020