كائنات متطرفة

الموسوعة الحرة

تنتج الألوان الزاهية لنبع غراند بريزماتيك في منتزه يلوستون الوطني بواسطة الكائنات المحبة للحرارة ، وهي نوع من الكائنات المتطرفة.

الكائنات المحبة للظروف القاسية ( من اللاتينية extremus بمعنى " متطرف " واليونانية القديمة φιλία ( philía ) بمعنى " حب " ) هي كائنات حية قادرة على العيش، بل والازدهار، في بيئات قاسية ، مثل درجات الحرارة القصوى (ساخنة أو باردة)، والضغط ، والإشعاع ، والملوحة ، أو مستوى الحموضة . [ 1 ] [ 2 ] وتشمل هذه الكائنات بشكل رئيسي أنواعًا من الكائنات الدقيقة - البكتيريا، وخاصة العتائق، ولكنها تشمل أيضًا بعض حقيقيات النوى مثل بعض الفطريات ، والدببة المائية . [ 3 ]  

بما أن تعريف البيئة المتطرفة نسبي لمعيار مُحدد تعسفيًا، وغالبًا ما يكون معيارًا أنثروبولوجيًا، يُمكن اعتبار هذه الكائنات مهيمنة بيئيًا في التاريخ التطوري للكوكب. استمرت الكائنات المتطرفة في الازدهار في أقسى الظروف، مما جعلها من أكثر أشكال الحياة وفرة. [ 1 ] وقد وسّعت دراسة الكائنات المتطرفة معرفة الإنسان بحدود الحياة، وتُسهم في التكهنات حول الحياة خارج كوكب الأرض . كما تحظى الكائنات المتطرفة باهتمام كبير نظرًا لإمكانية استخدامها في المعالجة البيولوجية للبيئات التي أصبحت خطرة على البشر بسبب التلوث. [ 4 ]

صفات

تنوع البيئات المتطرفة على الأرض [ 1 ]

في ثمانينيات وتسعينيات القرن الماضي، اكتشف علماء الأحياء أن الحياة الميكروبية قادرة على البقاء في بيئات قاسية - كالبيئات الحمضية، أو شديدة الحرارة، أو ذات الضغط الجوي غير المنتظم - وهي بيئات غير مواتية للكائنات الحية المعقدة . بل إن بعض العلماء خلصوا إلى أن الحياة ربما بدأت على الأرض في فتحات حرارية مائية تقع في أعماق المحيطات. [ 5 ]

بحسب عالم الفيزياء الفلكية ستاين سيغوردسون، " تم العثور على أبواغ بكتيرية حية عمرها 40 مليون سنة على الأرض، ونعلم أنها شديدة المقاومة للإشعاع ." [ 6 ] وُجدت بعض البكتيريا تعيش في بيئة باردة ومظلمة في بحيرة مدفونة على عمق نصف ميل تحت الجليد في القارة القطبية الجنوبية ، [ 7 ] وفي خندق ماريانا ، أعمق نقطة في محيطات الأرض. [ 8 ] [ 9 ] كما عثرت بعثات البرنامج الدولي لاكتشاف المحيطات على كائنات دقيقة في رواسب تبلغ درجة حرارتها 120 درجة مئوية (248 درجة فهرنهايت) على عمق 1.2 كيلومتر (0.75 ميل) تحت قاع البحر في منطقة اندساس خندق نانكاي . [ 10 ] [ 11 ] وُجدت بعض الكائنات الدقيقة تزدهر داخل الصخور على عمق يصل إلى 580 مترًا (1900 قدم) تحت قاع البحر، على عمق 2600 متر (8500 قدم) من المحيط قبالة سواحل شمال غرب الولايات المتحدة. [ 8 ] [ 12 ] ووفقًا لأحد الباحثين، "يمكنك العثور على الميكروبات في كل مكان، فهي شديدة التكيف مع الظروف، وتعيش أينما وُجدت". [ 8 ] ويكمن أحد مفاتيح تكيف الكائنات المحبة للظروف القاسية في تركيب الأحماض الأمينية لديها ، مما يؤثر على قدرتها على طي البروتينات في ظل ظروف معينة. [ 13 ] ويمكن أن تساعد دراسة البيئات القاسية على الأرض الباحثين على فهم حدود قابلية السكن في عوالم أخرى. [ 14 ]      

أظهر توم غيسينز من جامعة غنت في بلجيكا وزملاؤه أن الأبواغ الداخلية من نوع من بكتيريا العصوية كانت قابلة للحياة بعد تسخينها إلى درجات حرارة 420 درجة مئوية (788 درجة فهرنهايت) . [ 15 ]  

تصنيف

التعريفات

صورة مجهرية من بحيرة تيريل شديدة الملوحة (ملوحة > 20% وزن/حجم)، حيث يمكن التعرف مبدئيًا على طحلب الكلوروفيت حقيقي النواة ، دوناليلا سالينا . تُزرع دوناليلا سالينا تجاريًا لاستخلاص الكاروتينويد بيتا كاروتين ، الذي يُستخدم على نطاق واسع كملون غذائي طبيعي، بالإضافة إلى كونه مادة أولية لفيتامين أ. وإلى جانبها، توجد هالو كوادراتوم والزبي ، وهي بكتيريا قديمة محبة للملوحة، ذات خلايا مربعة مسطحة تحتوي على حويصلات غازية تسمح لها بالطفو إلى السطح، على الأرجح للحصول على الأكسجين.

ملخص

حدود الحياة المعروفة على الأرض [ 21 ]
عاملالبيئة / المصدرالحدودأمثلة
درجة حرارة عاليةالفتحات الحرارية المائية تحت سطح البحر ، القشرة المحيطية110 درجة مئوية (230 درجة فهرنهايت) إلى 122 درجة مئوية (252 درجة فهرنهايت) [ 10 ] [ 21 ]    بيرولوبوس فوماري ، بيروكوكوس فوريوسوس ، ميثانوبيروس كاندليري ، أنواع أخرى
درجة حرارة منخفضةثلجمن -20 درجة مئوية (-4 درجة فهرنهايت) إلى -25 درجة مئوية (-13 درجة فهرنهايت) [ 22 ]    رودوتورولا جلوتينيس ، وأنواع أخرى
الأنظمة القلويةبحيرات الصوداالرقم الهيدروجيني > 11 [ 21 ]بكتيريا Psychrobacter ، وVibrio ، وArthrobacter ، وNatronobacterium ، و Methanonatronarchaeum thermophilum ، وأنواع أخرى
الأنظمة الحمضيةالينابيع البركانية، تصريف المياه الحمضية من المناجمالرقم الهيدروجيني من 0.06 إلى 1.0 [ 21 ]بيكروفيلوس أوشيماي ، ثيرموبلازما أسيدوفيلوم ، وأنواع أخرى
الإشعاع المؤينالأشعة الكونية ، الأشعة السينية ، التحلل الإشعاعي1500 إلى 6000 غراي [ 21 ]دينوكوكوس راديودورانس ، روبروباكتر ، ثيرموكوكوس جاماتوليران
الأشعة فوق البنفسجيةضوء الشمس5000 جول /م 2 [ 21 ]
ضغط عالٍماريانا ترينش1100 بار [ 21 ]Pyrococcus sp.، وأنواع أخرى
الملوحةتركيز عالٍ من الملحa w ~ 0.6 [ 21 ]هالوبكتيرياسيا ، دوناليلا سالينا ، وأنواع أخرى
تجفيفصحراء أتاكاما (تشيلي)، وديان ماكموردو الجافة (أنتاركتيكا)رطوبة نسبية تبلغ حوالي 60% [ 21 ]Chroococcidiopsis ، وأنواع أخرى
القشرة الأرضية العميقةيتم الوصول إليه في بعض مناجم الذهبDesulforudis audaxviator ، و Halicephalobus mephisto ، و Mylonchulus brachyurus ، ومفصليات أرجل غير محددة

الكائنات المحبة للظروف القاسية المتعددة

توجد فئات عديدة من الكائنات المتطرفة المنتشرة في جميع أنحاء العالم، وتختلف كل فئة منها باختلاف بيئتها عن الظروف المعتدلة. هذه التصنيفات ليست حصرية، فالعديد من الكائنات المتطرفة تندرج تحت فئات متعددة وتُصنف على أنها كائنات متطرفة متعددة . على سبيل المثال، الكائنات التي تعيش داخل الصخور الساخنة في أعماق الأرض هي كائنات محبة للحرارة والضغط، مثل Thermococcus barophilus . [ 23 ] قد يكون الكائن المتطرف المتعدد الذي يعيش على قمة جبل في صحراء أتاكاما كائنًا مقاومًا للإشعاع ومحبًا للجفاف ، ومحبًا للبرودة ، وقليل التغذية . تشتهر الكائنات المتطرفة المتعددة بقدرتها على تحمل مستويات الحموضة العالية والمنخفضة . [ 24 ] تجدر الإشارة إلى أن الكائنات "المتحملة" أو "المقاومة" ليست بالضرورة كائنات متطرفة، فقد تتمكن من البقاء على قيد الحياة رغم الظروف القاسية بدلًا من الازدهار فيها . فعلى سبيل المثال، فإن الدب المائي ( Tardigrada spp.)، على الرغم من مقاومته العالية للعديد من الضغوط، ليس كائناً متطرفاً بالمعنى الدقيق للكلمة. [ 25 ]

