الكائنات الحية المتطرفة

ما هي الكائنات الحية المتطرفة “extremophile”

الكائنات الحية المتطرفة هي كائنات حية تعيش وتزدهر في بيئات تموت فيها معظم الكائنات الحية، اللاحقة (-phile)  في “extremophile” مشتقة من الكلمة اليونانية philos، والتي تعني “الحب”، المتطرفون هم أولئك الذين يستمتعون أو ينجذبون إلى الظروف القاسية، يمكن أن يقاوم الكائنات المتطرفة الإشعاع الشديد، والضغط المرتفع أو المنخفض، ودرجة الحموضة المرتفعة أو المنخفضة، ونقص الضوء، والحرارة الشديدة، والبرودة الشديدة، والجفاف الشديد.

ببساطة، “الكائنات المتطرفة” هي كائنات يمكن أن تزدهر في ظروف قاسية مثل الفتحات الحرارية المائية، حيث يمكن لبنيتهم أن تخبرنا بمدى الظروف التي يمكن تصور

الحياة

في ظلها لأنها موجودة في “ظروف قاسية”.

كيف يتم تصنيف الكائنات المتطرفة

يتم تصنيف الكائنات المتطرفة وفقًا لنوع

البيئة

القاسية التي تزدهر فيها، إليك عدة أمثلة:

• يُعرف الكائن الحي الذي يزدهر في الظروف الحمضية بمستويات pH من 3 أو أقل باسم الكائن الحامض.
• يُعرف الكائن الحي الذي يزدهر في البيئات القلوية بمستويات الأس الهيدروجيني 9 وأعلى باسم الكائن القلوي.
• يُعرف الكائن الحي الذي يعيش في ظروف الضغط المرتفع، مثل موائل
  
  أعماق البحار
  
  ، باسم باروفيل.
• والهالوفيل هو نوع من الكائنات الحية التي تزدهر في بيئات ذات تركيزات عالية من
  
  الملح
  
  بشكل استثنائي.
• hyperthermia: مخلوق ينمو في درجات حرارة تتراوح بين 80 و 122 درجة مئوية (176-252 درجة فهرنهايت).
• أما Psychrophile: مخلوق يمكنه العيش في البرودة الشديدة ودرجات الحرارة المنخفضة، غالبًا ما بين 20 درجة مئوية و +10 درجات مئوية (4 درجات فهرنهايت و 50 درجة مئوية).
• الراديوفيلي هو كائن حي يزدهر في البيئات عالية الإشعاع، مثل الأشعة فوق البنفسجية والإشعاع النووي.
• الزيروفيل هو كائن حي يزدهر في بيئات شديدة الجفاف.
• تشكل
  
  الميكروبات
  
  من عوالم
  
  البكتيريا
  
  والعتائق والطلائعيات والفطريات غالبية الكائنات المتطرفة.
• تعد الديدان والضفادع والخنافس وسرطان
  
  البحر
  
  والطحالب من بين الأنواع الأكبر التي تعيش في ظروف قاسية.[1]

أمثلة على الكائنات الحية المتطرفة

بطيئات المشية (دببة الماء)

يمكن أن تتحمل بطيئات المشية، التي تُعرف أحيانًا باسم الدببة المائية، مجموعة متنوعة من الظروف القاسية، وهم يقيمون في الينابيع الساخنة وعلى جليد القارة القطبية الجنوبية، يمكن العثور عليها في أعماق البحار والقمم العالية وحتى الغابات الاستوائية المطيرة، يمكن العثور على بطيئات المشية في الأشنات والطحالب بأعداد كبيرة، وهم يأكلون الخلايا النباتية وكذلك اللافقاريات الصغيرة مثل الديدان الخيطية والروتيفر، وتتكاثر الدببة المائية جنسيًا ولاجنسيًا من خلال التوالد العذري.

يمكن أن تتحمل بطيئات المشية مجموعة واسعة من البيئات القاسية لأنها قد توقف عملية التمثيل الغذائي مؤقتًا عندما تكون الظروف غير مناسبة للبقاء على قيد الحياة، يُعرف هذا باسم cryptobiosis، ويسمح للبطيئات بالوصول إلى حالة تسمح لها بالبقاء على قيد الحياة من الجفاف الشديد، والحرمان من الأكسجين، والبرد الشديد، والضغط المنخفض، والجرعات العالية من

السموم

أو الإشعاع، يمكن أن تبقى بطيئات المشية في هذا الشكل لعدة سنوات قبل عكس حالتها عندما تكون البيئة مرة أخرى مواتية لبقائها على قيد الحياة.

