De termofiler De är en subtyp av extremofila organismer som kännetecknas av att man tål höga temperaturer, mellan 50 ° C och 75 ° C, antingen för att dessa temperaturvärden upprätthålls i dessa extrema miljöer eller för att de ofta uppnås.
Termofila organismer är i allmänhet bakterier eller archaea, men det finns metazoans (eukaryota organismer som är heterotrofa och vävnader), som också utvecklas på heta platser.
Marina organismer är också kända som, associerade i symbios med termofila bakterier, kan anpassa sig till dessa höga temperaturer och som också har utvecklat biokemiska mekanismer såsom modifierat hemoglobin, hög blodvolym, bland annat, som gör det möjligt för dem att tolerera toxiciteten hos sulfider och föreningar svavel.
Man tror att termofila prokaryoter var de första enkla cellerna i livets utveckling och att de bebodde platser med vulkanisk aktivitet och gejsrar i haven.
Exempel på denna typ av termofila organismer är de som lever i närheten av hydrotermiska ventiler eller ventiler vid havets botten, såsom metanogena (metanproducerande) bakterier och annelid Riftia pachyptila.
De viktigaste livsmiljöerna där termofiler kan hittas är:
Artikelindex
Temperatur är en av de viktigaste miljöfaktorerna som bestämmer tillväxten och överlevnaden för levande saker. Varje art har ett temperaturintervall mellan vilket den kan överleva, men den har optimal tillväxt och utveckling vid specifika temperaturer..
Tillväxthastigheten för varje organism jämfört med temperaturen kan uttryckas grafiskt och erhålla värden som motsvarar de viktiga kritiska temperaturerna (minimum, optimal och maximal)..
Vid de minsta tillväxttemperaturerna hos en organism uppträder en minskning av cellmembranets flytbarhet och processerna för transport och utbyte av material, såsom inträde av näringsämnen och utgång av giftiga ämnen, kan stoppas..
Mellan minimitemperaturen och den optimala temperaturen ökar tillväxthastigheten för mikroorganismer.
Vid optimal temperatur uppträder metaboliska reaktioner med högsta möjliga effektivitet.
Över den optimala temperaturen uppstår en minskning av tillväxthastigheten till den maximala temperatur som varje organism tål.
Vid dessa höga temperaturer denatureras strukturella och funktionella proteiner såsom enzymer och inaktiveras, eftersom de förlorar sin geometriska konfiguration och speciella rumsliga konfiguration, bryts det cytoplasmiska membranet och termisk lys eller bristning uppstår på grund av effekten av värme..
Varje mikroorganism har sina lägsta, optimala och maximala drift- och utvecklingstemperaturer. Termofiler har exceptionellt höga värden vid dessa tre temperaturer..
Termofila organismer kan delas in i tre breda kategorier:
Hydrotermiska platser är överraskande vanliga och spridda i stor utsträckning. De kan i stor utsträckning delas in i de som är associerade med vulkanområden och de som inte är det..
Hydrotermiska miljöer med de högsta temperaturerna är i allmänhet associerade med vulkaniska drag (kalderor, fel, plåtektoniska gränser, bakre bågbassänger), vilket gör att magma kan stiga till ett djup där det direkt kan interagera med grundvattendjup.
Hot spots åtföljs ofta av andra egenskaper som gör livet svårt att utveckla, såsom extrema pH-värden, organiskt material, kemisk sammansättning och salthalt..
Invånare i terrestriska hydrotermiska miljöer överlever därför i närvaro av olika extrema förhållanden. Dessa organismer är kända som polyextremophiles..
Organismer som tillhör alla tre domänerna (eukaryoter, bakterier och archaea) har identifierats i terrestriska hydrotermiska miljöer. Mångfalden hos dessa organismer bestäms huvudsakligen av temperaturen.
Medan ett varierat utbud av bakteriearter bor i måttligt termofila miljöer, kan fotoautotrofer komma att dominera det mikrobiella samhället och bilda makroskopiska ”matta” eller ”matta” -liknande strukturer..
