By Liz Langley

My, ludzie, myślimy, że jesteśmy dość gorącymi istotami, ale to zależy od tego, czym mierzymy. Jeśli chodzi o znoszenie trudnych warunków, na przykład, istnieją na tym świecie stworzenia, które sprawiają, że wyglądamy jak banda babeczek.

Poznaj ekstremofile, tak zwane, ponieważ potrafią wytrzymać w środowisku tak intensywnie gorącym, zimnym, słonym, kwaśnym, zasadowym, ciśnieniowym, suchym, radioaktywnym lub jałowym, że zgasiłyby nas jak zapałki w huraganie. Tak imponujące są ich supermoce, że NASA zrobiła z nich karty handlowe, tak jak z Supermanem.

Extremofile nie tylko robią wyjątkowe rzeczy, ale otworzyły nasze umysły na temat tego, czym jest życie i jakie środowiska mogą je wspierać, poszerzając nasz pogląd na potencjał życia na innych planetach, mówią naukowcy.

„Ludzie, którzy pracują z ekstremofilami mają całkiem podobne potrzeby jak ludzie, którzy wybierają się na Marsa, z tą różnicą, że zazwyczaj mogą tam być i sami obsługiwać instrumenty; nie muszą zlecać tego robotom. Ale pod względem technologii i technik jest to naprawdę to samo” – powiedział Jay Nadeau, profesor nadzwyczajny inżynierii biomedycznej na Uniwersytecie McGill, który bada bakterie ekstremofilne w kanadyjskiej Arktyce.

Jej zespół jako pierwszy opisał mikroba z rodzaju Thiomicrospira, który ma niewielkie modyfikacje w strukturze komórkowej, które pozwalają mu rozwijać się w jego lodowym domu.

Ekstremofile mogą nam również pomóc w bardziej ziemskich sprawach, od farmaceutyków do produkcji energii, ale, jak powiedział Nadeau, „Wiele z tych prac jest wykonywanych po prostu z chęci dowiedzenia się, co jest na Ziemi, o czym nie wiemy… i jest tego sporo.”

Bonus: Niektóre z nich są po prostu urocze. Oto pięć najfajniejszych ekstremofili.

Tardigrades and Tiaras

Nie ma wątpliwości – gdyby istniał konkurs na słodkiego ekstremofila, wygrałaby tardigrada (powyżej). Mają one nawet urocze przezwisko – „wodny niedźwiedź” – i wyglądają jak manaty ubrane w kombinezony kosmiczne na Halloween.

Mierząca około milimetra długości, tardigrada jest polirekstremofilem, co oznacza, że jest w stanie przetrwać w wielu trudnych warunkach. Sarah Bordenstein z Marine Biological Laboratory w Woods Hole pisze, że mogą one wytrzymać temperatury od -328 °F (200 °C) do 304 °F (151 °C), brak wody i tlenu, „wrzący alkohol” (kto o tym pomyślał?) i tysiąc razy większe promieniowanie niż to, które możemy przyjąć.

Jednym ze sposobów na przetrwanie jest przejście w kryptobiozę, stan zawieszonego ożywienia, w którym funkcje organizmu, takie jak metabolizm, tymczasowo się wyłączają. Pozostają w tym skurczonym stanie, w którym nazywane są „tunelem”, do czasu aż warunki się poprawią. Są one znane z tego od dziesięcioleci.

Zrozumiałe, że tardigrade stała się ulubienicą pop/nerd kultury, z jej uroczym kubkiem pojawiającym się na wszystkim, od własnych koszulek do podkładek pod mysz do, cóż, kubków.

Nie, nie mamy numeru do ich agenta.

Krewetkarine: Salty Survivors

Those of us who could eat popcorn, chips, and salty snacks until we pop can easily identify with the halophile, a creature that thrives in very salty environments. Krewetki solankowe z Wielkiego Słonego Jeziora są halofilami, które są w domu w miejscach takich jak Wielkie Słone Jezioro w Utah, którego części są dziesięć razy bardziej słone niż ocean.

Krewetki solankowe są takimi super słonymi rozbitkami, ponieważ, jak podaje Great Salt Lake Ecosystem Program, ich zewnętrzne ciało jest nieprzepuszczalne dla wody, więc słona woda dostaje się do nich tylko przez usta. Dwie pompy, skrzela krewetki i specjalny gruczoł na szyi, odfiltrowują sól i pomagają utrzymać równowagę soli w organizmie.

Mają też trzy rodzaje hemoglobiny, białka, które wiąże tlen we krwi. Poziom hemoglobiny wzrasta u krewetek, gdy zwiększa się zasolenie wody.

