Ekstremofiel

’n Ekstremofiel (van die Latynse extremus, "ekstreem", en die Griekse philiā, "liefde") is ’n organisme wat floreer in fisies of geochemies ekstreme toestande wat skadelik vir die meeste lewensvorme op Aarde is.^[1]^[2] Daarteenoor word organismes wat in matige omgewings voorkom mesofiele of neutrofiele genoem.

Eienskappe

In die 1980's en '90's het bioloë ontdek mikrobiese lewe het ’n besondere vermoë om by ekstreme toestande aan te pas – nisse wat buitengewoon warm, droog, koud of suur is en heeltemal onbewoonbaar is vir komplekse organismes. Sommige wetenskaplikes meen selfs lewe op Aarde het begin in hidrotermiese openinge diep onder die oseane se oppervlak.^[3] Volgens die astrofisikus dr. Steinn Sigurdsson "is daar lewensvatbare bakteriële spore op Aarde ontdek wat 40 miljoen jaar oud is – en ons weet hulle is uiters bestand teen bestraling".^[4]

Op 6 Februarie 2013 het wetenskaplikes aangekondig bakterieë is ontdek in die koue en donkerte van ’n meer sowat ’n kilometer onder die ys in Antarktika.^[5] Op 17 Maart 2013 het navorsers data bekend gemaak wat daarop dui mikrobiese lewensvorme floreer in die Marianatrog, die diepste plek op Aarde.^[6]^[7] Ander navorsers het soortgelyke studies bekend gemaak oor mikrobes aan die kus van die Noordwes-VSA wat voorkom in rotse tot 580 meter onder die seebodem onder 2 590 meter water.^[6]^[8] Volgens een van die navorsers "kan jy mikrobes oral aantref – hulle is uiters aanpasbaar by toestande en oorleef waar hulle ook al voorkom".^[6]

Morfologie

Die meeste bekende ekstremofiele is mikrobes. Die domein Archaea bevat bekende voorbeelde, maar ekstremofiele kom voor in verskeie en diverse genetiese linies van bakterieë en Archaea. Van laasgenoemde is ook mesofiele. Alle ekstremofiele is ook nie eensellig nie; hulle sluit in die Pompeji-wurm en Antarktiese kril.

Kategorieë

Daar is baie soorte ekstremofiele wat oral op Aarde voorkom en genoem word na die soort omgewing waarin hulle aangetref word. Dié klassifikasie is nie eksklusief nie; baie ekstremofiele kom in meer as een kategorie voor en staan bekend as poliëkstremofiele. Organismes in rotse diep onder die Aarde se oppervlak, soos Thermococcus barophilus, is byvoorbeeld termofiele én barofiele.^[9] Poliëkstremofiele is bekend daarvoor dat hulle in beide hoë en lae pH-vlakke kan oorleef.

Van die soorte ekstremofiele en die toestande waarin hulle voorkom, is:

Alkalifiele: toestande met pH-vlakke van 9 of meer
Anerobes: het nie suurstof nodig om te groei nie
Asidofiele: toestande met pH-vlakke van 3 of minder
Halofiele: het omgewings met konsentrasies sout van minstens 0,2 M nodig om te groei^[10]
Hipertermofiele: temperature tussen 80 en 122 °C, soos in hidrotermiese stelsels
Hipoliete: onder rotse in koue woestyne
Kriptoëndoliete: mikroskopiese ruimtes in rotse
Metallotolerante: plekke met hoë vlakke van opgeloste swaar metale
Osmofiele: omgewings met ’n hoë suikerkonsentrasie
Piësofiele (ook barofiele genoem): plekke met ’n hoë druk soos diep onder in die oseane of ondergronds
Poliësktremofiele: val in meer as een kategorie
Psigodrofiele of kriofiele: temperature laer as -15 °C soos ysgrond, poolys of sneeu
Termofiele: temperature tussen 45 en 122 °C
Xerofiele: uiters droë toestande soos woestyne

In astrobiologie

Astrobiologie is die terrein wat verskynsels soos panspermia ondersoek, asook die verspreiding, aard en toekoms van lewe in die heelal. Mikrobiese ekoloë, sterrekundiges, geochemici, filosowe en verkenners werk saam in die soeke na lewe op ander planete. Astrobioloë is veral geïnteresseerd in die bestudering van ekstremofiele omdat van hulle sou kon oorleef in die toestande wat op ander planete voorkom.

So het Mars dalk streke in sy diep ysgrond onder die oppervlak waar endoliete sou kon oorleef. Die water onder die oppervlak van Jupiter se maan Europa kan ook dalk lewe huisves, veral in die hipotetiese hidrotermiese openinge op die oseaanbodem.

