Psykofiilit

Se Psykofiilit Ne ovat alatyyppisiä ääriliikkeitä. Nämä organismit ovat yleensä bakteereja tai kaaria; On kuitenkin metatsoaria, kuten jäkälät, levät, sienet, nematodit ja jopa hyönteiset ja selkärankaiset eläimet.

Kylmäympäristöt hallitsevat maan biosfääriä, ja ne kolonisoivat runsaasti ja erilaiset mikro -organismit, joilla on potentiaalisesti kriittinen rooli globaaleissa biogeokemiallisissa sykleissä.

Lisenssi Xanthoria elegans hyvin tunnettu psykofiili, joka voi fotosynteesiä lämpötiloissa niin alhaisissa kuin -24 ° C. Valokuva Albertassa, Kanadassa. Lähde: Jason Hollinger, Wikimedia Commons

Pienen lämpötilojen tukemisen lisäksi psykofiiliset organismit on mukautettava myös muihin äärimmäisiin olosuhteisiin, kuten korkeat paineet, korkeat suolat suolat ja korkea ultraviolettisäteily.

Psykofiili -organismien ominaispiirteet

Elinympäristö

Psykofiilisten organismien tärkeimmät elinympäristöt ovat:

-Meripolaariympäristöt.

-Penkki tai merijää.

-Maanpäälliset ympäristöympäristöt.

-Lagos, jolla on suuri korkeus ja leveysaste.

-Alajärvet.

-Kylmät alppialueet.

-Jäätikköpinnat.

-Polaariset aavikot.

-Syvä meri.

Mukautukset

Psykofiilit ovat suojattu jäätymiseltä useilla mukautuksilla. Yksi niistä on heidän solukalvojensa joustavuus, jonka he saavuttavat, mukaan lukien korkean ja tyydyttymättömien rasvahappojen pitoisuus lipidikalvojen rakenteisiin.

Näiden rasvahappojen sisällyttämisen vaikutus on sulamispisteen lasku, samalla kun ne lisäävät niiden juoksevuutta ja vastustusta.

Toinen tärkeä psykofiilien sopeutuminen koostuu jäätymisenestoproteiinien synteesistä. Nämä proteiinit ylläpitävät kehon vettä nestemäisessä tilassa ja suojaavat DNA: ta, kun lämpötilat laskeutuvat veden jäätymispisteen alapuolella. Ne estävät myös jään muodostumisen tai uudelleenkiteyttämisen.

Voi palvella sinua: didinium

Psykopillien ja esimerkkien tyypit

Yksisoluiset organismit

Yksisoluisten psykofiilien monimuotoisuus on erittäin suuri. Näistä voimme mainita useimpien bakteerilinjojen jäsenet: happamarkkinat, aktinobakteerit, bakteroidit, klooriofleksit, syanobakteerit, firmicutes, gemmatimonadet, OP10 ja Plamycetes.

Lisäksi proteobakteerit ja verruchomikrobia. Ne on havaittu myös Grönlannissa, Kanadassa, Tiibetissä ja Himalajassa.

Löydämme psytrofiilisten syanobakteerien joukossa Lepolle, Phormidium ja Nostoc. Muut yleiset tyylilajit ovat yksisoluisia Aphanothece, Chroococcus ja Charnaesiphon, ja rihmalta Värähtely-, Mikrokooli, Schizothrix, Anabaena, Calothrix, Krinaali ja Plectonerna.

Monisoluiset organismit

Psykofiilisten hyönteisten joukossa voimme nimetä genre Diamesa Himalajasta (Nepal), joka pysyy aktiivisena, kunnes lämpötila on -16 ° C.

Siellä on myös MOG -saukko (ilman siipiä), Etelämanner -belgia, 2-6 mm pitkä, endeeminen Etelämannerelle. Tämä on mantereen ainoa hyönteinen ja myös ainoa yksinomaan maanpäällinen eläin.

Selkärankaiset eläimet voivat myös olla psykofiilisiä. Joitakin esimerkkejä ovat pieni määrä sammakoita, kilpikonnia ja käärme, joka käyttää solunulkoisen veden jäätymistä (solujen ulkopuolella) selviytymisstrategiana solujensa suojaamiseksi talvella.

Etelämantereen nematodi Davidi Panagroimus voi selviytyä solunsisäisen veden jäädyttämisestä ja kasvaa sitten uudelleen ja lisääntyä.

Myös Channichthyidae -perheen kalat -jotka asuvat Antarktikan ja Etelä -Etelä -Amerikan kylmissä vesissä -käyttävät jäätymisenestoproteiineja suojaamaan soluja täydelliseltä jäätymiseltä.

Kasvulämpötilat ja psytrofiiliset organismit

Maksimilämpötila (t_Max) organismin kasvu on korkein, mitä tämä voi sietää. Kun taas optimaalinen lämpötila (t_Valita) Kasvu on sellainen, jossa organismi kasvaa nopeammin.

