Det termofiler De er en undertype af ekstremofile organismer, der er karakteriseret ved at tolerere høje temperaturer mellem 50 ° C og 75 ° C, enten fordi disse temperaturværdier opretholdes i disse ekstreme miljøer, eller fordi de ofte nås.
Termofile organismer er generelt bakterier eller arkæer, men der er metazoans (eukaryote organismer, der er heterotrofe og væv), som også udvikler sig på varme steder.
Marine organismer er også kendt, som, associeret i symbiose med termofile bakterier, kan tilpasse sig disse høje temperaturer, og som også har udviklet biokemiske mekanismer såsom modificeret hæmoglobin, højt blodvolumen, blandt andre, der tillader dem at tolerere toksiciteten af sulfider og forbindelser svovl.
Det menes, at termofile prokaryoter var de første enkle celler i livets udvikling, og at de beboede steder med vulkansk aktivitet og gejsere i havene.
Eksempler på denne type termofile organismer er dem, der lever i nærheden af hydrotermiske udluftninger eller udluftninger i bunden af havene, såsom metanogene (metanproducerende) bakterier og annelid Riftia pachyptila.
De vigtigste levesteder, hvor termofiler kan findes, er:
Artikelindeks
Temperatur er en af de vigtigste miljøfaktorer, der bestemmer væksten og overlevelsen af levende ting. Hver art har en række temperaturer, mellem hvilke den kan overleve, men den har optimal vækst og udvikling ved specifikke temperaturer..
Væksthastigheden for hver organisme i forhold til temperaturen kan udtrykkes grafisk ved at opnå de værdier, der svarer til de vigtige kritiske temperaturer (minimum, optimal og maksimum)..
Ved en organismes minimale væksttemperaturer opstår der et fald i cellemembranens fluiditet, og processerne til transport og udveksling af materialer, såsom indføring af næringsstoffer og udgang af giftige stoffer, kan stoppes..
Mellem minimumstemperaturen og den optimale temperatur øges væksten af mikroorganismer.
Ved den optimale temperatur forekommer metaboliske reaktioner med den højest mulige effektivitet.
Over den optimale temperatur opstår et fald i vækstraten til den maksimale temperatur, som hver organisme kan tåle.
Ved disse høje temperaturer denatureres strukturelle og funktionelle proteiner såsom enzymer og inaktiveres, da de mister deres geometriske konfiguration og særlige rumlige konfiguration, den cytoplasmatiske membran går i stykker, og termisk lysering eller brud opstår på grund af effekten af varme..
Hver mikroorganisme har sine minimale, optimale og maksimale drifts- og udviklingstemperaturer. Termofiler har usædvanligt høje værdier ved disse tre temperaturer..
Termofile organismer kan opdeles i tre brede kategorier:
Hydrotermiske steder er overraskende almindelige og bredt distribuerede. De kan stort set opdeles i dem, der er forbundet med vulkanske områder, og dem der ikke er..
Hydrotermiske miljøer med de højeste temperaturer er generelt forbundet med vulkanske træk (kalderaer, fejl, pladetektoniske grænser, bagbuer), som gør det muligt for magma at stige til en dybde, hvor den direkte kan interagere med dybt grundvand.
Hot spots ledsages ofte også af andre egenskaber, der gør livet vanskeligt at udvikle, såsom ekstreme pH-værdier, organisk stof, kemisk sammensætning og saltholdighed..
Indbyggere i terrestriske hydrotermiske miljøer overlever derfor i nærværelse af forskellige ekstreme forhold. Disse organismer er kendt som polyextremophiles..
Organismer, der tilhører alle tre domæner (eukaryoter, bakterier og arkæer) er blevet identificeret i terrestriske hydrotermiske miljøer. Mangfoldigheden af disse organismer bestemmes hovedsageligt af temperaturen.
Mens en bred vifte af bakteriearter lever i moderat termofile miljøer, kan fotoautotrofer komme til at dominere det mikrobielle samfund og danne makroskopiske "matte" eller "tæppe" -lignende strukturer..