Verwysings

↑ Rampelotto, P. H. (2010). Resistance of microorganisms to extreme environmental conditions and its contribution to Astrobiology. Sustainability, 2, 1602–1623.
↑ Rothschild, L.J.; Mancinelli, R.L. Life in extreme environments. Nature 2001, 409, 1092–1101
↑ "Mars Exploration – Press kit" (PDF). Nasa. Junie 2003. Geargiveer (PDF) vanaf die oorspronklike op 29 Augustus 2013. Besoek op 14 Julie 2009.
↑ BBC Staff (23 Augustus 2011). "Impacts 'more likely' to have spread life from Earth" (in Engels). BBC. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 2 Desember 2019. Besoek op 24 Augustus 2011.
↑ Gorman, James (6 Februarie 2013). "Bacteria Found Deep Under Antarctic Ice, Scientists Say". New York Times (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 12 April 2020. Besoek op 6 Februarie 2013.
↑ ^6,0 ^6,1 ^6,2 Choi, Charles Q. (17 Maart 2013). "Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth" (in Engels). LiveScience. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 April 2020. Besoek op 17 Maart 2013.
↑ Glud, Ronnie; Wenzhöfer, Frank; Middleboe, Mathias; Oguri, Kazumasa; Turnewitsch, Robert; Canfield, Donald E.; Kitazato, Hiroshi (17 Maart 2013). "High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth". Nature Geoscience. Bibcode:2013NatGe...6..284G. doi:10.1038/ngeo1773. Besoek op 17 Maart 2013.
↑ Oskin, Becky (14 Maart 2013). "Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor" (in Engels). LiveScience. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 April 2020. Besoek op 17 Maart 2013.
↑ Thermococcus barophilus sp. nov., a new barophilic and hyperthermophilic archaeon isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent. IJSEM, p. 351-359, 49, 1999.
↑ Cavicchioli, R. & Thomas, T. 2000. Extremophiles. In: J. Lederberg. (red.) Encyclopedia of Microbiology, 2de uitg., vol. 2, ble. 317–337. Academic Press, San Diego.

Eksterne skakels

Ekstreme omgewings – Science Education Resource Center
Navorsing oor ekstremofiele Geargiveer 18 Oktober 2014 op Wayback Machine
Navorsingsentrum oor ekstremofiele Geargiveer 11 Januarie 2016 op Wayback Machine
Die Internasionale Vereniging vir Ekstremofiele
Hierdie artikel is vertaal uit die Engelse Wikipedia

[1] Rampelotto, P. H. (2010). Resistance of microorganisms to extreme environmental conditions and its contribution to Astrobiology. Sustainability, 2, 1602–1623.

[2] Rothschild, L.J.; Mancinelli, R.L. Life in extreme environments. Nature 2001, 409, 1092–1101

[3] "Mars Exploration – Press kit" (PDF). Nasa. Junie 2003. Geargiveer (PDF) vanaf die oorspronklike op 29 Augustus 2013. Besoek op 14 Julie 2009.

[4] BBC Staff (23 Augustus 2011). "Impacts 'more likely' to have spread life from Earth" (in Engels). BBC. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 2 Desember 2019. Besoek op 24 Augustus 2011.

[NYT-20130206-5] Gorman, James (6 Februarie 2013). "Bacteria Found Deep Under Antarctic Ice, Scientists Say". New York Times (in Engels). Geargiveer vanaf die oorspronklike op 12 April 2020. Besoek op 6 Februarie 2013.

[LS-20130317-6] 6,0 ^6,1 ^6,2 Choi, Charles Q. (17 Maart 2013). "Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth" (in Engels). LiveScience. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 April 2020. Besoek op 17 Maart 2013.

[NG-20130317-7] Glud, Ronnie; Wenzhöfer, Frank; Middleboe, Mathias; Oguri, Kazumasa; Turnewitsch, Robert; Canfield, Donald E.; Kitazato, Hiroshi (17 Maart 2013). "High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth". Nature Geoscience. Bibcode:2013NatGe...6..284G. doi:10.1038/ngeo1773. Besoek op 17 Maart 2013.

[LS-20130314-8] Oskin, Becky (14 Maart 2013). "Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor" (in Engels). LiveScience. Geargiveer vanaf die oorspronklike op 16 April 2020. Besoek op 17 Maart 2013.

[9] Thermococcus barophilus sp. nov., a new barophilic and hyperthermophilic archaeon isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent. IJSEM, p. 351-359, 49, 1999.

[10] Cavicchioli, R. & Thomas, T. 2000. Extremophiles. In: J. Lederberg. (red.) Encyclopedia of Microbiology, 2de uitg., vol. 2, ble. 317–337. Academic Press, San Diego.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]