Voi palvella sinua: Aspergillus fumigatus

Yleisesti katsotaan, että kaikki organismit, jotka selviävät ja kehittyvät alhaisissa lämpötiloissa, ovat psykofiilisiä. Kuitenkin, kuten tiedämme, termi Psykofiilinen Sitä tulisi soveltaa vain niihin organismeihin, joiden t_Max on 20 ° C (ts. He eivät voi selviytyä korkeammista lämpötiloista).

Hyvin kylmien alueiden mikro -organismit on eristetty, mikä voi kasvaa laboratorio -olosuhteissa yli 20 ° C: n lämpötiloissa, mikä osoittaa, että vaikka niitä on sopeutettu alhaiseen lämpötilaan, niitä ei pidä pitää psykofiileinä. Näitä mikro -organismeja kutsutaan "mesotoleranteiksi", ts. Ne sietävät keskilämpötilaa.

Metanokoccoides burtonii ja Metanogeenihyvät Lake Ace

Metanokoccoides burtonii Se on Extremofiilinen ja metatonogeeniset kaarit, jotka on eristetty ACE -järvestä Antarktiksessa, missä lämpötila vaihtelee välillä 1 - 2 ° C. Laboratoriotutkimuksissa havaittiin kuitenkin, että sen t_Valita Kasvu on 23 ° C ja T_Max  Se on 28 ° C, joten sitä ei pidä pitää psykofiilinä.

Metanogeenihyvät Se on myös metanogena ja halophili_Valita  15 ° C ja T_Max 18 ° C, koska se on mahdollista luokitella se psykofyyliksi.

Voitaisiin katsoa, ​​että psykofiili M. Frigidum Sen tulisi olla paremmin mukautettu mataliin lämpötiloihin, jotka M. Burtonii. kuitenkin, M. Burtonii kasvaa nopeammin kuin M. Frigidum Lämpötilassa 1 - 2 ° C järven ässä.

Nämä tiedot osoittavat, että lämpötilan lisäksi on olemassa muita ympäristöä (bioottisia ja abioottisia tekijöitä), jotka vaikuttavat näiden mikro -organismien väestönkasvuun luonnollisessa elinympäristössään.

Organismin selviytyminen tietyssä ympäristössä riippuu useiden ympäristötekijöiden yhdistelmästä eikä vain yhden vaikutuksesta. Toisaalta jokaisella mikro -organismilla on erityisiä vaatimuksia (erilainen kuin lämpötila), jotka myös vaikuttavat niiden suorituskykyyn.

Voi palvella sinua: Lactobacillus bulgaricus

Siinä tapauksessa että M. Burtonii ja M. Frigidum, Tiedetään, että kukin käyttää erilaisia ​​hiili- ja energialähteitä: M. Burtonii Käytä metyloituja substraatteja, kun taas M. Frigidum Käytä h₂: Co₂ Sen kasvulle. Lake Ace on kyllästetty metaanilla, joka suosii M. Burtonii.

Spichopyxis alkenkensis ja haloarchaea

Spichopyxis alkenkensis Se on pohjoisen pallonpuoliskon merivesien eristetty bakteeri, jossa vallitsevat 4 - 10 ° C. Toisaalta Haloarchaeas, jotka ovat kaaria, jotka asuvat erittäin tyydyttyneissä suolavesissä, kasvavat -20 ° C: n lämpötilassa.

Huolimatta siitä, että ne ovat esittäneet korkeita populaatioita luonnollisissa elinympäristöissä, yhtäkään näistä mikro -organismeista ei ole viljelty laboratoriossa alle 4 ° C: ssa.

Samaan aikaan, S. Alakentensis Siinä on t_Max 45 ° C ja Haloarchaea voivat kasvaa yli 30 ° C: n lämpötiloissa, joten niitä ei voitu pitää psytrofiileinä. Niiden populaatiot ovat kuitenkin hyvin sopeutuneita ja ovat erittäin runsaasti erittäin kylmillä alueilla.

Edellä mainitusta voidaan olettaa, että on olemassa muita rajoittavia ympäristötekijöitä, jotka vaikuttavat näiden organismien selviytymiseen niiden luonnollisissa elinympäristöissä, ja suurimman painon lämpötila ei ole lämpötila.

Bioteknologiset sovellukset

Psykofiili -organismien entsyymeille on ominaista korkea aktiivisuus matalissa ja kohtalaisissa lämpötiloissa. Lisäksi näillä entsyymeillä on huono lämpöstabiilisuus.

Näiden ominaisuuksien takia psykofiilisten organismien entsyymit ovat erittäin houkuttelevia, joita voidaan soveltaa muun muassa elintarvike-, lääketieteen, molekyylibiologian, molekyylibiologian erilaisissa prosesseissa.

Viitteet

1. Psykofiilin käsitteestä. ISME Journal, 10 (4), 793-795. Doi: 10.1038/ismej.2015.160
2. Psykofiilit: biologisesta monimuotoisuudesta bioteknologiaan. Toinen painos. Springer Verlag, Heidelberg, Saksa. pp. 685.