Extremòfils: amants de les condicions extremes

Redacció: Isabel Rodríguez

Curs: 2n de l'ESO
Col·legi Mare de Déu del Carme

Diuen que els éssers vius ocupen una franja de temperatures que oscil.len entre els -18ºC i els 50ºC. Però encara es pot trobar vida en estat latent en temperatures més extremes, d’aquesta manera els marges queden redefinits entre -200ºC i 110ºC. Aquests són els extremòfils (d'extrem i la paraula grega φιλíα=afecte, amor, és a dir "amant en condicions extremes"), microorganismes capaços de sobreviure a temperatures i condicions insòlites. Anem a conèixer quins són aquests ambients i quins són els organismes que habiten en ells!

CONDICIONS EXTREMES DE TEMPERATURA:
A temperatures elevades habiten els hipertermòfils, dels quals el seu rang natural està per sobre dels 80ºC. Els hipertermòfiles pertanyen al grup dels procariotes (Regne Protoctist), tant en Bacteria com a Archea sent aquest últim grup en el qual es troben en major nombre.

A baixes temperatures el nivell més baix d'activitat biològica d'un microorganisme està en -18º C. La principal raó d'aquest baix marge, en comparació amb els límits superiors, és que l'aigua es congela; i d'una banda deixa de ser el mitjà per a reaccions metabòliques, però a més els vidres trenquen la membrana. L'excepció a això, és el nematode Panagrolaimus davidi que pot resistir amb tota l'aigua del seu cos congelat.

CONDICIONS EXTREMES DE RADIACIÓ:
La radiació és l'energia en trànsit, bé com a partícules (protons o neutrons) o com a ones electromagnètiques (llamps gamma, raigs X i raigs UV).

No és habitual que a la superfície de la Terra hagi nivells extrems de radiació, però sí que han estat estudiats els efectes d'una radiació intensa tant d' UV, com de radiació ionitzant per la seva importància en medicina, producció d'energia o viatges espacials.

El bacteri Deinococcus radiodurans és famòs per la seva capacitat de resistir la radiació ionitzant (per sobre dels 20 Kg) i la radiació gamma i UV amb dosis de mes de 1000 J m-2. Aquesta extraordinària resistència s'aconsegueix a través d'un procés de resistència a la dessecació extrema. Altres organismes que poden suportar alts nivells de radiació són dues espècies de Rubrobacter i l'alga verda Dunaliella Bardawil.

Deinococccus radiodurans.

Dunaliella Bardawil.

CONDICIONS EXTREMES DE PRESSIÓ:
La pressió produeix un canvi de volum de l'organisme; a més comprimeix l'empaquetament dels lípids de manera que fa menys fluïda la seva membrana. L'augment de la pressió pot també impedir reaccions químiques. Encara que molts individus poden adaptar-se a una pressió molt alta, els canvis sobtats poden ser letals. 

La fossa de les Mariannes és la major depressió marina amb 10 898 m, i aquí trobem organismes que poden créixer a temperatura i pressió estàndard juntament amb altres que són espècies piezofiliques obligatòries a 70-80 MPa i que no poden sobreviure per sota dels 50 MPa.

Espècie pieziofílica.

CONDICIONS DE DESSECACIÓ:
L'aigua té limitacions extremes, evaporant a més de 100 º C i congelant a 0º C. Els organismes que poden tolerar la dessecació extrema entren en anhidrobiosis, un estat que es caracteritza per una quantitat d'aigua intracel·lular petita i per no tenir activitat metabòlica, és a dir, és la capacitat de supervivència en estat de màxima deshidratació. Aquest estat pot ser aconseguit per una gran varietat d'organismes, incloent bacteris, llevats, fongs, plantes, insectes, els tardígrads ("óssos d'aigua"), nematodes micòfags, i el mol·lusc Artemia salina.

Pseudachorutes parvulus "ossos d'aigua".

CONDICIONS EXTREMES DE SALINITAT:
Els halòfits fan referència als requeriments iònics per a la vida en altes concentracions de sal. Aquests inclouen un rang de microbis, moltes són archeas, cianobacteris i l'alga verda Dunaliella salina que pot sobreviure en solucions saturades de clorur sodi. 

Dunaliella Salina.

CONDICIONS EXTREMES DE PH:

El pH és una mesura de l'acidesa o alcalinitat d'una disolució. Es defineix com el (log [H+]) i indica la concentració d'ions H+. Els processos biològics acostumen a ocórrer en una puntuació baixa de l'espectre de pH, i el pH tant intracel·lular com ambiental acostuma a trobar-se en aquest rang. No obstant això el pH pot ser molt alt, com succeeix en els llacs salins o zones de dessecació, o molt baix arribant fins a assolir el valor de 0. A aquest pH excepcionalment baix, les proteïnes es desnaturalitzen.

IMPLICACIONS D'AQUESTA INVESTIGACIÓ:

El descobriment d'aquest tipus d'organismes és relativament recent. Però, segons els investigadors que se'n dediquen, podria tenir importants conseqüències. Principalment la finalitat d'aquest estudi és la de conèixer noves formes de vida tenint en compte els llocs on poden arribar a viure, de manera que es podria predir en quines classes de planetes podria existir vida.

Actualment és possible desenvolupar aquesta qüestió ja que ens trobem en un moment clau per a la ciència espacial, tenint en compte que una de les missions del robot Curiosity és la de recollir informació referent a les possibilitats de vida en el planeta Marte (o si hi ha hagut vida en el passat).

Però tampoc cal anar mes enllà: la mateixa existència d'aquest tipus d'organismes en el nostre Planeta ja és un descobriment propi de la ciència ficció, pel fet de què són capaços de desenvolupar la seva vida en ambients tan extravagants, hostils, etc. I des de fa milions d'anys...I és que sembla que la seva millor defensa envers la depredació, és la seva pròpia llar.
 

En un llac volcànic (Yellowstone, Estats Units) i extremadament hostil, la vida és possible. Els colors vius d'aquesta font termal a la primavera, són degut als microorganismes extremòfils pigmentats que creixen al voltant de l'aigua rica en minerals.