في علم الأحياء الفلكي

علم الأحياء الفلكي هو مجال متعدد التخصصات يبحث في كيفية نشوء الحياة وانتشارها وتطورها في الكون. يستفيد هذا العلم من الفيزياء والكيمياء وعلم الفلك والفيزياء الشمسية وعلم الأحياء وعلم الأحياء الجزيئي وعلم البيئة وعلوم الكواكب والجغرافيا والجيولوجيا لاستكشاف إمكانية وجود حياة على عوالم أخرى والتعرف على بيئات حيوية قد تختلف عن تلك الموجودة على الأرض . [ 26 ] يهتم علماء الأحياء الفلكي بالكائنات المتطرفة، إذ يسمح لهم ذلك بربط ما هو معروف عن حدود الحياة على الأرض بالبيئات المحتملة خارج كوكب الأرض. [ 2 ] على سبيل المثال، تتعرض صحاري القارة القطبية الجنوبية المماثلة للأشعة فوق البنفسجية الضارة ، ودرجات الحرارة المنخفضة، وتركيز الملح العالي، وتركيز المعادن المنخفض. هذه الظروف مشابهة لتلك الموجودة على المريخ . لذلك، يشير العثور على ميكروبات قابلة للحياة في باطن سطح القارة القطبية الجنوبية إلى احتمال وجود ميكروبات تعيش في مجتمعات داخلية صخرية وتحت سطح المريخ. تشير الأبحاث إلى أنه من غير المرجح وجود ميكروبات المريخ على السطح أو على أعماق ضحلة، ولكن قد يتم العثور عليها على أعماق تحت السطح تصل إلى حوالي 100 متر. [ 27 ]

أُجريت أبحاث حديثة في اليابان على الكائنات المحبة للظروف القاسية، شملت أنواعًا مختلفة من البكتيريا ، من بينها الإشريكية القولونية (Escherichia coli) وباراكوكوس دينيتريفيكانس (Paracoccus denitrificans)، حيث عُرِّضت لظروف جاذبية فائقة. تمت زراعة البكتيريا أثناء دورانها في جهاز طرد مركزي فائق السرعة بسرعات عالية تعادل 403,627 ضعف الجاذبية الأرضية (أي 403,627 ضعف الجاذبية الأرضية). كانت بكتيريا باراكوكوس  دينيتريفيكانس من بين البكتيريا التي أظهرت ليس فقط قدرتها على البقاء، بل أيضًا نموًا خلويًا قويًا في ظل هذه الظروف من التسارع الفائق، والتي لا توجد عادةً إلا في البيئات الكونية، مثل النجوم الضخمة جدًا أو في موجات الصدمة الناتجة عن المستعرات العظمى . أظهر التحليل أن صغر حجم الخلايا بدائية النواة ضروري لنموها الناجح في ظل الجاذبية الفائقة . لهذه الأبحاث آثار على جدوى نظرية التبذر الكوني . [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]

في 26 أبريل 2012، أفاد العلماء بأن الأشنة نجت وأظهرت نتائج مذهلة فيما يتعلق بقدرتها على التكيف مع النشاط الضوئي خلال فترة محاكاة مدتها 34 يومًا في ظل ظروف مشابهة لتلك الموجودة على سطح المريخ، وذلك في مختبر محاكاة المريخ (MSL) التابع للمركز الألماني لأبحاث الفضاء (DLR). [ 31 ] [ 32 ]

في 29 أبريل 2013، أفاد علماء في معهد رينسيلار للفنون التطبيقية ، بتمويل من وكالة ناسا ، أن الميكروبات ، أثناء رحلاتها الفضائية على متن محطة الفضاء الدولية ، تبدو وكأنها تتكيف مع بيئة الفضاء بطرق "لم تُلاحظ على الأرض" وبطرق "يمكن أن تؤدي إلى زيادة في النمو والضراوة " . [ 33 ]

في 19 مايو 2014، أعلن العلماء أن بعض الميكروبات ، مثل تيرسيكوكوس فينيسيس ، قد تكون مقاومة للطرق المستخدمة عادةً في غرف التجميع النظيفة للمركبات الفضائية ، مما أثار تكهنات بأن هذه الميكروبات ربما تكون قد تحملت السفر الفضائي وأنها موجودة على متن مركبة كيوريوسيتي الجوالة الموجودة الآن على كوكب المريخ. [ 34 ]

في 20 أغسطس 2014، أكد العلماء وجود كائنات دقيقة تعيش على عمق نصف ميل تحت جليد القارة القطبية الجنوبية . [ 35 ] [ 36 ]

في سبتمبر/أيلول 2015، أفاد علماء من المجلس الوطني للبحوث الإيطالي (CNR) أن بكتيريا S.  soflataricus نجت من الإشعاع المريخي عند طول موجي يُعتبر قاتلاً لمعظم البكتيريا. يُعد هذا الاكتشاف بالغ الأهمية لأنه يُشير إلى أن الخلايا النامية، بالإضافة إلى الأبواغ البكتيرية، قادرة على مقاومة الأشعة فوق البنفسجية القوية. [ 37 ]

في يونيو 2016، أفاد علماء من جامعة بريغهام يونغ أن الأبواغ الداخلية لبكتيريا العصوية الرقيقة (Bacillus subtilis) قادرة على النجاة من اصطدامات عالية السرعة تصل إلى 299±28  مترًا في الثانية، والصدمات الشديدة، والتباطؤ الحاد. وأشاروا إلى أن هذه الخاصية قد تسمح للأبواغ الداخلية بالبقاء والانتقال بين الكواكب عن طريق السفر داخل النيازك أو التعرض لاضطراب الغلاف الجوي. علاوة على ذلك، اقترحوا أن هبوط المركبات الفضائية قد يؤدي أيضًا إلى انتقال الأبواغ بين الكواكب، نظرًا لقدرة الأبواغ على النجاة من الاصطدامات عالية السرعة أثناء قذفها من المركبة الفضائية إلى سطح الكوكب. هذه هي الدراسة الأولى التي تُشير إلى قدرة البكتيريا على البقاء في مثل هذه الاصطدامات عالية السرعة. مع ذلك، لا تزال سرعة الاصطدام القاتلة غير معروفة، وينبغي إجراء المزيد من التجارب بتعريض الأبواغ الداخلية البكتيرية لاصطدامات ذات سرعات أعلى. [ 38 ]

في أغسطس/آب 2020، أفاد علماء بأن البكتيريا التي تتغذى على الهواء، والتي اكتُشفت عام 2017 في القارة القطبية الجنوبية، من المرجح أنها لا تقتصر على القارة القطبية الجنوبية، وذلك بعد اكتشاف جينين كانا مرتبطين سابقًا بـ"التخليق الكيميائي الجوي" لهذه البكتيريا في تربة موقعين صحراويين باردين مماثلين، مما يوفر معلومات إضافية حول هذا المصدر للكربون ويعزز الأدلة على وجود الكائنات المتطرفة التي تدعم احتمالية وجود حياة ميكروبية على كواكب أخرى. [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ]

في الشهر نفسه، أفاد علماء بأن بكتيريا من الأرض، ولا سيما بكتيريا دايينوكوكس راديودورانس ، استطاعت البقاء على قيد الحياة لمدة ثلاث سنوات في الفضاء الخارجي ، وذلك استنادًا إلى دراسات أجريت على محطة الفضاء الدولية . تدعم هذه النتائج فكرة التبذر الكوني . [ 42 ] [ 43 ]

المعالجة البيولوجية

يمكن أن تُسهم الكائنات المُحبة للظروف القاسية في المعالجة الحيوية للمواقع الملوثة، إذ تتمتع بعض أنواعها بقدرة على التحلل الحيوي في ظروف قاسية للغاية بالنسبة للكائنات المُرشحة التقليدية للمعالجة الحيوية. يُؤدي النشاط البشري إلى إطلاق ملوثات قد تستقر في بيئات قاسية، كما هو الحال مع مخلفات التعدين والرواسب الناتجة عن أنشطة التعدين في أعماق البحار. [ 44 ] في حين أن معظم البكتيريا ستُسحق بفعل الضغط في هذه البيئات، فإن الكائنات المُحبة للضغط قادرة على تحمل هذه الأعماق، ويمكنها استقلاب الملوثات الضارة إذا كانت تمتلك القدرة على المعالجة الحيوية.