Disse "fotosyntetiske måtter" findes på overfladen af de fleste neutrale og alkaliske varme kilder (pH større end 7,0) ved temperaturer mellem 40-71 ° C, med cyanobakterier etableret som de vigtigste dominerende producenter..
Over 55 ° C er fotosyntetiske måtter overvejende beboet af encellede cyanobakterier såsom Synechococcus sp.
Fotosyntetiske mikrobielle måtter kan også overvejende beboes af bakterier af slægterne Chloroflexus Y Roseiflexus, begge medlemmer af ordren Chloroflexales.
Når de er forbundet med cyanobakterier, er arten af Chloreflexus Y Roseiflexus vokse optimalt under fotoheterotrofiske forhold.
Hvis pH er sur, er slægterne almindelige Acidiosphaera, Acidiphilium, Desulfotomaculum, Hydrogenobaculum, Methylokorus, Sulfobacillus Thermoanaerobacter, Thermodesulfobium Y Termodesulfator.
I hypertermofile kilder (mellem 72-98 ° C) vides det, at fotosyntese ikke forekommer, hvilket tillader overvejelsen af kemolytoautotrofe bakterier.
Disse organismer tilhører phylum Aquificae og er kosmopolitiske; kan oxidere brint eller molekylært svovl med ilt som en elektronacceptor og fiksere kulstof via den reducerende tricarboxylsyre (rTCA) -vej.
Mest dyrkede og ukultiverede arkæer identificeret i neutrale og alkaliske termiske miljøer hører til stammen Crenarchaeota.
Arter som Thermofilum pendens, Thermosphaera aggregans eller Stetteria hydrogenophila Nitrosocaldus yellowstonii, formere sig under 77 ° C og Thermoproteus neutrophilus, Vulcanisaeta distributa, Thermofilum pendens, Aeropyruni pernix, Desulfurococcus mobilis og Ignisphaera aggregans, i kilder med temperaturer over 80 ° C.
I sure omgivelser findes arkæer af slægterne: Sulfolobus, Sulphurococcus, Metallosphaera, Acidianus, Sulphurisphaera, Picrophilus, Thermoplasma, Thennocladium Y Galdivirga.
Blandt eukaryoter fra neutrale og alkaliske kilder kan vi citere Thermomyces lanuginosus, Scytalidium thermophilum, Echinamoeba thermarum, Marinamoeba thermophilia Y Oramoeba funiarolia.
I sure kilder kan du finde slægterne: Pinnularia, Cyanidioschyzon, Cyanidium eller Galdieria.
Med temperaturer fra 2 ° C til over 400 ° C, tryk på over flere tusinde pund pr. Kvadrat tomme (psi) og høje koncentrationer af giftigt hydrogensulfid (pH på 2,8), er dybhavs hydrotermiske åbninger muligvis de mest ekstreme miljøer på vores planet.
I dette økosystem tjener mikrober som det nederste led i fødekæden, der stammer deres energi fra geotermisk varme og kemikalier, der findes dybt inde i jordens indre..
Faunaen forbundet med disse kilder eller ventilationskanaler er meget varieret, og forholdet mellem de forskellige taxaer er endnu ikke helt forstået..
Blandt de arter, der er blevet isoleret, er både bakterier og arkæer. For eksempel er arkæer af slægten blevet isoleret Methanococcus, Methanopyus og termofile anaerobe bakterier af slægten Caminibacter.
Bakterier trives i biofilm, der lever af flere organismer såsom amfipoder, copepods, snegle, krabberæer, tuborme, fisk og blæksprutter.
Et fælles panorama er sammensat af muslingeakkumulationer, Bathymodiolus thermophilus, over 10 cm i længden og trænger sammen i revner i den basaltiske lava. Disse ledsages normalt af adskillige galateidkrabber (Munidopsis subsquamosa).
En af de mest usædvanlige organismer, der findes, er tubormen Riftia pachyptila, som kan grupperes i store mængder og nå størrelser tæt på 2 meter.
Disse rørorm har ikke mund, mave eller anus (det vil sige, de har ikke et fordøjelsessystem); de er en helt lukket taske uden åbning for det eksterne miljø.
