Extremophiles 특성, 유형 및 예

그 극한 균 그들은 극한의 환경에서 살아가는 유기체, 즉 인간에게 알려진 대부분의 유기체가 사는 환경에서 벗어나는 유기체입니다..

극한과 극한기라는 용어는 상대적으로 인간 중심적이다. 왜냐하면 인간은 우리 자신의 존재에 대해 극단적 인 것으로 여겨지는 것에 따라 서식지와 주민을 평가하기 때문이다..

따라서 극한 환경을 특징 짓는 것은 사람의 온도, 습도, 염분, 빛, pH, 산소의 가용성, 독성 수준과 관련하여 인류가 참을 수없는 조건을 제시한다는 것입니다..

인간 중심적 관점에서 볼 때, 인간은 그들을 평가 한 유기체에 따라 극한 생물이 될 수 있습니다. 예를 들어, 산소가 독성을 지닌 엄격한 혐기성 유기체의 관점에서, 호기성 존재 (인체와 같은)는 극한 성질 일 것이다. 반대로, 인간에게는 혐기성 미생물이 극한 생물이다..

색인

• 1 "extremophiles"라는 용어의 유래
  • 1.1 R. D. Macelroy
• 2 극한 환경의 특성
• 동물학적인 규모의 극한 물질의 유형
  • 3.1 단세포 유기체
  • 3.2 다세포 생물
  • 3.3 폴리 극 미생물
• 4 가장 일반적인 유형의 극한 환경
  • 4.1 극한의 추운 환경
  • 4.2 극한의 열 환경
  • 4.3 극한의 환경
  • 4.4 극한의 산 및 알칼리성 환경
  • 4.5 과도 및 무산소 환경
  • 4.6 높은 방사선 환경
  • 4.7 인위적인 목적
• 5 전환과 생태권
• 6 여러 단계 또는 단계가있는 동물과 식물
  • 6.1 식물
  • 6.2 동물
• 7 참고

"극한 생물"의 기원

현재 우리는 지구 내부와 외부의 수많은 환경을 극단적 인 것으로 정의하고 있습니다. 우리는 끊임없이 생존 할뿐만 아니라 많은 사람들이 번영 할 수있는 생물체를 끊임없이 발견합니다.

R. D. Macelroy

1974 년 R. Macelroy는 중간 환경의 환경에서 자라는 중온 성 유기체와는 달리 극한 조건 하에서 최적의 성장과 발달을 나타내는 이러한 유기체를 정의하기 위해 "극한 미생물"이라는 용어를 제안했다.

Macelroy에 따르면 :

"Extremófilo는 중간 환경에서 자랄 수있는 환경에 적응할 수있는 유기체 또는 중간 환경에서만 자라는 유기체를 설명합니다".

생물체에는 극단적 인 두 가지 기본 정도가 있습니다. 용인하다 극한적인 환경 조건과 다른 환경보다 지배적 인 상태가됩니다. 성장하고 개발하는 사람들 최적으로 극한의 상황에서.

극한 환경의 특성

"END"등의 환경의 이름은 인간의 생존을 허용하는 소정의 환경 조건 (온도, 염도, 방사선 등)의 기준의 말단부 고려에 기초하여 인위적 구조에 대응.

그러나,이 종파는 (인간의 관점 대신에) 환경에 존재하는 유기체의 관점에서 환경의 특정 특성을 기반으로해야합니다..

이러한 특성에는 바이오 매스, 생산성, 생물 다양성 (생물 종의 수와 높은 분류군의 표현), 생태계의 다양성과 관련된 유기체의 환경에 대한 특정 적응이 포함됩니다.

이러한 모든 특성의 총합은 환경의 극한 상태를 나타냅니다. 예를 들어 극단적 인 환경은 일반적으로 다음과 같은 환경입니다.

• 낮은 바이오 매스 및 생산성
• 구식 생활 양식의 우월성
• 우수한 생활 양식 부재
• 광합성과 질소 고정의 부재, 다른 대사 경로 및 생리 학적, 대사 적, 형태 학적 및 / 또는 생애주기 별 적응에 대한 의존성.

동물 학적 규모의 극한 생물의 유형

다세포 생물

극한기라는 용어는 흔히 박테리아와 같은 원핵 생물을 가리키며 때로는 고세와 상호 교환 적으로 사용됩니다..

그러나 극한 생물의 다양성이 있으며 극한 서식지의 계통 발생 다양성에 대한 지식은 거의 매일 증가합니다.

예를 들어 우리는 모든 열충제가 고세균과 박테리아의 구성원이라는 것을 알고 있습니다. 진핵 생물은 (차가운 사랑) 호냉, acidophilic (연인 낮은 pH), alkalophilic (연인 높은 pH), xerophilic (연인 건조한 환경)과 호 염성 (소금 사랑) 중 일반적이다.

다세포 생물

무척추 동물과 척추 동물과 같은 다세포 생물도 극한 생물이 될 수 있습니다.