الهيدروكربونات

توجد وجهات محتملة متعددة للهيدروكربونات بعد استقرار التسرب النفطي، حيث تقوم التيارات المائية بترسيبها بشكل روتيني في بيئات قاسية. وقد وُجدت فقاعات الميثان الناتجة عن تسرب النفط في ديب ووتر هورايزون على عمق 1.1 كيلومتر تحت سطح الماء، وبتركيزات تصل إلى 183 ميكرومول لكل كيلوغرام. [ 45 ] يؤدي اجتماع درجات الحرارة المنخفضة والضغوط العالية في هذه البيئة إلى انخفاض النشاط الميكروبي. ومع ذلك، وُجد أن البكتيريا الموجودة، بما في ذلك أنواع من الزائفة (Pseudomonas ) والزائفة الهوائية (Aeromonas) والضمة (Vibrio) ، قادرة على المعالجة الحيوية، وإن كان ذلك بعُشر سرعتها عند ضغط مستوى سطح البحر. [ 46 ] تزداد قابلية ذوبان الهيدروكربونات العطرية متعددة الحلقات وتوافرها الحيوي مع ارتفاع درجة الحرارة. وقد أظهرت أنواع من بكتيريا ثيرموس (Thermus) وبكتيريا العصوية (Bacillus) المحبة للحرارة تعبيرًا جينيًا أعلى لإنزيم ألكان مونوأكسيجيناز alkB عند درجات حرارة تتجاوز 60 درجة مئوية (140 درجة فهرنهايت) . ويُعد التعبير عن هذا الجين شرطًا أساسيًا لعملية المعالجة الحيوية. لقد ثبت أن الفطريات المعدلة وراثيًا بإنزيمات متكيفة مع البرد لتحمل مستويات مختلفة من الرقم الهيدروجيني ودرجات الحرارة فعالة في معالجة التلوث بالهيدروكربونات في ظروف التجمد في القطب الجنوبي. [ 47 ]  

المعادن

أثبتت بكتيريا أسيديثيوباسيلوس فيروأوكسيدانز فعاليتها في معالجة الزئبق في التربة الحمضية بفضل جين merA الذي يمنحها مقاومة للزئبق. [ 48 ] تحتوي النفايات الصناعية على مستويات عالية من المعادن التي قد تضر بصحة الإنسان والنظام البيئي. [ 49 ] [ 50 ] في بيئات الحرارة الشديدةأظهرت بكتيريا جيوباسيلوس ثيرمودينيتريفيكانس المحبة للظروف القاسية قدرتها على التحكم بفعالية في تركيز هذه المعادن خلال اثنتي عشرة ساعة من دخولها. [ 51 ] بعض الكائنات الدقيقة المحبة للأحماض فعالة في معالجة المعادن في البيئات الحمضية بفضل البروتينات الموجودة في الفراغ المحيط بالبلازما، والتي لا توجد في أي من الكائنات المحبة للحرارة المعتدلة، مما يسمح لها بحماية نفسها من التركيزات العالية للبروتونات. [ 52 ] حقول الأرز بيئات مؤكسدة للغاية يمكن أن تنتج مستويات عالية من الرصاص أو الكادميوم. تُعتبر بكتيريا Deinococcus radiodurans مقاومة للظروف البيئية القاسية، وبالتالي فهي من الأنواع المرشحة للحد من مدى تلوث هذه المعادن. [ 53 ]

من المعروف أن بعض أنواع البكتيريا تستخدم عناصر الأرض النادرة في عملياتها البيولوجية. على سبيل المثال، من المعروف أن أنواعًا مثل Methylacidiphilum fumariolicum و Methylorubrum extorquens و Methylobacterium radiotolerans قادرة على استخدام اللانثانيدات كعوامل مساعدة لزيادة نشاط إنزيم نازع هيدروجين الميثانول لديها . [ 54 ] [ 55 ]

تصريف المياه الحمضية من المناجم

قبل (يسار) وبعد (يمين) مشروع تنظيف نهر ليتل كونيمو [ 56 ]

يُعدّ تصريف المياه الحمضية من المناجم مصدر قلق بيئي كبير مرتبط بالعديد من مناجم المعادن. ويعود ذلك إلى قدرة هذه المياه شديدة الحموضة على الاختلاط بالمياه الجوفية والجداول والبحيرات، مما يُؤدي إلى خفض درجة حموضة هذه المصادر من درجة حموضة متعادلة إلى أقل من 4، وهي درجة حموضة قريبة من حموضة حمض البطاريات أو حمض المعدة. يُمكن أن يُؤثر التعرّض لهذه المياه الملوثة بشكل كبير على صحة النباتات والبشر والحيوانات. إلا أن إحدى الطرق الفعّالة لمعالجة هذه المشكلة هي إدخال بكتيريا ثيوباسيلوس فيروأوكسيدانز ، وهي بكتيريا مُحبة للظروف القاسية. تُفيد هذه البكتيريا في استخلاص المعادن بيولوجيًا، حيث تُساعد على تفكيك المعادن الموجودة في مياه الصرف الناتجة عن المنجم. وبتفكيكها للمعادن، تُساهم ثيوباسيلوس فيروأوكسيدانز في معادلة حموضة مياه الصرف. تُعدّ هذه الطريقة وسيلةً للحدّ من الأثر البيئي والمساعدة في إصلاح الأضرار الناجمة عن تسربات تصريف المياه الحمضية من المناجم. [ 57 ] [ 58 ] [ 59 ]

الملوثات الخطرة القائمة على النفط في المناطق القطبية الشمالية

تقوم الميكروبات المحبة للبرودة باستقلاب الهيدروكربونات، مما يساعد في معالجة الملوثات الخطرة القائمة على النفط في منطقتي القطب الشمالي والقطب الجنوبي. وتُستخدم هذه الميكروبات تحديدًا في هذه المنطقة لقدرتها على أداء وظائفها في درجات حرارة منخفضة للغاية. [ 60 ] [ 61 ]

المواد المشعة

يمكن تصنيف أي بكتيريا قادرة على العيش في بيئات مشعة على أنها كائنات متطرفة. ولذلك، تُعد الكائنات المقاومة للإشعاع بالغة الأهمية في المعالجة الحيوية للنويدات المشعة. ويُشكل اليورانيوم تحديًا خاصًا في احتواء أي تسرب بيئي، كما أنه شديد الضرر بصحة الإنسان والنظام البيئي. [ 62 ] [ 63 ] يعمل مشروع NANOBINDERS على تزويد البكتيريا القادرة على البقاء في بيئات غنية باليورانيوم بتسلسلات جينية تُمكّن البروتينات من الارتباط باليورانيوم في مخلفات التعدين، مما يُسهّل جمعها والتخلص منها. [ 64 ] ومن الأمثلة على ذلك: Shewanella putrefaciens و Geobacter metallireducens وبعض سلالات Burkholderia fungorum . [ 65 ]

تم العثور على الفطريات المشعة ، التي تستخدم الإشعاع كمصدر للطاقة، داخل وحول محطة تشيرنوبيل للطاقة النووية . [ 66 ]

لوحظت مقاومة الإشعاع أيضًا في بعض أنواع الكائنات الحية الكبيرة. تبلغ الجرعة المميتة اللازمة لقتل ما يصل إلى 50% من السلاحف 40,000 رونتجن ، مقارنةً بـ 800 رونتجن فقط اللازمة لقتل 50% من البشر. [ 67 ] في تجارب تعريض حشرات حرشفية الأجنحة لأشعة جاما ، لم يُرصد تلف كبير في الحمض النووي إلا عند جرعات 20 غراي وما فوق، على عكس الخلايا البشرية التي أظهرت تلفًا مماثلًا عند جرعة 2 غراي فقط. [ 68 ]  

أمثلة ونتائج حديثة

يتم تحديد أنواع فرعية جديدة من الكائنات المحبة للظروف القاسية بشكل متكرر، وقائمة الفئات الفرعية لهذه الكائنات في ازدياد مستمر. على سبيل المثال، تعيش الكائنات الحية الدقيقة في بحيرة القار السائلة . تشير الأبحاث إلى أن الكائنات المحبة للظروف القاسية تستوطن هذه البحيرة بأعداد تتراوح بين 10⁶ و10⁷ خلية/غرام. [69 ] [ 70 ] وبالمثل ، وحتى وقت قريب ، لم يكن معروفًا مدى تحمل البورون ، ولكن تم اكتشاف نوع من البكتيريا المحبة للبورون بشدة. ومع العزل الأخير لبكتيريا Bacillus boroniphilus ، أصبحت الكائنات المحبة للبورون موضع نقاش. [ 71 ] قد تساعد دراسة هذه الكائنات في توضيح آليات كل من سمية البورون ونقصه.