Den lyse røde farve på pennen på spidsen skyldes tilstedeværelsen af ekstracellulært hæmoglobin. Hydrogensulfid transporteres gennem cellemembranen, der er forbundet med filamenterne i denne sky, og gennem ekstracellulært hæmoglobin når et specialiseret ”væv” kaldet et trofosom, der udelukkende består af symbiotiske kemosyntetiske bakterier..
Det kan siges, at disse orme har en indre "have" af bakterier, der lever af hydrogensulfid og giver "mad" til ormen, en ekstraordinær tilpasning.
Varme ørkener dækker 14-20% af jordens overflade, cirka 19-25 millioner km.
De hotteste ørkener, såsom Sahara i Nordafrika og ørkenerne i det sydvestlige USA, Mexico og Australien, findes i troperne i både den nordlige og sydlige halvkugle (mellem ca. 10 ° og 30-40 ° bredde).
Et definerende kendetegn ved en varm ørken er tørhed. Ifølge Koppen-Geiger klima klassificering er ørkener regioner med en årlig nedbør på mindre end 250 mm.
Årlig nedbør kan dog være et vildledende indeks, da vandtab er en afgørende faktor i vandbudgettet..
Definitionen af ørken fra FN's miljøprogram er således et årligt fugtunderskud under normale klimatiske forhold, hvor den potentielle fordampning (PET) er fem gange større end den faktiske nedbør (P)..
Høj PET er udbredt i varme ørkener, fordi solstråling på grund af mangel på skydække nærmer sig det maksimale i tørre regioner.
Ørkener kan opdeles i to typer alt efter deres tørhedsgrad:
Ørkener adskiller sig fra tørre halvtørre lande (P / PET 0,2-0,5) og fra tørre subfugtige lande (0,5-0,65).
Ørkener har andre vigtige egenskaber, såsom deres stærke temperaturvariationer og deres høje saltindhold..
På den anden side er en ørken normalt forbundet med klitter og sand, men dette billede svarer kun til 15-20% af dem alle; klippefyldte og bjergrige landskaber er de hyppigste ørkenmiljøer.
Indbyggerne i ørkenerne, som er termofile, har en række tilpasninger for at imødegå modgangene, der opstår som følge af mangel på regn, høje temperaturer, vind, saltholdighed, blandt andre.
Xerofytiske planter har udviklet strategier for at undgå sved og opbevare så meget vand som muligt. Sukkulensen eller fortykningen af stilke og blade er en af de mest anvendte strategier.
Det er tydeligt i familien Cactaceae, hvor bladene også er blevet ændret i form af rygsøjler, både for at undgå fordampning og for at afvise planteædere..
Køn Lithops eller stenplanter, der er hjemmehørende i den namibiske ørken, udvikler også sukkulens, men i dette tilfælde vokser planten flush med jorden og camouflerer sig med de omgivende sten.
På den anden side udvikler dyr, der lever i disse ekstreme levesteder, alle mulige tilpasninger, fra fysiologisk til etologisk. For eksempel præsenterer de såkaldte kænguru-rotter lavt volumen vandladning i et lille antal, hvilket gør disse dyr meget effektive i deres vand-knappe miljø..
En anden mekanisme til at reducere vandtab er en stigning i kropstemperaturen; for eksempel kan legemstemperaturen for hvilende kameler stige om sommeren fra ca. 34 ° C til over 40 ° C.
Temperaturvariationer er meget vigtige for at spare på vand for følgende:
Et andet eksempel er sandrotten (Psammomys obesus), som har udviklet en fordøjelsesmekanisme, der giver dem mulighed for kun at fodre på ørkenplanter af Chenopodiaceae-familien, som indeholder store mængder salte i bladene.
De etologiske (adfærdsmæssige) tilpasninger af ørkendyr er mange, men det mest åbenlyse antyder måske, at aktivitets-hvilecyklussen er vendt.
På denne måde bliver disse dyr aktive ved solnedgang (natlig aktivitet) og ophører med at være aktive ved daggry (hvile i dagtimerne), og dermed falder deres aktive liv ikke sammen med de varmeste timer..
Endnu ingen kommentarer