Extremofil

Fònt cauda de Yellowstone, un exemple d'endrech favorable a d'organismes extremofils.

Leis extremofils son d'organismes vivents que vivon normalament dins d'environaments mortaus per la màger part deis autreis organismes coma de fònts caudas, d'aigas glacialas, de mitans somés a de pressions excepcionalas, de mitans fòrça salats, de mitans fòrça acids ò fòrça alcalins, de mitans radioactius, de mitans anoxics ò mitans privats de lutz. Aqueleis organismes son generalament d'arquèas e dei bacterias mai d'eucariòtas extremofils son tanben estats identificats, compres d'animaus « superiors » coma d'insèctes, de crustacèus e de peis. Pasmens, l'usatge resèrva lo tèrme « extremofil » ais organismes unicellulars.

Leis extremofils son diferents deis extremotolerants que son organismes capables de subreviure dins de condicions extrèmas mai que preferisson d'autrei mitans per s'espandir. Dins lei condicions ordinàrias, leis extremofils son fòrça rars car an de dificultats per rivalizar amb leis organismes normaus. De mai, son metabolisme especiau fonciona sovent mau dins aquelei condicions. Quauqueis organismes son dichs poliextremofils, es a dire que vivon dins d'environaments amb dos paramètres extrèms. Per exemple, es lo cas de Sulfolobus acidocaldarius que viu dins de fònts caudas acidas.

L'estudi deis extremofils interèssa fòrça lei scientifics e leis engenhaires. Au nivèu teoric, permet d'estudiar lei condicions d'aparicion de la vida ò de descriure de mecanismes de reparacion cellulara fòrça eficaç. Au nivèu practic, de recèrcas son en cors per assaiar de crear d'organismes capables de netetjar d'environaments fòrça polluits (mèscla idrocarburs/substàncias radioactivas...) ò per produrre de biocarburants dins de condicions normalament pauc favorablas a un procès biologic.

Istòria

D'organismes extremofils son estats descrichs tre lo sègle XIX coma Rhodotorula glutinis. Pasmens, lo caractèr excepcionau d'aqueleis espècias foguèt pauc a cha pauc comprés durant la segonda mitat dau sègle XX amb la descubèrta d'organisments vivents dins d'environaments supausats totalament ostils a la vida (tinas de produchs radioactius, foratges prefonds, fònts caudas, prefondors oceanics, etc.). Lei descubèrtas venguèron pus frequentas a partir deis ans 1980 e d'estudis pus precís foguèron alora organizats.

Tipes d'organismes extremofils

Leis acidofils e leis alcalofils

Lac volcanic acid colorat per la preséncia de cianobacterias.

Articles detalhats: Acidofil e Alcalofil.

Leis acidofils vivon dins d'environaments amb de pH inferiors a 4. Aquò inclutz un espèctre relativament larg d'espècias, compres de plantas coma l'esfanh qu'es a l'origina de l'aciditat dei torbieras. Una alga, Cyanidium caldarium, a una preferéncia per lei mitans amb un pH egau a 1. Pasmens, lei valors pus extrèmas son generalament observadas per d'organismes unicellulars coma lei cianobacterias blavas que vivon normalament dins de lacs volcanics amb un pH quasi egau a 0. Per aquò, dispausan generalament de « pompas transmembranàrias » que permèton de mantenir un pH quasi normau, entre 5 e 7, dins son citoplasma.

Leis alcalofils vivon dins d'environaments basics amb d'optimums de pH situats entre 8,5 e 11. Dins la natura, an una preferéncia per lei lònas de soda. Pasmens, dempuei la Revolucion Industriala, an egalament trobat d'endrechs favorables dins d'efluents industriaus coma aquelei dei cimentariás.

Leis alofils

Salinas coloradas per la preséncia de l'alga Dunaliella salina.

Article detalhat: Alofil.

Leis alofils son d'organismes qu'an besonh de concentracions autas de sau per viure. Son generalament d'arquèas e de bacterias mai plusors plantas an evolucionat per s'adaptar a aquelei condicions. Per subreviure, aqueleis organismes accumulan generalament de quantitats fòrça importantas de sau, principalament de clorur de potassi, per empachar una pèrda d'aiga per osmòsi. En parallèl, an desvolopat de proteïnas capablas de demorar foncionalas dins aquelei condicions.

Lei piezofils

Article detalhat: Piezofil.

Lei piezofils (ò barofils) son leis organismes que pòdon unicament viure dins de mitans iperbars coma lei fons oceanics. Aqueleis organismes semblan d'èsser nombrós mai son mau coneguts en causa dei dificultats per realizar d'observacions dins lei plans abissaus ò lei fòssas oceanicas. Per aquela rason, lo caractèr extremofil d'aqueleis espècias es de còps contestat.

Lei termofils e lei psicrofils

Alga Chlamydomonas nivalis sus de placas de nèu.

Articles detalhats: Termofil e Psicrofil.