في يوليو/تموز 2019، كشفت دراسة علمية أجريت في منجم كيد بكندا عن وجود كائنات حية تتنفس الكبريت ، تعيش على عمق 2400 متر (7900 قدم) تحت سطح الأرض، وتعتمد على الكبريت في غذائها للبقاء على قيد الحياة. وتتميز هذه الكائنات أيضاً بتناولها صخوراً مثل البيريت كمصدر غذائي أساسي. [ 72 ] [ 73 ] [ 74 ] 

التكنولوجيا الحيوية

تم عزل إنزيم الكاتالاز المحب للحرارة والقلوية ، الذي يحفز تحلل بيروكسيد الهيدروجين إلى أكسجين وماء، من كائن حي يُدعى Thermus brockianus ، عُثر عليه في منتزه يلوستون الوطني، وذلك على يد باحثين من مختبر أيداهو الوطني . يعمل هذا الكاتالاز ضمن نطاق حراري يتراوح بين 30  درجة مئوية وأكثر من 94  درجة مئوية، ونطاق حموضة يتراوح بين 6 و10. يتميز هذا الكاتالاز بثباته العالي مقارنةً بأنواع الكاتالاز الأخرى عند درجات الحرارة العالية ومستويات الحموضة المرتفعة. في دراسة مقارنة، أظهر كاتالاز T. brockianus عمر نصف يبلغ 15 يومًا عند 80  درجة مئوية ودرجة حموضة 10، بينما بلغ عمر النصف لكاتالاز مُستخلص من Aspergillus niger 15 ثانية فقط في ظل الظروف نفسها. سيُستخدم هذا الكاتالاز في إزالة بيروكسيد الهيدروجين في عمليات صناعية مثل تبييض اللب والورق، وتبييض المنسوجات، وبسترة الأغذية، وتطهير أسطح عبوات الأغذية. [ 75 ]

تُنتج العديد من شركات التكنولوجيا الحيوية تجارياً إنزيمات تعديل الحمض النووي مثل بوليميراز الحمض النووي Taq وبعض إنزيمات Bacillus المستخدمة في التشخيص السريري وتسييل النشا. [ 76 ]

نقل الحمض النووي

من المعروف أن أكثر من 65 نوعًا من بدائيات النوى تتمتع بقدرة طبيعية على التحول الجيني، أي القدرة على نقل الحمض النووي من خلية إلى أخرى، ثم دمج الحمض النووي المانح في كروموسوم الخلية المستقبلة. [ 77 ] وتستطيع العديد من الكائنات المحبة للظروف القاسية إجراء نقل الحمض النووي الخاص بنوعها، كما هو موضح أدناه. مع ذلك، لم يتضح بعد مدى شيوع هذه القدرة بين الكائنات المحبة للظروف القاسية.

تُعدّ بكتيريا Deinococcus radiodurans من أكثر الكائنات الحية مقاومةً للإشعاع. كما أنها قادرة على البقاء في ظروف البرد والجفاف والفراغ والحموضة، ولذا تُعرف باسم البكتيريا المحبة للظروف القاسية المتعددة. تتميز D.  radiodurans بقدرتها على إجراء التحول الجيني . [ 78 ] تستطيع الخلايا المُستقبِلة إصلاح تلف الحمض النووي في الحمض النووي المُحوِّل للخلايا المانحة، والذي تعرض للأشعة فوق البنفسجية، بكفاءة مماثلة لإصلاحها للحمض النووي الخلوي عند تعرض الخلايا نفسها للإشعاع. كما أن بكتيريا Thermus thermophilus المحبة للحرارة الشديدة، وأنواع أخرى من جنس Thermus ذات الصلة ، قادرة أيضًا على التحول الجيني. [ 79 ]

تتمتع بكتيريا هالوباكتيريوم فولكاني ، وهي من العتائق المحبة للملوحة الشديدة ( القادرة على تحمل الملوحة )، بالقدرة على التحول الجيني الطبيعي. تتشكل جسور سيتوبلازمية بين الخلايا، ويبدو أنها تُستخدم لنقل الحمض النووي من خلية إلى أخرى في كلا الاتجاهين. [ 80 ]

يُعدّ كلٌّ من Sulfolobus solfataricus و Sulfolobus acidocaldarius من العتائق المحبة للحرارة الشديدة. ويؤدي تعريض هذه الكائنات لعوامل تلف الحمض النووي، كالأشعة فوق البنفسجية أو البليوميسين أو الميتوميسين سي، إلى تجمّع خلوي خاص بكل نوع. [ 81 ] [ 82 ] ويُحفّز التجمّع الخلوي الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية في S. acidocaldarius تبادل العلامات الكروموسومية بتردد عالٍ. [ 82 ] وتتجاوز معدلات إعادة التركيب تلك الموجودة في المزارع غير المُحفّزة بما يصل إلى ثلاثة أضعاف. وقد افترض كلٌّ من فرولز وآخرون [ 81 ] وأجون وآخرون [ 82 ] أن التجمّع الخلوي يُعزّز نقل الحمض النووي الخاص بكل نوع بين خلايا Sulfolobus لإصلاح الحمض النووي التالف عن طريق إعادة التركيب المتماثل. ولاحظ فان وولفيرين وآخرون [ 83 ] أن عملية تبادل الحمض النووي هذه قد تكون حاسمة في ظل ظروف تلف الحمض النووي، كارتفاع درجات الحرارة. وقد تم اقتراح أيضًا أن نقل الحمض النووي في Sulfolobus قد يكون شكلاً مبكرًا من التفاعل الجنسي مشابهًا لأنظمة التحول البكتيري الأكثر دراسة والتي تتضمن نقل الحمض النووي الخاص بالأنواع مما يؤدي إلى إصلاح متماثل لتلف الحمض النووي (انظر التحول (علم الوراثة) ).

