De termofiler De er en undertype av ekstremofile organismer som kjennetegnes ved å tåle høye temperaturer, mellom 50 ° C og 75 ° C, enten fordi disse temperaturverdiene opprettholdes i disse ekstreme miljøene, eller fordi de ofte blir nådd.
Termofile organismer er vanligvis bakterier eller arkaea, men det er metazoans (eukaryote organismer som er heterotrofe og vev), som også utvikler seg på varme steder.
Marine organismer er også kjent som, assosiert i symbiose med termofile bakterier, kan tilpasse seg disse høye temperaturene, og som også har utviklet biokjemiske mekanismer som modifisert hemoglobin, høyt blodvolum, blant andre, som gjør at de tåler toksisiteten til sulfider og forbindelser. svovel.
Det antas at termofile prokaryoter var de første enkle cellene i livets utvikling og at de bebodde steder med vulkansk aktivitet og geysirer i havene.
Eksempler på denne typen termofile organismer er de som lever i nærheten av hydrotermiske ventilasjoner eller ventilasjoner i bunnen av havene, for eksempel metanogene (metanproduserende) bakterier og annelid Riftia pachyptila.
De viktigste habitatene der det finnes termofiler er:
Artikkelindeks
Temperatur er en av de viktigste miljøfaktorene som bestemmer veksten og overlevelsen av levende ting. Hver art har en rekke temperaturer som den kan overleve mellom, men den har optimal vekst og utvikling ved spesifikke temperaturer..
Veksthastigheten til hver organisme i forhold til temperaturen kan uttrykkes grafisk, og oppnå verdiene som tilsvarer de viktige kritiske temperaturene (minimum, optimal og maksimum)..
Ved de minste veksttemperaturene til en organisme, oppstår en reduksjon i cellemembranens fluiditet, og prosessene for transport og utveksling av materialer, slik som innføring av næringsstoffer og utgang av giftige stoffer, kan stoppes..
Mellom minimumstemperaturen og den optimale temperaturen øker veksthastigheten til mikroorganismer.
Ved optimal temperatur oppstår metabolske reaksjoner med høyest mulig effektivitet.
Over den optimale temperaturen oppstår en reduksjon i veksthastigheten til den maksimale temperaturen som hver organisme tåler.
Ved disse høye temperaturene blir strukturelle og funksjonelle proteiner som enzymer denaturert og inaktivert, ettersom de mister sin geometriske konfigurasjon og spesielle romlige konfigurasjon, bryter den cytoplasmatiske membranen og termisk lys eller brudd oppstår på grunn av effekten av varme..
Hver mikroorganisme har sine minimum, optimale og maksimale drifts- og utviklingstemperaturer. Termofiler har eksepsjonelt høye verdier ved disse tre temperaturene..
Termofile organismer kan deles inn i tre brede kategorier:
Hydrotermiske steder er overraskende vanlige og vidt distribuerte. De kan stort sett deles inn i de som er forbundet med vulkanske områder og de som ikke er det..
Hydrotermiske miljøer med de høyeste temperaturene er generelt assosiert med vulkanske trekk (kalderaer, feil, platetektoniske grenser, bakbuer), som gjør at magma kan stige til en dybde der den kan samhandle direkte med grunnvann.
Hot spots ledsages ofte av andre egenskaper som gjør livet vanskelig å utvikle, for eksempel ekstreme pH-verdier, organisk materiale, kjemisk sammensetning og saltinnhold..
Innbyggere i terrestriske hydrotermiske miljøer overlever derfor i nærvær av forskjellige ekstreme forhold. Disse organismer er kjent som polyextremophiles..
Organismer som tilhører alle de tre domenene (eukaryoter, bakterier og arkeaer) er blitt identifisert i terrestriske hydrotermiske miljøer. Mangfoldet av disse organismer bestemmes hovedsakelig av temperatur.
Mens et mangfoldig utvalg av bakteriearter lever i moderat termofile miljøer, kan fotoautotrofer dominere det mikrobielle samfunnet og danne makroskopiske "matte" eller "teppe" -lignende strukturer..