예를 들어, 일부 호냉은 세포질에서 osmolytes 축적 만 세포 외 물이 얼어 수 개구리, 거북과 겨울 동안 그들의 조직에서 세포 동결 방지 뱀의 소수를 포함하는 (외부 세포).

또 다른 예는 남극 선충류의 경우이다 Panagrolaimus davidi, 세포 내 동결 (세포 안의 물 결빙)에서 살아남을 수 있고, 해동 후 자라며 번식 할 수 있습니다.

또한 Channichthyidae 계통의 물고기, 남극의 차가운 물과 미 대륙의 남쪽에 사는 사람들은 부동액 단백질을 사용하여 세포가 완전히 얼어 붙지 않도록 보호합니다.

다 극한 생물

Poly extremophiles는 극한 환경에서 동시에 생존 할 수있는 생물로, 모든 극한 환경에서 흔히 볼 수 있습니다..

예를 들어 극한의 열, 제한된 물 가용성 및 종종 높은 염분을 견뎌내는 사막 식물.

또 다른 예는 해저에 서식하는 동물 들로서 빛의 부족과 양분 부족과 같은 매우 높은 압력에 견딜 수있는 동물들이다..

가장 일반적인 유형의 극한 환경

전통적으로 극한 환경은 다음과 같은 비 생물 적 요인에 따라 정의됩니다.

• 온도.
• 용수 가용성.
• 압력.
• pH.
• 염분.
• 산소 농도.
• 방사선 수준.

유사하게, extremophiles는 극단적 인 조건에 기초하여 기술된다..

우리가 그들의 비 생물학적 조건에 따라 인식 할 수있는 가장 중요한 극한 환경은 다음과 같습니다.

극한의 추운 환경

극한의 추위 환경은 5 ℃ 이하의 온도에서 짧거나 긴 기간 동안 자주 유지되거나 떨어지는 환경입니다. 여기에는 육지 기둥, 산악 지대 및 일부 심해 서식지가 포함됩니다. 낮에는 매우 뜨거운 사막조차도 밤에는 매우 낮은 기온이납니다..

빙권에 서식하는 다른 생물체 (물이 고체 상태 인 곳)가 있습니다. 예를 들어, 영구적 인 또는주기적인 눈이 덮인 영구 동토층의 얼음 기둥에 서식하는 생물체는 감기, 건조 및 높은 수준의 방사선을 포함한 여러 가지 극단을 견뎌내야합니다.

극한의 열 환경

매우 뜨거운 서식지는 남아 있거나 주기적으로 40 ° C 이상의 온도에 도달하는 서식지입니다. 예를 들어, 뜨거운 사막, 지열 사이트 및 깊은 수 열수 배출구.

종종 그들은 (암석 내에 위치) 가능한 물이 매우 제한되어 극도의 고온 환경 (또는 지속적으로 일정한 시간주기) 등 냉온수 사막로서, 일부 endolithic 서식지와 연관된.

극한의 환경

다른 환경은 해양 및 깊은 호수의 저서 성 구역과 같이 높은 정수압의 영향을받습니다. 이 깊이에서 주민들은 1000 기압 이상의 압력을 견뎌야합니다.

또는 저기압의 극 저압 (hypobaric extremes)이 있고, 산과 기타 세계의 다른 고지대 지역에있다..

극한의 산 및 알칼리성 환경

일반적으로 극도로 산성 인 환경은 pH 5 이하의 값을 유지하거나 정기적으로 유지하는 환경입니다.

특히 낮은 pH는 존재하는 금속의 용해도를 증가시키고 환경에 존재하는 유기체가 여러 생물학적 극한에 직면하도록 적응되어야하므로 환경의 "극한"상태를 증가시킵니다.

반대로, 극도로 알칼리성 인 환경은 pH 값을 9 이상으로 유지하거나 정기적으로 등록하는 환경입니다..

극한의 pH 환경의 예로는 호수, 지하수 및 토양, 고 산성 또는 알칼리성.

과열 및 무산소 환경

Hypersaline 환경은 해수의 염분 농도보다 높은 소금 농도를 가진 것으로 정의됩니다.이 농도는 35ppm입니다. 이러한 환경에는과 사린 및 염분 호수가 포함됩니다..

"염분"으로 염화 나트륨에 의한 염분만을 언급하지는 않습니다. 염분이 많은 환경에서 염분이 다른 염분이있을 수 있기 때문입니다.

제한된 자유 산소 (저산소) 또는 산소가없는 (무산소) 서식지는 지속적으로 또는 일정한 간격으로 극단적 인 것으로 간주됩니다. 예를 들어, 이러한 특성을 지닌 환경은 대양과 호수의 무산소 유역이며, 가장 깊은 퇴적물 지층.

높은 방사선 환경

자외선 (UV) 또는 적외선 (IR) 방사는 유기체에 극한 조건을 부과 할 수 있습니다. 방사선의 극한 환경은 비정상적으로 높은 방사선 또는 정상 범위를 벗어난 방사선에 노출 된 환경입니다. 예를 들어 극지방과 높은 고도 (수중 생물로 육상).