قد تُشارك الحويصلات الغشائية خارج الخلوية في نقل الحمض النووي بين أنواع مختلفة من العتائق المحبة للحرارة الشديدة. [ 84 ] وقد ثبت أن كلاً من البلازميدات [ 85 ] والجينومات الفيروسية [ 84 ] يمكن نقلها عبر هذه الحويصلات. والجدير بالذكر أنه تم توثيق انتقال أفقي للبلازميدات بين نوعي Thermococcus و Methanocaldococcus المحبتين للحرارة الشديدة ، واللتين تنتميان على التوالي إلى رتبتي Thermococcales و Methanococcales . [ 86 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ميرينو ، نانسي؛ آرونسون، هايدي س.؛ بوجانوفا، ديانا ب.؛ فيهل-بوسكا، جايمي؛ وونغ، مايكل ل.؛ تشانغ، شو؛ جيوفانيلي، دوناتو (2019). " العيش في أقصى الظروف: الكائنات المتطرفة وحدود الحياة في سياق كوكبي" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 10780. Bibcode : 2019FrMic..10..780M . doi : 10.3389 / fmicb.2019.00780 . PMC 6476344. PMID 31037068. S2CID 115205576 .   
  2. 1 2 روتشيلد، لين ؛ مانشينيلي، روكو (فبراير 2001). "الحياة في البيئات القاسية" . مجلة نيتشر . 409 (6823): 1092-1101 . Bibcode : 2001Natur.409.1092R . doi : 10.1038 / 35059215 . PMID 11234023. S2CID 529873 .  
  3. ↑ رامبيلوتو، بي إتش (7 أغسطس 2013). " الكائنات المتطرفة والبيئات المتطرفة" . مجلة لايف . 3 (3): 482-485 . Bibcode : 2013Life....3..482R . doi : 10.3390/life3030482 . PMC 4187170. PMID 25369817 .  
  4. ↑ شوكلا، أوديش كومار؛ سينغ، أميت كيشور (2020). "استغلال الكائنات المتطرفة المحتملة للمعالجة الحيوية للمركبات الغريبة: نهج بيوتكنولوجي" . علم الجينوم الحالي . 21 (3): 161-167 . doi : 10.2174/1389202921999200422122253 . PMC 7521036. PMID 33071610 .  
  5. ↑ "إطلاق مركبة استكشاف المريخ - مجموعة مواد صحفية" (ملف PDF) . ناسا. يونيو 2003. تم الاطلاع عليه بتاريخ 14 يوليو 2009 .
  6. ↑ فريق عمل بي بي سي (23 أغسطس 2011). "الاصطدامات 'الأكثر ترجيحًا' لنشر الحياة من الأرض" . بي بي سي . تم الاطلاع عليه بتاريخ 24 أغسطس 2011 .
  7. ↑ جورمان ج (6 فبراير 2013). "علماء يكتشفون بكتيريا في أعماق جليد القطب الجنوبي" . صحيفة نيويورك تايمز . مؤرشف من الأصل في 1 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 6 فبراير 2013 .
  8. 1 2 3 تشوي سي كيو (17 مارس 2013). "تزدهر الميكروبات في أعمق بقعة على وجه الأرض" . لايف ساينس . تم الاطلاع عليه في 17 مارس 2013 .
  9. ↑ غلود آر إن، وينزهوفر إف، ميدلبو إم، أوغوري كيه، تورنيويتش آر، كانفيلد دي إي، كيتازاتو إتش (17 مارس 2013). "معدلات عالية لدوران الكربون الميكروبي في رواسب أعمق خندق محيطي على وجه الأرض". مجلة نيتشر للعلوم الجيولوجية . 6 (4): 284-288 . رمز Bibcode : 2013NatGe...6..284G . doi : 10.1038/ngeo1773 .
  10. 1 2 هيور، فيرينا ب.؛ إيناغاكي، فوميو؛ مورونو، يوكي؛ كوبو، يوسوكي؛ سبيفاك، آرثر ج.؛ فيهويغر، برنارد؛ ترويد، تينا؛ بيوليغ، فيليكس؛ شوبوتز، فلورنس؛ توناي، ساتوشي؛ باودن، ستيفن أ. (4 ديسمبر 2020). "الحدود الحرارية للحياة في أعماق قاع البحر في منطقة اندساس خندق نانكاي" . مجلة ساينس . 370 (6521): 1230-1234 . Bibcode : 2020Sci...370.1230H . doi : 10.1126/science.abd7934 . hdl : 2164/15700 . ISSN 0036-8075 . PMID 33273103 . S2CID 227257205 .   
  11. ↑ "الحد الحراري للمحيط الحيوي العميق قبالة موروتو" . www.jamstec.go.jp . تاريخ الاطلاع: 8 مارس 2021 .
  12. ↑ أوسكين ب (14 مارس 2013). "الكائنات داخل الأرض: الحياة تزدهر في قاع المحيط" . لايف ساينس . تم الاطلاع عليه في 17 مارس 2013 .
  13. ↑ ريد سي جيه، لويس إتش، تريجو إي، وينستون في، إيفيليا سي (2013). "التكيفات البروتينية في الكائنات الحية الدقيقة المتطرفة من العتائق" . العتائق . 2013 373275. doi : 10.1155 /2013/373275 . PMC 3787623. PMID 24151449 .  
  14. ↑ "استراتيجية ناسا لعلم الأحياء الفلكي" (ملف PDF) . ناسا . 2015. ص 59. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) في 22 ديسمبر 2016. تم الاطلاع عليه في 12 أكتوبر 2017 . 
  15. ↑ مجلة سميثسونيان؛ شولز-ماكوش، ديرك. "ارفع درجة الحرارة: يمكن للأبواغ البكتيرية أن تتحمل درجات حرارة تصل إلى مئات الدرجات" . مجلة سميثسونيان .
  16. ↑ هونغ، سون هو؛ كيم، جين سيك؛ لي، سانغ يوب؛ إن، يونغ هو؛ تشوي، سون شيم؛ ريه، جيونغ-كيون؛ كيم، تشانغ هون؛ جيونغ، هايونغ؛ هور، تشول غو؛ كيم، جاي جونغ (19 سبتمبر 2004). " تسلسل جينوم بكتيريا الكرش المحبة لثاني أكسيد الكربون Mannheimia succiniciproducens" . مجلة Nature Biotechnology . 22 (10): 1275-1281 . Bibcode : 2004NatBi..22.1275H . doi : 10.1038/nbt1010 . ISSN 1087-0156 . PMID 15378067. S2CID 35247112 .   
  17. ↑ «دراسات تنفي مزاعم وجود حشرات الزرنيخ» . بي بي سي نيوز . 9 يوليو 2012. تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 يوليو 2012 .
  18. ↑ إرب تي جيه، كيفر بي، هاتندورف بي، غونتر دي، فورهولت جيه إيه (يوليو 2012). "GFAJ-1 كائن حي مقاوم للزرنيخات ويعتمد على الفوسفات" . مجلة ساينس . 337 (6093): 467-470 . Bibcode : 2012Sci...337..467E . doi : 10.1126/science.1218455 . PMID 22773139. S2CID 20229329 .  
  19. ↑ ريفز إم إل، سينها إس، رابينوفيتز جيه دي، كروغلياك إل، ريدفيلد آر جيه (يوليو 2012). "غياب الزرنيخات القابلة للكشف في الحمض النووي لخلايا GFAJ-1 النامية في بيئة غنية بالزرنيخات" . مجلة ساينس . 337 (6093): 470-473 . arXiv : 1201.6643 . Bibcode : 2012Sci...337..470R . doi : 10.1126/science.1219861 . PMC 3845625. PMID 22773140 .  
  20. ↑ ماير، ديمتري ف؛ بييفاك، بيترا؛ باخ، وولفغانغ؛ هوردز، ستيفان؛ جرجس، بيتر ر ؛ فيدوديز، تشارلز؛ أمان، رودولف؛ مايرديركس، أنكه (4 أبريل 2017). "توزيع الموائل لأنواع مختلفة من البكتيريا المؤكسدة للكبريت في الفتحات الحرارية المائية" . مجلة ISME . 11 (7): 1545-1558 . Bibcode : 2017ISMEJ..11.1545M . doi : 10.1038/ismej.2017.37 . ISSN 1751-7362 . PMC 5520155. PMID 28375213 .   
  21. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ماريون، جايلز م.؛ فريتسن، كريستيان هـ.؛ إيكن، هاجو؛ باين، ميريديث س. (ديسمبر 2003). "البحث عن الحياة على أوروبا: العوامل البيئية المحددة، والموائل المحتملة، ونظائر الأرض". علم الأحياء الفلكي . 3 (4): 785-811 . Bibcode : 2003AsBio...3..785M . doi : 10.1089/153110703322736105 . PMID 14987483 . 
  22. ↑ نيوفيلد، جوش؛ كلارك، أندرو؛ موريس، جي. جون؛ فونسيكا، فرناندو؛ موراي، بنجامين جيه؛ أكتون، إليزابيث؛ برايس، هانا سي. (2013). "حد أدنى لدرجة الحرارة اللازمة للحياة على الأرض" . PLOS ONE . 8 (6) e66207. Bibcode : 2013PLoSO...866207C . doi : 10.1371/ journal.pone.0066207 . PMC 3686811. PMID 23840425 .  
  23. ↑ مارتينسون، في. تي.، بيرين، جيه. إل.، ريسنباخ، إيه. إل.، فيرنيه، إم.، ماري، دي.، غامباكورتا، إيه.، ميسنر، بي.، سليتر، يو. بي.، بريور، دي. (أبريل 1999). "ثيرموكوكس باروفيلوس، نوع جديد من العتائق المحبة للضغط العالي والحرارة الشديدة، معزولة تحت ضغط هيدروستاتيكي عالٍ من فتحة حرارية مائية في أعماق البحار" . المجلة الدولية لعلم البكتيريا المنهجي . 49 الجزء 2 (2): 351-359 . doi : 10.1099/00207713-49-2-351 . PMID 10319455 . 