Disse "fotosyntetiske matter" er tilstede på overflaten av de fleste nøytrale og alkaliske varme kildene (pH større enn 7,0) ved temperaturer mellom 40-71 ° C, med cyanobakterier etablert som de viktigste dominerende produsentene..
Over 55 ° C er fotosyntetiske matter hovedsakelig bebodd av encellede cyanobakterier som f.eks. Synechococcus sp.
Fotosyntetiske mikrobielle matter kan også hovedsakelig bebos av slektsbakterier Chloroflexus Y Roseiflexus, begge medlemmer av ordenen Chloroflexales.
Når det er assosiert med cyanobakterier, er arten av Chloreflexus Y Roseiflexus vokse optimalt under fotoheterotrofiske forhold.
Hvis pH er sur, er slektene vanlige Acidiosphaera, Acidiphilium, Desulfotomaculum, Hydrogenobaculum, Methylokorus, Sulfobacillus Thermoanaerobacter, Thermodesulfobium Y Termosulfator.
I hypertermofile kilder (mellom 72-98 ° C) er det kjent at fotosyntese ikke forekommer, noe som tillater overvekt av kjemolytoautotrofiske bakterier..
Disse organismene tilhører phylum Aquificae og er kosmopolitiske; kan oksidere hydrogen eller molekylært svovel med oksygen som en elektronakseptor og fikse karbon via den reduserende trikarboksylsyre (rTCA) -veien.
De fleste dyrkede og ukultiverte arkaene som er identifisert i nøytrale og alkaliske termiske omgivelser, tilhører phylum Crenarchaeota.
Arter som Thermofilum pendens, Thermosphaera aggregans eller Stetteria hydrogenophila Nitrosocaldus yellowstonii, spre seg under 77 ° C og Thermoproteus neutrophilus, Vulcanisaeta distributa, Thermofilum pendens, Aeropyruni pernix, Desulfurococcus mobilis og Ignisphaera aggregans, i kilder med temperaturer høyere enn 80 ° C.
I sure miljøer er arkaer av slektene funnet: Sulfolobus, Sulphurococcus, Metallosphaera, Acidianus, Sulphurisphaera, Picrophilus, Thermoplasma, Thennocladium Y Galdivirga.
Blant eukaryoter fra nøytrale og alkaliske kilder kan vi sitere Thermomyces lanuginosus, Scytalidium thermophilum, Echinamoeba thermarum, Marinamoeba thermophilia Y Oramoeba funiarolia.
I sure kilder kan du finne slektene: Pinnularia, Cyanidioschyzon, Cyanidium eller Galdieria.
Med temperaturer fra 2 ° C til over 400 ° C, trykk over flere tusen pounds per kvadrattomme (psi), og høye konsentrasjoner av giftig hydrogensulfid (pH 2,8), er hydrotermale ventiler på havbunnen muligens den mest ekstreme miljøer på planeten vår.
I dette økosystemet fungerer mikrober som bunnleddet i næringskjeden, og henter sin energi fra geotermisk varme og kjemikalier som finnes dypt inne i jordens indre..
Faunaen knyttet til disse kildene eller ventilasjonene er veldig variert, og forholdet mellom de forskjellige taxaene er ennå ikke fullstendig forstått..
Blant artene som har blitt isolert er både bakterier og archaea. For eksempel er arkeaer av slekten blitt isolert Methanococcus, Methanopyus og termofile anaerobe bakterier av slekten Caminibacter.
Bakterier trives i biofilmer som lever av flere organismer som amfipoder, copepods, snegler, krabbereker, tuborm, fisk og blekkspruter.
Et vanlig panorama består av blåskjellakkumuleringer, Bathymodiolus thermophilus, over 10 cm i lengde, og samles i sprekker i basaltalavaen. Disse er vanligvis ledsaget av mange galateidkrabber (Munidopsis subsquamosa).
En av de mest uvanlige organismer som er funnet er tubormen Riftia pachyptila, som kan grupperes i store mengder og nå størrelser nær 2 meter.
Disse rørormene har ikke munn, mage eller anus (det vil si at de ikke har fordøyelsessystemet); de er en helt lukket veske uten åpning for det ytre miljøet.
