Էքստրեմոֆիլներ

Էքստրեմոֆիլները, (от լատին․՝ extremus — экстремальный и հունարեն՝ φιλία (սեր), ընդհանուր անուն կենդանի էակների համար (այդ թվում բակտերիաներ և միկրոօրգանիզմներ), որոնք կարող են ապրել և բազմապատկվել շրջակա միջավայրի ծայրահեղ պայմաններում (ծայրահեղ բարձր կամ ցածր ջերմաստիճանի արժեքները, ճնշում, թթվայնությունը, թթվածինը և այլն։

Բնութագրերը

1980-ականներին և 1990-ականներին կենսաբանները հայտնաբերել են, որ մանրէաբանական կյանքը զարմանալի ճկունություն ունի էքստրեմալ բնակության վայրերում գոյատևման համար, օրինակ, չափազանց տաք կամ թթվային ապաստաններում, որոնք բացարձակապես անհյուրընկալ կլինեին բարդ օրգանիզմների համար։ Որոշ գիտնականներ նույնիսկ եզրակացրել են, որ երկրի վրա կյանքը կարող էր ծագել օվկիանոսի հատակին ստորջրյա հիդրոթերմալ աղբյուրներում։ Ըստ աստղաֆիզիկոս Շտայն Զիգուրդսոնի՝ «բակտերիաների կենսունակ հակասություններ են հայտնաբերվել 40 միլիոն տարեկան հասակի բակտերիաների համար, և մենք գիտենք, որ դրանք շատ դիմացկուն են ճառագայթման նկատմամբ»^[1]։ 2013 թվականի փետրվարին գիտնականները հայտնել էին Անտարկտիդայում սառույցի կիսալուսնի հաստության տակ թաղված լճի սառնության և մթության մեջ ապրող մանրէի հայտնաբերման մասին^[2]. 2013 թվականի մարտի 17-ին հետազոտողները ներկայացրել են տվյալներ, որոնք ենթադրում են մանրէաբանական կյանքի առատություն Մարիանյան իջվածքի հատակում^[3]^[4]։ Այլ գիտնականներ համանման հետազոտություններ են հրապարակել, որ մանրէները բնակվում են ժայռերի ներսում՝ ծովի հատակից 579 մետր խորության վրա, օվկիանոսի 2590 մետր խորության տակ՝ Միացյալ Նահանգների հյուսիս-արևմտյան ափերի մոտ^[3]^[5]։ «Դուք կարող եք հայտնաբերել մանրէներ ամենուր, նրանք չափազանց լավ են հարմարվում պայմաններին և գոյատևում, որտեղ էլ որ նրանք լինեն»^[3]։

Մորֆոլոգիա

Հայտնի Էքստրեմոֆիլների մեծ մասը մանրէներ են։ Արխեյներ տիրույթում պարունակում է հայտնի օրինակներ, սակայն էքստրեմոֆիլները առկա են բակտերիաների և արխեյների բազմաթիվ և բազմազան գենետիկ գծերի մեջ։ Բացի այդ, սխալ է օգտագործել «էքստրեմոֆիլ» տերմինը նկարագրելու բոլոր արխեյները, քանի որ նրանցից որոշները մեզոֆիլներն էին։ Բացի այդ, ոչ բոլոր էքստրեմոֆիլներն են միաբջիջ։

Դասակարգում

Ամբողջ աշխարհում կան էքստրեմոֆիլների բազմաթիվ դասեր, որոնցից յուրաքանչյուրը համապատասխանում է նրան, թե ինչպես նրա էկոլոգիական ապաստարանը տարբերվում է մեզոֆիլների պայմաններից։ Այս դասակարգումները իրարամերժ չեն։ Շատ էքստրեմոֆիլներ ընկնում են միանգամից մի քանի կատեգորիաների տակ և կոչվում են պոլիէքսթրեմոֆիլներ։ Օրինակ, օրգանիզմները, որ ապրում են տաք ժայռերի ներսում, երկրի մակերեսի խորքում, հանդիսանում են թերմոֆիլներ և բարոֆիլներ^[6]։