  24. ↑ ياداف أ.ن، فيرما ب، كومار م، بال ك.ك، دي ر، غوبتا أ، وآخرون . (31 مايو 2014). "تنوع وتصنيف السلالات البكتيرية للبكتيريا العصوية المتخصصة في بيئات قاسية في الهند" . حوليات علم الأحياء الدقيقة . 65 (2): 611-29 . doi : 10.1007/s13213-014-0897-9 . S2CID 2369215 .  
  25. ↑ روبرتسون ل (أكتوبر 2022). "كل ما تحتاج (وتريد) معرفته عن الدببة المائية" . فرونت لاين جينوميكس . تم الاسترجاع في 17 مايو 2025 .
  26. ↑ وارد، ب. د.، براونلي، د. (2004). حياة وموت كوكب الأرض . نيويورك: دار نشر أول بوكس. رقم ISBN 978-0-8050-7512-0.
  27. ↑ وين-ويليامز، د. أ.، نيوتن، إ. م.، إدواردز، هـ. ج. (2001). "دور بنية الموائل في سلامة الجزيئات الحيوية وبقاء الكائنات الدقيقة في ظل ضغوط بيئية شديدة في القارة القطبية الجنوبية (والمريخ؟): علم البيئة والتكنولوجيا". علم الأحياء الفلكي/خارج الفلك: وقائع ورشة العمل الأوروبية الأولى، 21-23 مايو 2001، ESRIN، فراسكاتي، إيطاليا . 496 : 226. Bibcode : 2001ESASP.496..225W . ISBN 978-92-9092-806-5.
  28. ↑ ثان، كير (25 أبريل 2011). "البكتيريا تنمو تحت جاذبية تعادل 400 ألف ضعف جاذبية الأرض" . ناشيونال جيوغرافيك - ديلي نيوز . جمعية ناشيونال جيوغرافيك. مؤرشف من الأصل في 27 أبريل 2011. تم الاطلاع عليه في 28 أبريل 2011 .
  29. ↑ ديغوتشي إس، شيموشيغي إتش، تسودومي إم، موكاي إس إيه، كوركيري آر دبليو، إيتو إس، هوريكوشي كيه (مايو 2011). "نمو الميكروبات عند تسارع فائق يصل إلى 403627 ضعف قوة الجاذبية الأرضية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 108 (19): 7997-8002 . Bibcode : 2011PNAS..108.7997D . doi : 10.1073/pnas.1018027108 . PMC 3093466. PMID 21518884 .  
  30. ↑ رويل، بيتر (8 يوليو 2019). "دراسة من جامعة هارفارد تشير إلى أن الكويكبات قد تلعب دورًا رئيسيًا في انتشار الحياة" . جريدة هارفارد . تم الاطلاع عليه في 6 أكتوبر 2019 .
  31. ↑ بالدوين إي (26 أبريل 2012). "الأشنة تنجو من بيئة المريخ القاسية" . أخبار سكاي مانيا. مؤرشف من الأصل في 12 نوفمبر 2020. تم الاطلاع عليه في 27 أبريل 2012 .
  32. ↑ دي فيرا، جيه بي، وكوهلر، يو (26 أبريل 2012). "إمكانية تكيف الكائنات المتطرفة مع ظروف سطح المريخ وتأثيرها على صلاحية المريخ للحياة" (ملف PDF) . ملخصات مؤتمر الجمعية العامة للاتحاد الأوروبي لعلوم الأرض . 14 : 2113. رمز Bibcode : 2012EGUGA..14.2113D . تاريخ الاسترجاع : 27 أبريل 2012 .
  33. ↑ كيم و، تينغرا ف ك، يونغ ز، شونغ ج، مارشان ن، تشان ه ك، وآخرون . (29 أبريل 2013). "رحلات الفضاء تعزز تكوين الأغشية الحيوية بواسطة الزائفة الزنجارية" . PLOS ONE . 8 (4) e62437. Bibcode : 2013PLoSO...862437K . doi : 10.1371/journal.pone.0062437 . PMC 3639165. PMID 23658630 .   
  34. ↑ مادوسودانان ج (19 مايو 2014). "تحديد هوية الكائنات الدقيقة المتسللة إلى المريخ" . مجلة نيتشر . doi : 10.1038/nature.2014.15249 . S2CID 87409424. تاريخ الاسترجاع: 23 مايو 2014 . 
  35. ↑ فوكس د (أغسطس 2014). "بحيرات تحت الجليد: الحديقة السرية في القارة القطبية الجنوبية" . مجلة نيتشر . 512 (7514): 244-246 . Bibcode : 2014Natur.512..244F . doi : 10.1038/512244a . PMID 25143097 . 
  36. ↑ ماك إي (20 أغسطس 2014). "تأكيد وجود حياة تحت جليد القطب الجنوبي؛ هل الفضاء هو التالي؟" . فوربس . تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أغسطس 2014 .
  37. ↑ ماستاسكوسا، ف.، رومانو، إ.، دي دوناتو، ب.، بولي، أ.، ديلا كورتي، ف.، روتوندي، أ.، بوسوليتي، إ.، كوارتو، م.، بولييزي، م.، نيكولاس، ب. (سبتمبر 2014). "بقاء الكائنات المتطرفة في ظروف الفضاء المحاكاة: دراسة نموذجية في علم الأحياء الفلكي" . أصول الحياة وتطور المحيط الحيوي . 44 (3): 231-237 . Bibcode : 2014OLEB...44..231M . doi : 10.1007/s11084-014-9397- y . PMC 4669584. PMID 25573749 .  
  38. ↑ بارني، بي. إل.، برات، إس. إن.، أوستن، دي. إي. (يونيو 2016). "قدرة بقاء جراثيم بكتيريا العصوية الرقيقة الفردية العارية على قيد الحياة عند تعرضها لصدمة سطحية عالية السرعة: الآثار المترتبة على انتقال الميكروبات عبر الفضاء". علوم الكواكب والفضاء . 125 : 20-26 . Bibcode : 2016P & SS..125...20B . doi : 10.1016/j.pss.2016.02.010 .
  39. ↑ "الميكروبات التي تعيش في الهواء ظاهرة عالمية" . phys.org . تم الاطلاع عليه بتاريخ 8 سبتمبر 2020 .
  40. ↑ «بكتيريا تتغذى على الهواء فقط، وُجدت في الصحاري الباردة حول العالم» . نيو أطلس . ١٩ أغسطس ٢٠٢٠. تاريخ الاطلاع: ٨ سبتمبر ٢٠٢٠ .
  41. ↑ راي، أنجليك إي.؛ تشانغ، إيدن؛ تيراودز، أليكس؛ جي، موكان؛ كونغ، ويدونغ؛ فيراري، بيليندا سي. (2020). "تنتشر الميكروبيومات التربية ذات القدرة الجينية على التخليق الكيميائي الجوي على نطاق واسع عبر القطبين ، وترتبط بمحدودية الرطوبة والكربون والنيتروجين" . مجلة فرونتيرز إن ميكروبيولوجي . 11 1936. Bibcode : 2020FrMic..1101936R . doi : 10.3389/fmicb.2020.01936 . ISSN 1664-302X . PMC 7437527. PMID 32903524. S2CID 221105556 .     النصوص والصور متاحة بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 الدولي .
  42. ↑ ستريكلاند، آشلي (26 أغسطس 2020). "بكتيريا من الأرض قادرة على البقاء في الفضاء، ويمكنها تحمل رحلة إلى المريخ، وفقًا لدراسة جديدة" . سي إن إن نيوز . تم الاطلاع عليه بتاريخ 26 أغسطس 2020 .
  43. ↑ كاواغوتشي، يوكو؛ وآخرون . (26 أغسطس 2020). "تلف الحمض النووي ومسار بقاء كريات خلايا دينوكوكس خلال 3 سنوات من التعرض للفضاء الخارجي" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 11 2050. Bibcode : 2020FrMic..1102050K . doi : 10.3389/ fmicb.2020.02050 . PMC 7479814. PMID 32983036. S2CID 221300151 .     النصوص والصور متاحة بموجب ترخيص Creative Commons Attribution 4.0 الدولي .
  44. ↑ فريد، كريستوفر إل جيه؛ كاسويل، بريوني أ. (23 نوفمبر 2017). "التلوث البحري". منشورات أكسفورد سكولارشيب أونلاين . 1. doi : 10.1093/oso/9780198726289.001.0001 . ISBN 978-0-19-872628-9.
  45. ↑ ريدي، سي إم؛ آري، جيه إس؛ سيوالد، جيه إس؛ سيلفا، إس بي؛ ليمكاو، كيه إل؛ نيلسون، آر كيه؛ كارمايكل، سي إيه؛ ماكنتاير، سي بي؛ فينويك، جيه؛ فينتورا، جي تي؛ فان موي، بي إيه إس (18 يوليو 2011). "تركيب ومصير الغاز والنفط المتسربين إلى عمود الماء خلال كارثة تسرب النفط في ديب ووتر هورايزون" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم . 109 (50): 20229-34 . doi : 10.1073/pnas.1101242108 . ISSN 0027-8424 . PMC 3528605. PMID 21768331 .   
  46. ↑ مارجيسين، ر.؛ شينر، ف. (1 سبتمبر 2001). "التحلل البيولوجي والمعالجة الحيوية للهيدروكربونات في البيئات القاسية". علم الأحياء الدقيقة التطبيقي والتكنولوجيا الحيوية . 56 ( 5-6 ): 650-663 . doi : 10.1007/s002530100701 . ISSN 0175-7598 . PMID 11601610. S2CID 13436065 .   
