Extremofil (z latinského extremus „extrémní“ a starořeckého φιλία (philía) „láska“) je organismus, který je schopen žít (nebo v některých případech prosperovat) v extrémních prostředích, tj. v prostředích s podmínkami blížícími se nebo překračujícími limity toho, čemu se známý život dokáže přizpůsobit, jako jsou extrémní teploty, radiace, slanost nebo pH. [1] [2] Vzhledem k tomu, že definice extrémního prostředí je relativní k libovolně definovanému standardu, často antropocentrickému, lze tyto organismy považovat za dominantní v evoluční historii planety. Některé spory a vzorky zakuklených bakterií jsou v nečinnosti již více než 40 milionů let; extremofilové nadále prosperují v těch nejextrémnějších podmínkách, což z nich činí jednu z nejrozšířenějších forem života. [1] Studium extremofilů rozšířilo lidské znalosti o limitech života a informuje o spekulacích o pozemském životě. Extremofilové jsou také zajímaví kvůli jejich potenciálu pro bioremediaci prostředí, které je pro člověka nebezpečné kvůli znečištění nebo kontaminaci. [3]
Klasifikace
Extremofilové jsou klasifikováni podle typu extrémního prostředí, ve kterém žijí. Některé běžné typy extremofilů zahrnují:
Psychrofilové: Žijí v extrémně chladných prostředích, jako je Antarktida nebo arktické oceány.
Termofilové: Žijí v extrémně horkých prostředích, jako jsou horké prameny nebo gejzíry.
Acidofilové: Žijí v extrémně kyselých prostředích, jako jsou kyselá jezera nebo horké prameny.
Alkalofilové: Žijí v extrémně zásaditých prostředích, jako jsou solná jezera nebo sodná jezera.
Halofilové: Žijí v extrémně slaných prostředích, jako jsou solná jezera nebo Mrtvé moře.
Radiofilové: Žijí v prostředích s vysokou radiací, jako jsou oblasti kolem jaderných elektráren nebo černobylské zóny.
Přizpůsobení
Extremofilové vyvinuli řadu adaptací, které jim umožňují přežít v extrémních podmínkách. Některé běžné adaptace zahrnují:
Enzymy: Extremofilové produkují enzymy, které jsou aktivní při extrémních teplotách, pH nebo slanosti.
Membrány: Extremofilové mají buněčné membrány, které jsou odolné vůči extrémním teplotám, pH nebo slanosti.
DNA: Extremofilové mají DNA, která je odolná vůči poškození způsobenému extrémním teplotám, pH nebo radiací.
Dormanci: Někteří extremofilové mohou vstoupit do stavu dormance, kdy jejich metabolismus téměř ustane, aby přežili nepříznivé podmínky.
Význam
Extremofilové hrají důležitou roli v ekosystémech Země. Pomáhají rozkládat organickou hmotu, cyklují živiny a produkují kyslík. Extremofilové jsou také důležití pro vědecký výzkum. Studium extremofilů nám pomáhá porozumět limitům života a může nám poskytnout poznatky o tom, jak se život může přizpůsobit extrémním podmínkám. Extremofilové jsou také potenciálním zdrojem nových enzymů a dalších biologických molekul, které lze využít v průmyslu a medicíně.
Příklady
Některé běžné příklady extremofilů zahrnují:
Psychrofil: Tuleň leopardí (Hydrurga leptonyx) žije v extrémně chladných vodách Antarktidy.
Termofil: Bakterie Thermus aquaticus žije v horkých pramenech Yellowstone National Parku.
Acidofil: Archea Acidithiobacillus ferrooxidans žije v extrémně kyselých vodách důlních odpadů.
Alkalofil: Bakterie Bacillus alcalophilus žije v extrémně zásaditých vodách sodných jezer.
Halofil: Archea Halobacterium salinarum žije v extrémně slaných vodách Mrtvého moře.
Radiofil: Bakterie Deinococcus radiodurans je extrémně odolná vůči radiaci a dokáže přežít i v podmínkách, které by zabily člověka.