極限環境微生物

極限環境生物とは、地球上のほとんどの生物にとって有害な極限環境で最もよく生きる生物(生き物)のことである。中性菌好中球菌と呼ばれる通常の場所で生活する生物とは異なる。

1980年代から1990年代にかけて、生物学者は微生物が極限環境でも生存できることを発見しました。極限環境とは、ある意味で極端な環境ことです。極端に暑い、寒い、乾燥している、圧力が高い、塩分が多い、酸性であるなどです。動物や植物のような複雑な生物は、このような環境では生きられません。

地球上で生命が誕生したのは、海面下の熱水噴出孔ではないかという説がある。約39億年前アーケアン期には、高温の海や温泉、深海の熱水噴出孔などの環境があったと考えられています。初期の生命体はそのような環境で生きていたのです。

イエローストーン国立公園のグランド・プリズマティック・スプリングの鮮やかな色は、好熱菌が作り出している。Zoom
イエローストーン国立公園のグランド・プリズマティック・スプリングの鮮やかな色は、好熱菌が作り出している。

極限環境微生物の種類

極限環境生物として知られているのは、ほとんどが微生物です。古細菌というドメインにはよく知られた好極限性生物の例があるが、バクテリアにも好極限性生物がいる。古細菌の中には中温性のものもあるので、すべての古細菌に好極限性という言葉を使うのは間違いである。また、すべての好極限生物が単細胞であるわけではなく、極限環境には細胞の動物も存在します。

極限環境生物の中には、いくつかのカテゴリーに分類されるものがある。例えば、地中深くの高温の岩石の中に生息する生物は、好熱性好気性の両方を持っています。

好酸性物質

pH3以下の環境で最もよく成長する生物。

アルカリフイルズ

pH9以上の環境で最もよく成長する生物

エンドリス

地中深くの地下水で満たされた岩石、割れ目、帯水層、断層などの中の微細な空間に生息する生物のこと。

Halophiles

高濃度の塩を必要とする生物のこと。

超好熱菌

深海の熱水噴出孔のように、80~122℃の温度で良好に生活できる生物のこと。

ハイポリス

寒い砂漠の岩の中に生息する生物。

リトホートロフト(Lithoautotrophs

二酸化炭素と無機物の酸化からしか炭素を得られない生物(通常はバクテリア)のこと。Nitrosomonas europaeaなどのケモリソトロフィーである。鉄鉱石などの鉱物化合物からエネルギーを得ている生物。これらの生物は、地球化学的な循環や、岩盤をすり減らして土壌を形成する際に作用する。

耐メタル性

これらの生物は、カドミウムヒ素亜鉛などの溶存重金属が溶液中に多く含まれていても害を受けない。

寡占化

養分がほとんどない環境でも成長できる生物。

オズモフィル

糖分を多く含む環境で生育できる生物。

ピエゾフィル

地表の奥や深海の海溝など、高い圧力下で最もよく生きる生物のこと。

ポリエクストリーム・ファン

極限環境生物の中でも、複数のカテゴリーに属する生物のこと。

サイコパス/クライオパス

15℃以下の温度でよく育つ生物のこと。冷たい土壌、永久凍土、極地の氷、冷たい海水、高山の雪の下などに多く生息している。

耐放射線性

高レベルの電離放射線を受けても生きられる生物。通常は紫外線を指すが、ガンマ線による損傷を修復できる生物もいる。

サーモフィル

60~80℃の温度でよく生きることができる生物。

熱帯雨林

好熱性と好酸性を併せ持つ生物のこと。温度70~80℃、pH2~3で最もよく成長する。

ゼロフィリア

アタカマ砂漠のような極端に乾燥した場所でも育つことができる生物。

質問と回答

Q: 好極性生物とは何ですか?


A: 好極限生物とは、地球上のほとんどの生物にとって有害な極限環境において繁栄する生物のことを指します。

Q: 好極性生物は他の生物とどう違うのですか?


A: 好極性生物は、中好性生物または好中性生物と呼ばれる、通常の場所に生息する他の生物とは異なります。

Q: 生物学者が、微生物が極限環境でも生存できることを発見したのはいつですか?


A: 1980年代から1990年代にかけて、微生物が極限環境でも生存できることが発見されました。

Q:微生物が生存できる極限環境にはどのような例がありますか?


A:極端な高温、低温、乾燥、高圧、塩分や酸性の環境などです。

Q: 動物や植物のような複雑な生物は、なぜ極限環境では生きられないのでしょうか?


A: 動物や植物のような複雑な生物は、そのような環境で生き残るための適応がないため、極端な環境では生きられません。

Q: 地球上で生命が誕生した可能性を示唆する科学者がいますが、それはどこですか?


A: 地球上の生命は、海面下の熱水噴出孔で誕生した可能性があるとする研究者がいます。

Q: 熱い海、温泉、深海の熱水噴出孔などの環境はいつごろからあったのでしょうか?


A: 熱い海や温泉、深海の熱水噴出孔などの環境は、約39億年前の古生代に存在していたと考えられています。

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