  47. ^ دوارتي، أليسون فاغنر فرنانديز؛ دوس سانتوس، جوليانا أباريسيدا؛ فيانا، مارينا فيتي؛ فييرا، جوليانا مايرا فريتاس؛ مالاجوتي، فيتور هوغو؛ إنفورساتو، فابيو خوسيه؛ وينتزل، ليا كوستا بينتو؛ لاريو، لوسيانا دانييلا؛ رودريغز، أندريه؛ باجنوكا، فرناندو كارلوس؛ بيسوا جونيور، أدالبرتو (11 ديسمبر 2017). "الإنزيمات المتكيفة مع البرد التي تنتجها الفطريات من البيئات الأرضية والبحرية في القطب الجنوبي". مراجعات نقدية في التكنولوجيا الحيوية . 38 (4): 600– 19. دوى : 10.1080/07388551.2017.1379468 . اتش دي ال : 11449/175619 . ردمك 0738-8551 . PMID 29228814 . S2CID 4201439 .   
  48. ^ تاكيوتشي، فومياكي. ايواهوري، كينجي؛ كاميمورا، كازو؛ نيجيشي، أتسونوري؛ مايدا، تيرونوبو؛ سوجيو ، تسويوشي (يناير 2001). "تطاير الزئبق في الظروف الحمضية من التربة الملوثة بالزئبق بواسطة بكتيريا أسيديثيوباكيللوس المقاومة للزئبق SUG 2-2" . العلوم الحيوية والتكنولوجيا الحيوية والكيمياء الحيوية . 65 (9): 1981– 86. بيب كود : 2001BsBtB ..65.1981T . دوى : 10.1271/bbb.65.1981 . ISSN 0916-8451 . بميد 11676009 . S2CID 2158906 .   
  49. ↑ ناجاجيوتي، بي سي (2008). "سمية المعادن الثقيلة: تأثير النفايات الصناعية على شتلات الفول السوداني (Arachis hypogaea L.)". مجلة بحوث العلوم التطبيقية . 4 (1): 110-21 .
  50. ↑ فاكايودي، إس أو (2005). "تقييم أثر النفايات الصناعية على جودة المياه في نهر ألارو المتلقي في إيبادان، نيجيريا". المجلة الأفريقية لتقييم وإدارة البيئة . 10 : 1-13 .
  51. ↑ تشاتيرجي، إس كيه؛ بهاتاشارجي، آي؛ تشاندرا، جي (مارس 2010). "الامتصاص الحيوي للمعادن الثقيلة من مياه الصرف الصناعي بواسطة بكتيريا جيوباسيلوس ثيرمودينيتريفيكانس". مجلة المواد الخطرة . 175 ( 1-3 ): 117-125 . doi : 10.1016/j.jhazmat.2009.09.136 . ISSN 0304-3894 . PMID 19864059 .  
  52. ↑ تشي، أ. (2007). "البروتينات المحيطة بالبلازما في البكتيريا المحبة للظروف القاسية Acidithiobacillus ferrooxidans: تحليل بروتيومي عالي الإنتاجية" . البروتينات الجزيئية والخلوية . 6 (12): 2239-2251 . doi : 10.1074/mcp.M700042-MCP200 . PMC 4631397. PMID 17911085 .  
  53. ↑ داي، شانغ؛ تشين، تشي؛ جيانغ، مينغ؛ وانغ، بينكيانغ؛ شي، تشنمينغ؛ يو، نينغ؛ تشو، يولونغ؛ لي، شان؛ وانغ، ليانغيان؛ هوا، يوجين؛ تيان، بينغ (سبتمبر 2021). "تخفيف سمية الكادميوم والرصاص عن طريق كبح تراكم المعادن الثقيلة وتحسين نظام مضادات الأكسدة في الأرز بواسطة بكتيريا Deinococcus radiodurans المستعمرة والمحبة للظروف القاسية". التلوث البيئي . 284 117127. Bibcode : 2021EPoll.28417127D . doi : 10.1016/j.envpol.2021.117127 . ISSN 0269-7491 . PMID 33892465 .  
  54. ^ فاي، مانه تري؛ المغنية هيلينا. زاه، فيليكس. هايش، كريستوف؛ شنايدر، سابين. أوب دن كامب، هوب جي إم؛ دومان ، لينا ج. (1 مارس 2024). "تقييم نشاط هيدروجيناز الميثانول المعتمد على اللانثانيد: مسائل الفحص" . كيمبيوكيم . 25 (5) هـ202300811. دوى : 10.1002/cbic.202300811 . اتش دي ال : 2066/303931 . ردمك 1439-7633 . بميد 38269599 .  
  55. ↑ جود، ناثان م.؛ مارتينيز-غوميز، ن. سيسيليا (1 يناير 2021)، "التعبير والتنقية واختبار الإنزيمات المعتمدة على اللانثانيدات في بكتيريا Methylorubrum extorquens AM1"، في كوتروفو، جوزيف أ. (محرر)، كيمياء العناصر الأرضية النادرة: نازعات هيدروجين الميثانول وبيولوجيا اللانثانيدات ، طرق في علم الإنزيمات، المجلد 650، دار النشر الأكاديمية، الصفحات 97-118 ، doi : 10.1016/bs.mie.2021.02.001 ، ISBN   978-0-12-823856-1PMID 33867027 ، تم الاطلاع عليه بتاريخ 10 أبريل 2024 
  56. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية، REG 03 (9 سبتمبر 2016). "إجراءات تقضي على تصريفات المناجم الحمضية الكبيرة طويلة الأمد" . www.epa.gov . تاريخ الاطلاع: 13 أبريل 2024 .{{cite web}}: صيانة CS1: الأسماء الرقمية: قائمة المؤلفين ( رابط )
  57. ↑ وكالة حماية البيئة الأمريكية، مكتب مراقبة البيئة (15 سبتمبر 2015). "صرف مياه المناجم المهجورة" . www.epa.gov . تاريخ الاطلاع: 13 أبريل 2024 .
  58. ↑ "صرف المياه الحمضية من المناجم" . أعمال الحفر . تم الاطلاع عليه بتاريخ 13 أبريل 2024 .
  59. ↑ فالديس، خورخي؛ بيدروسو، إنتي؛ كواتريني، راكيل؛ دودسون، روبرت جيه؛ تيتلين، هيرفي؛ بليك، روبرت؛ آيزن، جوناثان أ؛ هولمز، ديفيد إس (ديسمبر 2008). "استقلاب بكتيريا أسيديثيوباسيلوس فيروأوكسيدانز: من تسلسل الجينوم إلى التطبيقات الصناعية" . بي إم سي جينوميكس . 9 (1): 597. doi : 10.1186/1471-2164-9-597 . ISSN 1471-2164 . PMC 2621215. PMID 19077236 .   
  60. ^ تشودري، ديراج كومار. كيم، دونغ-أوك؛ كيم، دوكيو؛ كيم ، جايسو (11 مارس 2019). "Flavobacterium petrolei sp. نوفمبر، بكتيريا جديدة محبة للذهان ومتحللة للديزل معزولة من تربة القطب الشمالي الملوثة بالنفط" . التقارير العلمية . 9 (1): 4134. بيب كود : 2019NatSR...9.4134C . دوى : 10.1038/s41598-019-40667-7 . ISSN 2045-2322 . بمك 6411956 . بميد 30858439 .   
  61. ↑ واكيت، لورانس ب. (مايو 2012). "المعالجة الحيوية لبقع النفط: مجموعة مختارة من مواقع الويب ذات الصلة بمواضيع التكنولوجيا الحيوية الميكروبية" . التكنولوجيا الحيوية الميكروبية . 5 (3): 450-451 . doi : 10.1111/j.1751-7915.2011.00330.x . ISSN 1751-7915 . PMC 3821688 .  
  62. ↑ "الملف السمّي لليورانيوم"، ملفات السمّية الصادرة عن وكالة تسجيل المواد السامة والأمراض (ATSDR) ، دار نشر CRC، 12 يناير 2002، doi : 10.1201/9781420061888_ch157 (غير نشط في 14 مايو 2026)، hdl : 2027/mdp.39015032949136 ، ISBN 978-1-4200-6188-8{{citation}}: صيانة CS1: رقم التعريف الرقمي غير نشط اعتبارًا من مايو 2026 ( رابط )
  63. ↑ هايزينغ-غودمان، كارولين (مارس 1981). "الطاقة النووية وآثارها البيئية". التكنولوجيا النووية . 52 (3): 445. Bibcode : 1981NucTe..52..445H . doi : 10.13182/nt81-a32724 . ISSN 0029-5450 . 
  64. ↑ ماركيز، كاتارينا ر. (1 يونيو 2018). "المصانع الدقيقة المحبة للظروف القاسية: تطبيقات في المعالجة الحيوية للمعادن والنويدات المشعة" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 9 1191. Bibcode : 2018FrMic...901191M . doi : 10.3389/fmicb.2018.01191 . ISSN 1664-302X . PMC 5992296. PMID 29910794 .   
  65. ↑ ليو، شين-شين؛ هو، شين؛ كاو، يو؛ بانغ، وين-جينغ؛ هوانغ، جين-يو؛ غو، بنغ؛ هوانغ، لي (14 مارس 2019). "التحلل البيولوجي للفينانثرين وإزالة المعادن الثقيلة بواسطة بكتيريا بوركولدرية فونغوروم FM-2 المقاومة للأحماض" . مجلة فرونتيرز في علم الأحياء الدقيقة . 10 408. Bibcode : 2019FrMic..1000408L . doi : 10.3389 / fmicb.2019.00408 . ISSN 1664-302X . PMC 6427951. PMID 30930861 .   
  66. ↑ كاستلفيكي، دافيد (26 مايو 2007). "قوة خفية: يبدو أن الصبغة تستغل الإشعاع بشكل جيد" . أخبار العلوم . المجلد 171، العدد 21، صفحة 325. مؤرشف من الأصل في 24 أبريل 2008.   