Lei termofils preferisson generalament viure entre 50 e 70 °C, mai de cas pus extrèms existisson coma Pyrolobus fumarii que pòu pas se reprodurre en dessota de 90 °C . Aqueleis organismes son generalament observats dins de fònts caudas ò a proximitat de monts idrotermaus. Per subreviure, leis termofils an una membrana adaptada, generalament compausada d'un monojaç lipidic, per mantenir son integritat. D'espècias secrètan de proteïnas que demòran a l'exterior de la cellula e participan au mantenement de la membrana. En parallèl, d'autreï proteïnas empachan la denaturacion de l'ADN.

Lei psicrofils (ò criofils) que vivon dins d'environaments aguent una temperatura inferiora a 0 °C. Aquelei mitans se tròban generalament dins leis oceans e dins lei glaciers. Per aquò, leis organismes psicrofils an generalament desvolopat de membranas contenent una proporcion pus importanta d'acid gras insaturats, çò que permet d'empachar la formacion de glaç. An tanben de proteïnas e d'enzims adaptats ai temperaturas frejas. Pasmens, lei mecanismes evolutius de proteccion còntra lo freg son variats car fòrça taxons an evoluït per subreviure dins aqueleis environaments, compres de peis coma lei Nototheniidae.

Leis endolits

Article detalhat: Endolit.

Leis endolits son d'organismes que vivon au sen d'una ròca, generalament dins lei pòrs, lei fissuras ò entre lei grans de mineraus. Fòrça espècias d'aqueu grop son d'extremofils que son egalament adaptats a la manca d'aiga, au freg e a de pressions importantas. Leis endolits son fòrça estudiats per leis exobiologistas car podrián permetre una vida extraterrèstra reducha sus de planetas coma Mart.

Lei xerofils

Vegetaus xerofils dins un desèrt.

Article detalhat: Xerofil.

Lei xerofils son d'organismes adaptats a de condicions d'ariditat extrèmas. Fòrça espècias an desvolopat d'adaptacions per subreviure dins aquelei mitans, generalament situats dins de desèrts. D'un biais generau, aquò consistís a redurre au maximom lei pèrdas d'aiga ò a èsser capable de subreviure sota una forma « desidratada ».

Leis organismes metallotolerants

Article detalhat: Organisme metallotolerant.

Leis organismes metallotolerants son d'organismes capables de subreviure a de concentracions fòrça autas de metaus pesucs normalament mortalas per leis organismes ordinaris (coire, cadmi, arsenic, zinc, etc.). Per exemple, la bacteria Cupriavidus metallidurans pòu resistir a de concentracions milimolaras de zinc, de cadmi, de cobalt, de niquèl, de coire, de cròme, de mercuri e de plomb. Aquò es probablament lo resultat de la preséncia de dos plasmids que pòdon engendrar de reaccions de decontaminacion de l'environament de la colonia.

Leis organismes radioresistents

Article detalhat: Organisme radioresistent.

Leis organismes radioresistents son capables de resistir a de dòsis considerables de raionaments ionizants. Per exemple, Thermococcus gammatolerans pòu resistir a 30 000 Gy gràcias a un sistèma fòrça eficaç de reparacion de son ADN. En comparason, lo dòsi letau per l'èsser uman es de l'òrdre de 5 Gy. Dins la natura, la radioresisténcia pòu èsser utila dins d'environaments fòrça expausats ai raionaments ultraviolets coma la superficia d'Antartida. Pasmens, dempuei la segonda mitat dau sègle XX, d'organismes radioresistents vivon dins de tinas de produchs radioactius. Son generalament d'organismes poliextremofils que se desvolopan dins leis aigas caudas e corrosivas.

Recèrcas sus leis extremofils

Leis extremofils son l'objècte de recèrcas dempuei leis ans 1980. Un premier aisse assaia de trobar d'aplicacions dirèctas de sei proprietats per desvolopar de tecnologias novèlas. Aqueu domeni d'estudi es fòrça diversificat e conoís un certan desvolopament dins lo quadre de l'industria quimica e dei biotecnologias. Per exemple, es possible de concebre de lessius foncionament a bassa temperatura, de reactius per l'analisi quimica (especialament per la PCR) e de produchs de depollucion dei sòus.

Leis autreis aisses de recèrca son pus teorics. Lo premier es fondat sus l'ipotèsi que leis extremofils presentan de similituds importantas amb leis organismes aguent poblat la Tèrra après l'aparicion de la vida. Ansin, estudiar leis extremofils permetriá de melhorar lei conoissenças sus la vida primitiva. Lo segond aisse teoric regarda l'exobiologia qu'utiliza lei conoissenças aquistadas sus leis extremofils terrèstres per elaborar de modèls pus precís de biologia extraterrèstra.

Annèxas

Liames intèrnes

• Arquèas.
• Bacterias.
• Biologia.
• Exobiologia.
• Mòrt.
• Vida.

Bibliografia

• (fr) Daniel Prieur, « Jusqu'où la vie se niche-t-elle ? », Pour la science, julhet-setembre de 2008.
• (en) J. Seckbach, A. Oren e H. Stan-Lotter (dir.), Polyextremophiles: life under multiple forms of stress, Dordrecht, Springer, 2013.