Պոլիէքսթրեմոֆիլը, որը բնակվում է լեռան գագաթին կարող է լինել ճառագայթադիմացկուն էքսերոֆիլ, պսիքսոֆիլ և օլիգոտրոֆիկ օրգանիզմի կողմից։ Պոլիէքսթրեմոֆիլները հայտնի են ինչպես բարձր, այնպես էլ ցածր մակարդակներ տեղափոխելու իրենց ունակությամբ (ջրածնային ցուցանիշ) ^[7]:

Պայմաններ

Ացիդոֆիլներ, նշանակում է օրգանիզմ, որն ունի օպտիմալ աճ 3 կամ ավելի ցածր pH մակարդակներում։

Ալկալիֆիլներ, 9 կամ ավելի բարձր pH մակարդակներում օպտիմալ աճ ունեցող օրգանիզմ։

Անաէրոբ օրգանիզմները օրգանիզմ է, որը չի պահանջում թթվածին աճի համար, օրինակ՝ «Սպինոլոիքուսն։ Գոյություն ունի երկու ենթատեսակ՝ ֆակուլտատիվ անաէրոբ և պարտադիր անաէրոբ։ Ֆակուլտատիվ անաէրոբները կարող են հանդուրժել անաէրոբ և աերոբ պայմանները. սակայն, պարտադիր անաէրոբը կմահանա նույնիսկ փոքր քանակությամբ թթվածնի առկայության դեպքում։

«Կրիպտոենդոլիտը» օրգանիզմ է, որն ապրում է ապարների մեջ գտնվող մանրադիտակային տարածություններում, ինչպիսիք են ագրեգատային հատիկների միջև ծակոտիները. դրանք կարող են նաև կոչվել էնդոլիթներ, տերմին, որը ներառում է օրգանիզմներ, որոնք բնակվում են ճեղքերում, ջրատար հորիզոններում և երկրագնդի մակերևույթի խորքում ստորերկրյա ջրերով լցված խորություններում Հալոֆիլներ, օրգանիզմ է, որն ապրում է աղի լուծույթներում, որոնք պարունակում են NaCl 25–30%^[8]: Հիպերտերմոֆիլ, օրգանիզմ, որը կարող է զարգանալ 80-ից 122 °C ջերմաստիճանների դեպքում, հանդիպում է հիդրոթերմալ համակարգերում։ Հիպոլիտ, սառը անապատներում` քարերի տակ, ապրող օրգանիզմ է։ Քապնոֆիլ, օրգանիզմ, որը իր կենսագործունեության համար պահանջում է ածխաթթու գազ` 10-15% խտության մեջ։ Լիթոավտոտրոֆ, օրգանիզմ (սովորաբար մանրէներ), որի միակ ածխածնի աղբյուրն է, ածխածնի երկօքսիդը և էքսերգոնիկ անօրգանական օքսիդացումը (հեմոլտոտրոպներ), որը նման է նիտրոսոմոնաս էյգորեա, այդ օրգանիզմները կարող են էներգիա ստանալ վերականգնված հանքային միացություններից, ինչպիսիք են պիրիթը, և ակտիվորեն մասնակցում են երկրաքիմիական շրջապտույտին և դիմակայությանը մոր ցեղատեսակի՝ դրանով իսկ ձևավորելով հողը։