  67. ↑ "دم السلحفاة يحارب مرض الإشعاع - UPI.com" . UPI .
  68. ↑ تشاندنا، س.؛ دواراكانات، ب.س.؛ سيث، ر.ك.؛ خايتان، د.؛ أدهيكاري، ج.س.؛ جاين، ف. (2004). "استجابات الإشعاع لخلايا Sf9، وهي سلالة خلايا حشرية من حرشفيات الأجنحة شديدة المقاومة للإشعاع". المجلة الدولية لبيولوجيا الإشعاع . 80 (4): 301-315 . doi : 10.1080/09553000410001679794 . PMID 15204707. S2CID 24978637 .  
  69. ↑ تم العثور على حياة ميكروبية في بحيرة هيدروكربونية. مدونة الفيزياء arXiv 15 أبريل 2010.
  70. ^ شولز ماكوتش، ديرك. حق، شيرين؛ دي سوزا أنطونيو، مارينا ريسينديس؛ علي، دنزل؛ حسين، رياض؛ سونغ، يونغ سي؛ يانغ، جينشو؛ زايكوفا، إيلينا؛ بيكلز، دينيس م.؛ جينان، إدوارد؛ ليتو، هاري J.؛ هالام ، ستيفن ج. (2011). “الحياة الميكروبية في صحراء الأسفلت السائلة”. علم الأحياء الفلكي . 11 (3): 241– 58. أرخايف : 1004.2047 . بيب كود : 2011AsBio..11..241S . دوى : 10.1089/ast.2010.0488 . بميد 21480792 . S2CID 22078593 .  
  71. ↑ أحمد، إي.، يوكوتا، أ.، فوجيوارا، ت. (مارس 2007). "بكتيريا جديدة شديدة التحمل للبورون، Bacillus boroniphilus sp. nov.، معزولة من التربة، وتتطلب البورون لنموها". Extremophiles . 11 ( 2): 217–224 . doi : 10.1007/s00792-006-0027-0 . PMID 17072687. S2CID 2965138 .  
  72. ↑ لولار، غارنيت س.؛ وار، أوليفر؛ تيلينغ، جون؛ أوزبورن، ماغدالينا ر.؛ لولار، باربرا شيروود (2019). "«تتبع الماء»: القيود الهيدروجيولوجية الكيميائية على الدراسات الميكروبية على عمق 2.4 كم تحت سطح الأرض في مرصد كيد كريك للسوائل العميقة والحياة العميقة. مجلة الجيوميكروبيولوجيا . 36 (10): 859-872 . Bibcode : 2019GmbJ...36..859L . doi : 10.1080/01490451.2019.1641770 . S2CID 199636268 . 
  73. ↑ أقدم المياه الجوفية في العالم تدعم الحياة من خلال كيمياء الماء والصخور. مؤرشف في 10 سبتمبر 2019 في Wayback Machine ، 29 يوليو 2019، deepcarbon.net.
  74. ↑ اكتشاف أشكال حياة غريبة في أعماق منجم يشير إلى وجود "جزر غالاباغوس تحت الأرض" شاسعة ، بقلم كوري إس. باول، 7 سبتمبر 2019، nbcnews.com.
  75. ↑ "الطاقة الحيوية وعلم الأحياء الدقيقة الصناعية" . مختبر أيداهو الوطني . وزارة الطاقة الأمريكية. مؤرشف من الأصل في 18 أكتوبر 2014. تم الاطلاع عليه في 3 فبراير 2014 .
  76. ↑ أنيتوري، آر بي، محرر (2012). الكائنات المحبة للظروف القاسية: علم الأحياء الدقيقة والتكنولوجيا الحيوية . دار كايستر الأكاديمية للنشر . رقم ISBN 978-1-904455-98-1.
  77. ↑ جونزبورغ أو، إلدولم في، هافارستين إل إس (ديسمبر 2007). "التحول الجيني الطبيعي: الانتشار والآليات والوظيفة" . بحث في علم الأحياء الدقيقة . 158 (10): 767-778 . doi : 10.1016/j.resmic.2007.09.004 . PMID 17997281 . 
  78. ↑ موسلي، ب. إي.، وسيتلو، ج. ك. (سبتمبر 1968). "التحول في بكتيريا المكورات الشعاعية وحساسية الحمض النووي المتحول للأشعة فوق البنفسجية" . وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 61 (1): 176-183 . Bibcode : 1968PNAS...61..176M . doi : 10.1073/pnas.61.1.176 . PMC 285920. PMID 5303325 .  
  79. ↑ كوياما، واي.، هوشينو، تي.، توميزوكا، إن.، فوروكاوا، ك. (أبريل 1986). " التحول الجيني للبكتيريا المحبة للحرارة الشديدة Thermus thermophilus وأنواع أخرى من جنس Thermus" . مجلة علم البكتيريا . 166 (1): 338-340 . Bibcode : 1986JBact.166..338K . doi : 10.1128/jb.166.1.338-340.1986 . PMC 214599. PMID 3957870 .  
  80. ↑ روزنشاين، آي.، تشيليت، ر.، ميفاريش، م. (سبتمبر 1989). "آلية نقل الحمض النووي في نظام التزاوج لدى البكتيريا القديمة". مجلة ساينس . 245 (4924): 1387-1389 . Bibcode : 1989Sci...245.1387R . doi : 10.1126/science.2818746 . PMID 2818746 . 
  81. 1 2 فرولز إس، أجون إم، فاغنر إم، تيشمان دي، زولغادر بي، فوليا إم، بوكيما إي جيه، دريسن إيه جيه، شليبر سي، ألبرز إس في، وآخرون . (نوفمبر 2008). "التجمع الخلوي المحفز بالأشعة فوق البنفسجية للأركيا المحبة للحرارة المفرطة Sulfolobus solfataricus يتوسطه تكوين الشعيرات" . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 70 (4): 938-52 . doi : 10.1111/j.1365-2958.2008.06459.x . hdl : 11370/0dd2a8eb-0f4b-4382-805d-158a870be95e . PMID 18990182 .  
  82. 1 2 3 أجون م، فرولز س، فان وولفيرين م، ستوكر ك، تايخمان د، دريسن أ ج، غروغان د و، ألبرز س ف، شليبر س، وآخرون . (نوفمبر 2011). "تبادل الحمض النووي المحفز بالأشعة فوق البنفسجية في العتائق المحبة للحرارة المفرطة بوساطة الشعيرات من النوع الرابع" (ملف PDF ) . علم الأحياء الدقيقة الجزيئي . 82 (4): 807-17 . doi : 10.1111/j.1365-2958.2011.07861.x . PMID 21999488. S2CID 42880145 .   
  83. ↑ فان وولفيرين م، أجون م، دريسن أ ج، ألبرز س ف (يوليو 2013). "كيف تتكيف الكائنات المحبة للحرارة الشديدة لتغيير حياتها: تبادل الحمض النووي في الظروف القاسية". الكائنات المحبة للظروف القاسية . 17 (4): 545-63 . doi : 10.1007/s00792-013-0552-6 . PMID 23712907. S2CID 5572901 .  
  84. 1 2 غودان م، كروبوفيتش م، مارغويه إ، غوليارد إ، سفيركايت-كروبوفيتش ف، لو كام إ، أوبيرتو ج، فورتير ب (أبريل 2014). "حويصلات غشائية خارج خلوية تحتوي على جينومات فيروسية". علم الأحياء الدقيقة البيئية . 16 (4): 1167-1175 . Bibcode : 2014EnvMi..16.1167G . doi : 10.1111/1462-2920.12235 . PMID 24034793 . 
  85. ↑ غودان م، غوليارد إ، شوتين س، هويل-رينو ل، لينورماند ب، مارغويه إ، فورتير ب (فبراير 2013). "تنتج العتائق المحبة للحرارة المفرطة حويصلات غشائية قادرة على نقل الحمض النووي". تقارير علم الأحياء الدقيقة البيئية . 5 (1): 109-116 . Bibcode : 2013EnvMR...5..109G . doi : 10.1111/j.1758-2229.2012.00348.x . PMID 23757139 . 
  86. ↑ كروبوفيتش م، جونيه م، هانيا و.ب، فورتير ب، إيراوسو ج (2013). "رؤى حول ديناميكيات العناصر الوراثية المتنقلة في البيئات المحبة للحرارة الشديدة من خمسة بلازميدات جديدة من بكتيريا ثيرموكوكس" . PLOS ONE . 8 (1) e49044. Bibcode : 2013PLoSO...849044K . doi : 10.1371/journal.pone.0049044 . PMC 3543421. PMID 23326305 .  

للمزيد من القراءة

  • ويلسون، ز. إي.، وبريمبل، م. أ. (يناير 2009). "جزيئات مشتقة من أقصى بيئات الحياة". تقارير المنتجات الطبيعية . 26 (1): 44-71 . doi : 10.1039/b800164m . PMID 19374122 . 
  • روسي إم، سياراميلا إم، كانيو آر، بيساني إف إم، موراتشي إم، بارتولوتشي إس (يوليو 2003). "المتطرفون 2002" . مجلة علم البكتيريا . 185 (13): 3683–3689 . دوى : 10.1128/JB.185.13.3683-3689.2003 . بمك 161588 . بميد 12813059 .  
  • سي. مايكل هوجان (2010). "المحبة للظروف القاسية" . موسوعة الأرض، المجلس الوطني للعلوم والبيئة، تحرير إي. مونوسون وسي. كليفلاند .
  • سيكباخ ج، أورين أ، ستان-لوتر هـ، محرران. (2013). الكائنات المحبة للظروف القاسية المتعددة: الحياة في ظل أشكال متعددة من الإجهاد . دوردريخت: سبرينغر. ISBN 978-94-007-6488-0.