Dessa "fotosyntetiska mattor" finns på ytan av de flesta neutrala och alkaliska varma källor (pH större än 7,0) vid temperaturer mellan 40-71 ° C, med cyanobakterier som de viktigaste producenterna..
Över 55 ° C är fotosyntetiska mattor huvudsakligen bebodda av encelliga cyanobakterier som Synechococcus sp.
Fotosyntetiska mikrobiella mattor kan också huvudsakligen bebos av släktbakterier Chloroflexus Y Roseiflexus, båda medlemmarna i ordningen Chloroflexales.
När de är associerade med cyanobakterier, är arten av Chloreflexus Y Roseiflexus växa optimalt under fotoheterotrofa förhållanden.
Om pH är surt är släktena vanliga Acidiosphaera, Acidiphilium, Desulfotomaculum, Hydrogenobaculum, Methylokorus, Sulfobacillus Thermoanaerobacter, Thermodesulfobium Y Termosulfat.
I hypertermofila källor (mellan 72-98 ° C) är det känt att fotosyntes inte förekommer, vilket möjliggör övervägande av kemolytoautotrofa bakterier..
Dessa organismer tillhör phylum Aquificae och är kosmopolitiska; kan oxidera väte eller molekylärt svavel med syre som en elektronacceptor och fixera kol via den reducerande trikarboxylsyran (rTCA).
De flesta odlade och okultiverade archaea som identifierats i neutrala och alkaliska termiska miljöer tillhör phylum Crenarchaeota.
Arter som Thermofilum pendens, Thermosphaera aggregans eller Stetteria hydrogenophila Nitrosocaldus yellowstonii, föröka sig under 77 ° C och Thermoproteus neutrophilus, Vulcanisaeta distributa, Thermofilum pendens, Aeropyruni pernix, Desulfurococcus mobilis och Ignisphaera aggregans, i källor med temperaturer över 80 ° C.
I sura miljöer finns arken av släktena: Sulfolobus, Sulphurococcus, Metallosphaera, Acidianus, Sulphurisphaera, Picrophilus, Thermoplasma, Thennocladium Y Galdivirga.
Bland eukaryoter från neutrala och alkaliska källor kan vi citera Thermomyces lanuginosus, Scytalidium thermophilum, Echinamoeba thermarum, Marinamoeba thermophilia Y Oramoeba funiarolia.
I sura källor kan du hitta släktena: Pinnularia, Cyanidioschyzon, Cyanidium eller Galdieria.
Med temperaturer från 2 ° C till över 400 ° C, tryck som överstiger flera tusen pund per kvadrattum (psi) och höga koncentrationer av giftig vätesulfid (pH 2,8), är djuphavs hydrotermiska ventiler möjligen de mest extrema miljöer på vår planet.
I detta ekosystem fungerar mikrober som bottenlänken i livsmedelskedjan och härleds sin energi från geotermisk värme och kemikalier som finns djupt inne i jordens inre..
Faunan associerad med dessa källor eller ventiler är mycket varierad och förhållandet mellan de olika taxorna är ännu inte helt förstådd..
Bland de arter som har isolerats finns både bakterier och archaea. Till exempel har archaea av släktet isolerats Methanococcus, Methanopyus och termofila anaeroba bakterier av släktet Caminibacter.
Bakterier trivs i biofilmer som matar på flera organismer såsom amfipoder, copepods, sniglar, krabboräkor, tubmaskar, fisk och bläckfiskar.
Ett vanligt panorama utgörs av musslor, Bathymodiolus thermophilus, över 10 cm långa och trängs i sprickor i den basaltiska lavan. Dessa åtföljs vanligtvis av många galatekrabbor (Munidopsis subsquamosa).
En av de mest ovanliga organismerna som finns är tubmask Riftia pachyptila, som kan grupperas i stora mängder och nå storlekar nära 2 meter.
Dessa rörmaskar har inte mun, mage eller anus (det vill säga de har inte matsmältningssystemet); de är en helt stängd väska utan öppning för den yttre miljön.