Ծանոթագրություններ

↑ BBC Staff (2011 թ․ օգոստոսի 23). «Impacts 'more likely' to have spread life from Earth». BBC. Վերցված է 2011 թ․ օգոստոսի 24-ին.
↑ Gorman, James (2013 թ․ փետրվարի 6). «Scientists Find Life in the Cold and Dark Under Antarctic Ice». New York Times.
↑ ^3,0 ^3,1 ^3,2 Choi CQ (2013 թ․ մարտի 17). «Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth». LiveScience. Վերցված է 2013 թ․ մարտի 17-ին.
↑ Glud R. N., Wenzhöfer F., Middelboe M., Oguri K., Turnewitsch R., Canfield D. E., Kitazato H. High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth(անգլ.) // Nature Geoscience : journal. — 2013. — Т. 6. — № 4. — С. 284—288. — doi:10.1038/ngeo1773 — Bibcode: 2013NatGe...6..284G
↑ Oskin B (2013 թ․ մարտի 14). «Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor». LiveScience. Վերցված է 2013 թ․ մարտի 17-ին.
↑ Marteinsson V. T., Birrien J. L., Reysenbach A. L., Vernet M., Marie D., Gambacorta A., Messner P., Sleytr U. B., Prieur D. Thermococcus barophilus sp. nov., a new barophilic and hyperthermophilic archaeon isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent(անգլ.) // International Journal of Systematic Bacteriology^[en] : journal. — 1999. — Т. 49 Pt 2. — № 2. — С. 351—359. — doi:10.1099/00207713-49-2-351 — PMID 10319455.
↑ Yadav A. N., Verma P., Kumar M., Pal K. K., Dey R., Gupta A., Padaria J. C., Gujar G. T., Kumar S., Suman A., Prasanna R. Diversity and phylogenetic profiling of niche-specific Bacilli from extreme environments of India(անգլ.) // Annals of Microbiology : journal. — 2014. — Т. 65. — № 2. — С. 611—629. — doi:10.1007/s13213-014-0897-91
↑ Cavicchioli R., Thomas T. Extremophiles // Encyclopedia of Microbiology / Lederberg J.. — Second. — San Diego: Academic Press, 2000. — Т. 2. — С. 317—337.

[1] BBC Staff (2011 թ․ օգոստոսի 23). «Impacts 'more likely' to have spread life from Earth». BBC. Վերցված է 2011 թ․ օգոստոսի 24-ին.

[2] Gorman, James (2013 թ․ փետրվարի 6). «Scientists Find Life in the Cold and Dark Under Antarctic Ice». New York Times.

[LS-20130317-3] 3,0 ^3,1 ^3,2 Choi CQ (2013 թ․ մարտի 17). «Microbes Thrive in Deepest Spot on Earth». LiveScience. Վերցված է 2013 թ․ մարտի 17-ին.

[NG-20130317-4] Glud R. N., Wenzhöfer F., Middelboe M., Oguri K., Turnewitsch R., Canfield D. E., Kitazato H. High rates of microbial carbon turnover in sediments in the deepest oceanic trench on Earth(անգլ.) // Nature Geoscience : journal. — 2013. — Т. 6. — № 4. — С. 284—288. — doi:10.1038/ngeo1773 — Bibcode: 2013NatGe...6..284G

[LS-20130314-5] Oskin B (2013 թ․ մարտի 14). «Intraterrestrials: Life Thrives in Ocean Floor». LiveScience. Վերցված է 2013 թ․ մարտի 17-ին.

[6] Marteinsson V. T., Birrien J. L., Reysenbach A. L., Vernet M., Marie D., Gambacorta A., Messner P., Sleytr U. B., Prieur D. Thermococcus barophilus sp. nov., a new barophilic and hyperthermophilic archaeon isolated under high hydrostatic pressure from a deep-sea hydrothermal vent(անգլ.) // International Journal of Systematic Bacteriology^[en] : journal. — 1999. — Т. 49 Pt 2. — № 2. — С. 351—359. — doi:10.1099/00207713-49-2-351 — PMID 10319455.

[7] Yadav A. N., Verma P., Kumar M., Pal K. K., Dey R., Gupta A., Padaria J. C., Gujar G. T., Kumar S., Suman A., Prasanna R. Diversity and phylogenetic profiling of niche-specific Bacilli from extreme environments of India(անգլ.) // Annals of Microbiology : journal. — 2014. — Т. 65. — № 2. — С. 611—629. — doi:10.1007/s13213-014-0897-91

[8] Cavicchioli R., Thomas T. Extremophiles // Encyclopedia of Microbiology / Lederberg J.. — Second. — San Diego: Academic Press, 2000. — Т. 2. — С. 317—337.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]