Den knallrøde fargen på pennen på spissen skyldes tilstedeværelsen av ekstracellulært hemoglobin. Hydrogensulfid transporteres gjennom cellemembranen assosiert med filamentene i denne fjæren, og når ekstracellulært hemoglobin når et spesialisert “vev” kalt trofosom, sammensatt helt av symbiotiske kjemosyntetiske bakterier..
Det kan sies at disse ormene har en indre "hage" av bakterier som lever av hydrogensulfid og gir "maten" for ormen, en ekstraordinær tilpasning.
Varme ørkener dekker 14-20% av jordens overflate, omtrent 19-25 millioner km.
De hotteste ørkenene, som Sahara i Nord-Afrika og ørkenene i det sørvestlige USA, Mexico og Australia, finnes overalt i tropene på både den nordlige og sørlige halvkule (mellom omtrent 10 ° og 30-40 ° breddegrad).
Et avgjørende trekk ved en varm ørken er tørrhet. I følge Koppen-Geiger klimaklassifisering er ørkener regioner med en årlig nedbør på mindre enn 250 mm.
Årlig nedbør kan imidlertid være en misvisende indeks, da vanntap er en avgjørende faktor i vannbudsjettet..
Definisjonen av ørken fra FNs miljøprogram er således et årlig fuktighetsunderskudd under normale klimatiske forhold, der potensiell fordampning (PET) er fem ganger større enn faktisk nedbør (P)..
Høy PET er utbredt i varme ørkener fordi solstråling nærmer seg maksimum i tørre områder på grunn av mangel på skydekke.
Ørkener kan deles inn i to typer i henhold til deres tørrhetsnivå:
Ørkener skiller seg fra tørre halvtørre land (P / PET 0,2-0,5) og fra tørre underfuktige land (0,5-0,65).
Ørkener har andre viktige egenskaper, for eksempel de sterke temperaturvariasjonene og jordens høye saltinnhold..
På den annen side er en ørken vanligvis assosiert med sanddyner og sand, men dette bildet tilsvarer bare 15-20% av dem alle; steinete og fjellrike landskap er de hyppigste ørkenmiljøene.
Innbyggerne i ørkenene, som er termofile, har en rekke tilpasninger for å møte motgangene som oppstår fra mangel på regn, høye temperaturer, vind, saltinnhold, blant andre.
Xerofytiske planter har utviklet strategier for å unngå svette og lagre så mye vann som mulig. Sukkulensen eller fortykningen av stengler og blader er en av de mest brukte strategiene.
Det er tydelig i Cactaceae-familien, der bladene også har blitt modifisert i form av pigger, både for å unngå fordampning og for å avvise planteetere..
Kjønnet Lithops eller steinplanter som er hjemmehørende i den namibiske ørkenen, utvikler også sukkulens, men i dette tilfellet vokser planten i flukt med bakken og kamuflerer seg med de omkringliggende steinene.
På den annen side utvikler dyr som lever i disse ekstreme habitatene alle slags tilpasninger, fra fysiologiske til etologiske. For eksempel presenterer de såkalte kenguruerottene lavt volum vannlating i et lite antall, noe som gjør disse dyrene veldig effektive i sitt vann-knappe miljø..
En annen mekanisme for å redusere vanntap er en økning i kroppstemperatur; For eksempel kan kroppstemperaturen til hvilende kameler øke om sommeren fra omtrent 34 ° C til over 40 ° C.
Temperaturvariasjoner er av stor betydning for å bevare vann, for følgende:
Et annet eksempel er sandrotten (Psammomys obesus), som har utviklet en fordøyelsesmekanisme som lar dem bare mate på ørkenplanter av Chenopodiaceae-familien, som inneholder store mengder salt i bladene.
De etologiske (atferdsmessige) tilpasningene til ørkendyr er mange, men det mest åpenbare antyder kanskje at aktivitetshvilen er omvendt.
På denne måten blir disse dyrene aktive ved solnedgang (nattlig aktivitet) og slutter å være aktive ved daggry (hvile på dagtid), og dermed faller deres aktive liv ikke sammen med de varmeste timene..
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.