Den ljusröda färgen på pennan vid spetsen beror på närvaron av extracellulärt hemoglobin. Vätesulfid transporteras genom cellmembranet som är associerat med filamenten i denna plym, och genom extracellulärt hemoglobin når en specialiserad ”vävnad” som kallas en trofosom, som helt består av symbiotiska kemosyntetiska bakterier..
Det kan sägas att dessa maskar har en inre "trädgård" av bakterier som matar på vätesulfid och ger "maten" för masken, en extraordinär anpassning.
Heta öknar täcker 14-20% av jordens yta, ungefär 19-25 miljoner km.
De hetaste öknarna, såsom Sahara i Nordafrika och öknarna i sydvästra USA, Mexiko och Australien, finns i tropikerna på både norra och södra halvklotet (mellan cirka 10 ° och 30-40 ° latitud).
En avgörande egenskap hos en het öken är torrhet. Enligt klimatklassificeringen Koppen-Geiger är öknar regioner med en årlig nederbörd på mindre än 250 mm.
Årlig nederbörd kan dock vara ett vilseledande index, eftersom vattenförlust är en avgörande faktor i vattenbudgeten..
Således är definitionen av öken från FN: s miljöprogram ett årligt fuktunderskott under normala klimatförhållanden, där potentiell evapotranspiration (PET) är fem gånger större än faktisk nederbörd (P)..
Hög PET förekommer i heta öknar eftersom solstrålning på grund av brist på molntäckning når det högsta i torra regioner.
Öknar kan delas in i två typer beroende på deras torrhet:
Öknarna skiljer sig från torra halvtorra länder (P / PET 0,2-0,5) och från torra underfuktiga länder (0,5-0,65).
Öknar har andra viktiga egenskaper, såsom deras starka temperaturvariationer och deras höga salthalt..
Å andra sidan är en öken vanligtvis förknippad med sanddyner och sand, men denna bild motsvarar bara 15-20% av dem alla; steniga och bergiga landskap är de vanligaste ökenmiljöerna.
Invånarna i öknarna, som är termofiler, har en rad anpassningar för att möta motgångar som uppstår bland annat brist på regn, höga temperaturer, vindar, salthalt.
Xerofytiska växter har utvecklat strategier för att undvika svett och lagra så mycket vatten som möjligt. Suckulens eller förtjockning av stjälkar och löv är en av de mest använda strategierna.
Det är uppenbart i familjen Cactaceae, där bladen också har modifierats i form av ryggar, både för att undvika evapotranspiration och för att avvisa växtätare..
Könet Lithops eller stenväxter, infödda i den namibiska öknen, utvecklar också suckulens, men i detta fall växer växten jämnt med marken och kamouflerar sig med de omgivande stenarna.
Å andra sidan utvecklar djur som lever i dessa extrema livsmiljöer alla möjliga anpassningar, från fysiologiska till etologiska. Till exempel presenterar de så kallade kängururåttorna liten volym urinering i ett litet antal, vilket gör dessa djur mycket effektiva i sin vatten-knappa miljö..
En annan mekanism för att minska vattenförlusten är en ökning av kroppstemperaturen. till exempel kan kroppstemperaturen hos vilande kameler öka på sommaren från cirka 34 ° C till över 40 ° C.
Temperaturvariationer är av stor betydelse för att bevara vatten, för följande:
Ett annat exempel är sandråttan (Psammomys obesus), som har utvecklat en matsmältningsmekanism som gör det möjligt för dem att bara mata på ökenväxter av Chenopodiaceae-familjen, som innehåller stora mängder salter i bladen.
De etologiska (beteendemässiga) anpassningarna av ökendjur är många, men kanske det mest uppenbara innebär att aktivitetsvila-cykeln är omvänd.
På detta sätt blir dessa djur aktiva vid solnedgången (nattlig aktivitet) och upphör att vara aktiva vid gryningen (dagvila), vilket innebär att deras aktiva liv inte sammanfaller med de hetaste timmarna..
Ingen har kommenterat den här artikeln än.