Thermophiles: Masters of heat and their impact on humanity

Abstrakt

Środowiska ekstremalne charakteryzują się warunkami, które przekraczają granice tolerancji większości organizmów żywych. Określa się je mianem ekstremalnych, w odróżnieniu od ekosystemów wykazujących warunki sprzyjające wysokiej różnorodności form życia, jakimi są neutralne bądź bliskie neutralnemu pH, wysoka dostępność wody oraz temperatura nie przekraczająca 40°C. Występowanie wyższej temperatury klasyfikuje dane środowisko jako ekstremalne, a zamieszkujące je organizmy określane są mianem termofili. Wśród termofili zdecydowanie dominują mikroskopijne organizmy z domen Bakterii oraz Archeonów. Znani są również termofilni przedstawiciele bardziej zaawansowanych ewolucyjnie taksonów. Istnienie termofili zostało odkryte pod koniec XIX wieku, kiedy po raz pierwszy opisano mikroorganizmy wykazujące wzrost w temperaturze przekraczającej 70°C. Dalsze badania nad termofilami przyniosły wiele przełomowych odkryć, takich jak odkrycie polimerazy Taq – termostabilnego enzymu wyizolowanego z bakterii Thermus aquaticus, które to zrewolucjonizowało technologię PCR (ang. polymerase chain reaction – łańcuchowa reakcja polimerazy). Procesy biokatalizy z użyciem enzymów pozyskanych od termofili są badane jako skuteczna, bardziej przyjazna środowisku alternatywa dla katalizy chemicznej, która używana jest w wielu gałęziach przemysłu. Ze względu na swoje ekstremalne przystosowania, termofile znajdują również zastosowanie w astrobiologii – dziedzinie zajmującej się spekulacjami i badaniami nad możliwością istnienia życia pozaziemskiego. Termofile mogą również przyczynić się do lepszego zrozumienia jednej z największych zagadek nauki – pochodzenia życia na Ziemi. Termofile stanowią niezwykłą grupę organizmów, która uświadamia nam i pomaga zrozumieć potęgę zdolności adaptacyjnych życia na naszej planecie, jak i – potencjalnie – poza nią. Zestawiając analizę źródeł z osobistą refleksją, esej przedstawia termofile jako organizmy, których niezwykłe przystosowania mogą inspirować nie tylko biologów.