Extremophilie
Ein Extremophiler ist ein Organismus (ein Lebewesen), der am besten unter extremen Bedingungen lebt, die für das meiste Leben auf der Erde schädlich sind. Sie unterscheiden sich von Organismen, die an normalen Orten leben und Mesophile oder Neutrophile genannt werden.
In den 1980er und 1990er Jahren stellten Biologen fest, dass Mikroben in extremen Umgebungen überleben können. Dies sind Nischen, die in gewisser Weise extrem sind. Sie können extrem heiß, oder kalt, oder trocken, oder unter riesigem Druck, oder sehr salzig oder säurehaltig sein. Komplexe Organismen, wie Tiere oder Pflanzen, können in diesen Umgebungen nicht leben.
Einige Wissenschaftler vermuten, dass das Leben auf der Erde in hydrothermalen Schloten weit unter der Meeresoberfläche begonnen haben könnte. Umgebungen wie heiße Ozeane, heiße Quellen und hydrothermale Schlote in der Tiefsee wären während des archaischen Äons, vor etwa 3,9 Milliarden Jahren, üblich gewesen. Frühe Lebensformen lebten unter diesen Bedingungen.
Thermophile, eine Art Extremophile, erzeugen einige der leuchtenden Farben des Grand Prismatic Spring, Yellowstone-Nationalpark
Arten von Extremophilen
Die meisten bekannten Extremophilen sind Mikroben. In der Domäne Archaea gibt es bekannte Beispiele für Extremophile, aber einige Bakterien sind ebenfalls extremophil. Es ist ein Fehler, den Begriff extremophil für alle Archaeen zu verwenden, da einige von ihnen mesophil sind. Nicht alle Extremophilen sind einzellig: In einigen extremen Umgebungen gibt es Tiere, die mehrzellig sind.
Einige Extremophile fallen unter mehrere Kategorien. Zum Beispiel sind Organismen, die in heißen Felsen tief unter der Erdoberfläche leben, sowohl thermophil als auch barophil.
Säureliebhaber
Ein Organismus, der am besten bei pH-Werten von 3 oder darunter wächst.
Alkaliphiles
Ein Organismus, der am besten bei pH-Werten von 9 oder mehr wächst
Endolithen
Ein Organismus, der in mikroskopisch kleinen Räumen in Felsen, Klüften, Grundwasserleitern und Verwerfungen lebt, die tief unter der Erde mit Grundwasser gefüllt sind.
Ein Organismus, der zum Wachstum eine hohe Salzkonzentration benötigt.
Hyperthermophil
Ein Organismus, der bei Temperaturen zwischen 80-122 °C gut leben kann, wie in hydrothermalen Schloten in der Tiefsee.
Hypolithen
Ein Organismus, der in Felsen in kalten Wüsten lebt.
Lithoautotrophen
Ein Organismus (in der Regel Bakterien), der Kohlenstoff nur durch Kohlendioxid und anorganische Oxidation erhält. Sie sind chemolithotrophe Organismen, wie z.B. Nitrosomonas europaea. Diese Organismen beziehen ihre Energie aus mineralischen Verbindungen wie Eisenkies. Sie wirken in geochemischen Kreisläufen und tragen das Grundgestein ab, um Boden zu bilden.
Metalltolerant
Diese Organismen werden durch hohe Konzentrationen gelöster Schwermetalle in Lösung, wie Kupfer, Kadmium, Arsen und Zink, nicht geschädigt.
Oligotroph
Ein Organismus, der in Umgebungen mit sehr wenigen Nährstoffen wachsen kann.
Osmophil
Ein Organismus, der in Umgebungen mit viel Zucker wachsen kann.
Piezophil
Ein Organismus, der am besten unter hohem Druck lebt, z.B. tief im Inneren der Erdoberfläche und in tiefen Meeresgräben.
Polyextremophil
Ein Organismus, der zu mehr als einer Kategorie von Extremophilen gehört.
Psychophil/Kryophil
Ein Organismus, der bei Temperaturen von 15 °C oder darunter besser wächst. Sie kommen häufig in kalten Böden, Permafrost, Polareis, kaltem Meerwasser und unter Schnee im Hochgebirge vor.
Radioresistent
Organismen, die mit einem hohen Maß an ionisierender Strahlung leben können. Normalerweise bezieht sich dies auf ultraviolette Strahlung, aber es gibt auch einige Organismen, die durch Gammastrahlung verursachte Schäden reparieren können.
Ein Organismus, der bei Temperaturen zwischen 60-80 °C gut leben kann.
Thermoazidophil
Ein Organismus, der sowohl thermophil als auch acidophil ist. Er wächst am besten bei Temperaturen von 70-80 °C und einem pH-Wert zwischen 2 und 3.
Xerophil
Ein Organismus, der an extrem trockenen Orten wie der Atacama-Wüste wachsen kann.
Fragen und Antworten
F: Was ist ein Extremophilier?
A: Ein extremophiler Organismus ist ein Lebewesen, das in extremen Umgebungen gedeiht, die für die meisten anderen Lebewesen auf der Erde schädlich sind.
Q: Wie unterscheiden sich Extremophile von anderen Organismen?
A: Extremophile unterscheiden sich von anderen Organismen, die an normalen Orten leben, den sogenannten Mesophilen oder Neutrophilen.
F: Wann haben Biologen entdeckt, dass Mikroben in extremen Umgebungen überleben können?
A: Biologen entdeckten in den 1980er und 1990er Jahren, dass Mikroben in extremen Umgebungen überleben können.
F: Was sind einige Beispiele für extreme Umgebungen, in denen Mikroben überleben können?
A: Extreme Umgebungen, in denen Mikroben überleben können, können extrem heiß, kalt, trocken, unter hohem Druck, sehr salzig oder säurehaltig sein.
F: Warum können komplexe Organismen, wie Tiere oder Pflanzen, nicht in extremen Umgebungen leben?
A: Komplexe Organismen, wie Tiere oder Pflanzen, können nicht in extremen Umgebungen leben, weil sie nicht an diese Bedingungen angepasst sind, um dort zu überleben.
F: Wo vermuten einige Wissenschaftler, dass das Leben auf der Erde begonnen haben könnte?
A: Einige Wissenschaftler vermuten, dass das Leben auf der Erde in hydrothermalen Schloten weit unter der Meeresoberfläche begann.
F: Wann waren Umgebungen wie heiße Ozeane, heiße Quellen und hydrothermale Schlote in der Tiefsee üblich?
A: Umgebungen wie heiße Ozeane, heiße Quellen und hydrothermale Schlote in der Tiefsee waren während des Archäischen Äons, vor etwa 3,9 Milliarden Jahren, weit verbreitet.