Artemia salina (قرد البحر)

يمكن أن يعيش الجمبري الملحي Artemia salina (قرد البحر) في تركيزات عالية جدًا من الملح، تعد بحيرات الملح والمستنقعات المالحة والمحيطات والشواطئ الصخرية موطنًا لهذه الكائنات الحية الدقيقة، يمكن أن تزدهر في تركيزات الملح المشبعة عمليا، الطحالب الخضراء هي مصدر الغذاء الرئيسي، قرود البحر لها هيكل خارجي، وقرون استشعار، وعيون معقدة، وأجسام مجزأة، وخياشيم، تمامًا مثل جميع القشريات، تساعدهم الخياشيم في البقاء على قيد الحياة في الأماكن الملحية عن طريق امتصاص وإخراج الأيونات وكذلك تكوين بول مركّز، قرود البحر، مثل الدببة المائية، تتكاثر جنسيًا ولاجنسيًا من خلال التوالد العذري.

بكتيريا هيليكوباكتر بيلوري

هيليكوباكتر بيلوري هي بكتيريا سالبة الجرام وتزدهر في بيئة

المعدة

شديدة الحموضة، تخلق هذه البكتيريا إنزيم اليورياز، الذي يعمل على تحييد حمض الهيدروكلوريك في المعدة، يمكن لبعض الأنواع البكتيرية الموجودة في ميكروبات المعدة أن تقاوم حموضة المعدة، تساعد هذه البكتيريا على منع مسببات الأمراض مثل هيليكوباكتر بيلوري من استعمار المعدة، يُصاب البشر ببكتيريا الحلزونية البوابية الحلزونية الشكل، والتي تخترق جدار المعدة وتسبب القرحة وسرطان المعدة، توجد البكتيريا في غالبية سكان العالم، وفقًا لمراكز السيطرة على الأمراض والوقاية منها (CDC)، لكنها لا تسبب المرض لمعظم هؤلاء الأشخاص.

البكتيريا الزرقاء Gloeocapsa

Gloeocapsa هو جنس البكتيريا الزرقاء التي تزدهر على الصخور الرطبة في الشواطئ الصخرية، تمتلك هذه البكتيريا ذات الشكل المكورات القادرة على التمثيل الضوئي

الكلوروفيل

أ بعضها لديه روابط تكافلية مع

الفطريات

أيضًا، تقوم الأغماد الجيلاتينية بتغليف خلايا Gloeocapsa، والتي يمكن أن تكون ملونة بشكل واضح أو عديمة اللون، تم اكتشاف أنواع Gloeocapsa لتكون قادرة على البقاء على قيد الحياة لمدة عام ونصف في الفضاء، تم وضع عينات صخرية تحتوي على Gloeocapsa على السطح الخارجي لمحطة الفضاء الدولية، أثبتت ظروف الفضاء المهمة، مثل التغيرات الشديدة في درجات الحرارة، والتعرض للفراغ، والتعرض للإشعاع، عدم تطابقها مع هذه البكتيريا.

الكائنات المتطرفة التي تعيش بين الصخور

Endoliths هي كائنات حية تعيش داخل الصخور أو أماكن أخرى من المفترض أن تكون غير قابلة للاختراق للحياة ، مثل شقوق قشرة الحيوانات أو المسام بين حبيبات المعادن، تم اكتشاف هذه المخلوقات على بعد حوالي ميلين (3 كم) تحت سطح الأرض، وقد تعيش على عمق أكبر بكثير، على الرغم من ندرة المياه عند هذه المستويات، تشير بعض الأبحاث إلى أنها تتغذى على الحديد أو البوتاسيوم أو الكبريت القريبين، في حين أن اختيارهم للإقامة به بعض العيوب، فإنه يوفر أيضًا الحماية من

الرياح

الشديدة والإشعاع الشمسي.

بكتيريا القطب الشمالي المتطرفة

يمكن لبعض البكتيريا الموجودة في جليد القطب الشمالي والأنهار الجليدية ومياه المحيطات العميقة، والمعروفة باسم الرواسب النفسية، أن تتحمل درجات حرارة منخفضة تصل إلى 5 درجات فهرنهايت (ناقص 15 درجة مئوية)، تتكون في الغالب من البكتيريا والفطريات والطحالب، وتشمل الإنزيمات التي تم تطويرها للعمل في درجات حرارة منخفضة، تم اكتشافها في المحيط المتجمد الشمالي والقطب الجنوبي، وكذلك تحت الصفائح الجليدية في سيبيريا.

في النهاية، يمكن أن تتخذ الحياة أشكالًا عديدة، من البكتيريا التي يمكن أن تزدهر داخل الصخور إلى الجراثيم التي يمكنها تحمل الحرارة الشديدة والبرودة والإشعاع، لا تُظهر هذه الحيوانات ذات الحيلة مرونة الأرض فحسب، بل تُظهر أيضًا إمكانية الحياة في مكان آخر من الكون.[2]