Metanowy robak lodowy

Mogą wyglądać obco, ale ohydne stworzenie przedstawione na zdjęciu poniżej to metanowy robak lodowy, odkryty tu na Ziemi w 1997 roku, żyjący na dnie morskim w Zatoce Meksykańskiej. Te ekstremofilne płaskie, różowawe, do dwóch cali długie robaki zostały znalezione zagrzebujące się w kopcach metanu i prawdopodobnie żyjące na bakteriach, które rosną na metanie.

Szczerze mówiąc, gdybyś tak wyglądał, też byś się zakopał.

Wyraźnie mniej upiorne są robaki z lodowca, czarne, kwadratowe stworzenia o długości kilku centymetrów. Daniel Shain, przewodniczący wydziału biologii w Rutgers-Camden, poszukiwał lodowych robaków w odległych miejscach, od Tybetu po Alaskę – częściowo finansowany przez National Geographic. (Obejrzyj film o robakach lodowych na Alasce.)

Reportując wędrówkę prowadzoną przez Shaina, Doug O’Harr z Anchorage Daily News doniósł, że widział tak wiele robaków, że jeden lodowiec wydawał się „porośnięty rzadkimi włosami”.”

Lodowcowe robaki lodowe są „największym znanym zwierzęciem, które ukończyło swój cykl życiowy na lodowcu, co jest nie lada wyczynem”, napisał Dan w e-mailu.

Przetrwają one na algach i są podobne do robaków ziemnych, ale ich funkcje życiowe – rozmnażanie, metabolizm, wzrost – zachodzą na granicy zamarzania, w temperaturze około 32° Fahrenheita (0° Celsjusza). Jeśli jednak temperatura wzrośnie o kilka stopni, do około 40° Fahrenheita (4° Celsjusza), robaki nie wytrzymują tego – w końcu topią się i umierają.

Co pokazuje, że nasze pojęcie „ekstremalności” jest względne.

Mikrob „pędząca kula ognia”

Na niektórych zdjęciach Pyrococcus furiosus wygląda jak abstrakcyjny rysunek złotej rybki Fantazji, na innych jak cukierek mascarpone pozostawiony w naczyniu trochę za długo. W prawdziwym życiu ten twardy, mały beztlenowiec, którego nazwa oznacza „pędzącą kulę ognia”, preferuje wodę o temperaturze odpowiadającej punktowi wrzenia: 212° Fahrenheita (1000° Celsjusza), co czyni go hipertermofilem. Termofile lubią gorąco; hipertermofile wybraliby piekło na wakacje.

Karl Stetter odkrył P. furiosus w geotermicznie ogrzewanych osadach morskich na włoskich wyspach Vulcano w latach 80. (Zobacz więcej zdjęć morskich mikrobów.)

Russell McLendon z Mother Earth News doniósł tej wiosny, że naukowcy z University of Georgia majstrowali przy genach kuli ognia, tworząc wersję mikroba, która preferuje chłodniejszy klimat i ma smak dwutlenku węgla, a nie zwykłych węglowodanów. Nadzieją jest stworzenie wariantu fireballa, który oddycha dwutlenkiem węgla i zamienia go w paliwo.

Gdy to się stanie, chcielibyśmy mieć kota, który oddycha gniewem i zamienia go w pączki. Nauka? Anyone?

Bakteria odporna na promieniowanie

Piękna, odporna, tajemnicza… wszystkie cechy bohaterki filmu noir zamknięte są w tej bakterii Dienococcus radiodurans, która wygląda – przynajmniej na tym zdjęciu – jak zmieniający się pierścień nastroju.

The Genome News Network mówi, że została odkryta „prawie pięćdziesiąt lat temu w puszce mielonego mięsa, które zepsuło się pomimo sterylizacji przez promieniowanie,” i że odporność na promieniowanie jest nagradzanym talentem tego polyextremophile. Kiedy jego genom zostaje uszkodzony przez promieniowanie, D. radiodurans po prostu zszywa go z powrotem idealnie – i dość szybko – i kontynuuje swoją działalność.

Mikrob Lazurus, jak go nazwano, posiada tytuł Guinness World Records dla „Najbardziej odpornej na promieniowanie formy życia” – może wytrzymać około 3000 razy więcej promieniowania niż my. I jest to organizm jednokomórkowy.

To czyni go bardzo interesującym dla naukowców: Poznanie sposobu, w jaki mikroby opierają się promieniowaniu, może dać wgląd w ochronę ludzi przed różnymi rodzajami ekspozycji na promieniowanie, od chemioterapii po uszkodzenia słoneczne.

Więc… co dziś robiłeś?