Phaeocystis pouchetii

일부 종은 높은 자외선 또는 적외선의 회피 메커니즘을 나타낸다. 예를 들어, 남극 해초 Phaeocystis pouchetii UV-B 파장 (280-320nm)을 강력하게 흡수하는 수용성 "일광 차단제"를 생산하고 수층의 상위 10m에서 매우 높은 UV-B 수준으로부터 세포를 보호합니다 (이후 바다 얼음의 파괴).

Deinococcus radiodurans

다른 유기체는 전리 방사선에 매우 관대합니다. 예를 들어, 세균 Deinococcus radiodurans 전리 방사선에 노출 된 후 광범위한 DNA 손상을 보상함으로써 유전 적 완전성을 보존 할 수있다..

이 박테리아는 분해를 제한하고 DNA 단편의 확산을 제한하기 위해 세포 간 메커니즘을 사용합니다. 또한, 그것은 매우 효율적인 DNA 복구 단백질을 가지고 있습니다.

Astyanax 허브 브리

겉보기 방사선 량이 적거나 방사능이없는 환경에서도 극한 생물은 방사선 수준의 변화에 ​​대응할 수 있습니다.

예를 들어, Astyanax 허브 브리, 동굴에 서식하는 맹인 멕시코 물고기는 표면적으로 인식 가능한 안구 구조를 나타내지 않으며 그럼에도 불구하고 주변 광의 작은 차이를 구별 할 수 있습니다. 그들은 외안근 수용체를 사용하여 움직임이있는 시각적 자극을 감지하고 이에 반응합니다..

인위적 종료

우리는 현재 극한의 환경 조건이 부과되고 인위적으로 인간 활동의 결과로 생성되는 환경에 살고 있습니다..

인위적인 영향을 미치는 이른바 환경은 극단적으로 다양하고, 세계적으로 접근 할 수 있으며, 극한의 환경을 정의 할 때 더 이상 무시할 수 없다.

예를 들어, 오염 (대기, 수질 및 토양)과 같은 기후 변화 및 산성비의 영향을받는 환경, 천연 자원의 추출, 물리적 교란 및 과다 발효.

전환과 에코 톤

위에서 언급 한 극단적 인 환경 외에도 육상 생태 학자들은 산속의 나무 줄이나 숲과 초원 사이의 경계와 같이 둘 이상의 다양한 지역 사회 또는 환경 사이의 전환 지대의 특별한 특성을 항상 알고있었습니다. . 이들은 인장 벨트 또는 에코 톤.

Ecotones는 또한 해양 환경, 예를 들어, 바다 얼음의 가장자리로 대표되는 얼음과 물 사이의 전이와 같은 존재합니다. 이러한 전이 구역은 인접한 공동체보다 더 큰 종 다양성과 바이오 매스 밀도를 보입니다. 주로 주변에있는 생물체가 인접한 환경의 자원을 활용할 수 있기 때문에 이점이 있습니다.

그러나 에코 톤은 지속적으로 변화하고 다이나믹 한 지역으로, 인접한 환경보다 매년 비 생물 적 및 생물 적 조건에서 더 넓은 범위의 변동을 보여줍니다.

이것은 유기체가 그들의 행동, phenology (계절 시간) 및 다른 종과의 상호 작용을 지속적으로 적응시켜야하기 때문에 합리적으로 "극한"으로 간주 될 수있다..

Ecotone의 양쪽면에 서식하는 종들은 종종 역학에 더 관대하며 한 종으로 제한된 종은 극한으로 다른 한 종을 경험합니다.

일반적으로 이러한 전이 영역은 종종 자연 및 인위적으로 기후 및 / 또는 변경의 변화에 ​​의해 영향을받는 첫 번째 영역이기도하다.

여러 단계 또는 단계가있는 동물과 식물

환경이 역동적 일뿐만 아니라 극단적 일 수도 있고 그렇지 않을 수도 있지만 유기체 또한 역동적이며 특정 환경 조건에 맞게 다른 단계의 수명주기를 갖습니다..

유기체의 생명주기 단계 중 하나를 지원하는 환경이 다른 단계의 극단적 인 경우가 발생할 수 있습니다.

식물

예를 들어, 코코넛 (코코스 나무), 바다로 운송하기에 적합한 종자를 제공하지만 성숙한 나무는 육지에서 자랍니다.

양치류와 다른 종류의 이끼와 같은 포자를 갖는 혈관 식물에서, 배우자 개체는 광합성 색소가없고, 뿌리가없고 환경 습도에 의존한다.

sporophytes에는 햇빛에있는 열 및 건조의 조건을 저항하는 뿌리 줄기 및 뿌리 줄기가있는 그러나. sporophytes와 gametophytes 사이의 차이는 taxa 사이의 차이와 같은 순서로있다.

동물

아주 가까운 예는 일반적으로 성인을 둘러싼 환경에 대해 용납 할 수없는 많은 종의 어린 단계입니다. 그래서 그들은 보통 자신이 필요로하는 기술과 강점을 얻는 기간 동안 보호와 보살핌을 필요로합니다. 이러한 환경에 대처할 수있다..

참고 문헌

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