EXTREMÓFILOS: VIDA AL FILO DE LO IMPOSIBLE.

Los seres extremófilos son organismos, en la mayoría de los casos unicelulares, que logran vivir en condiciones muy hostiles para la mayoría de los seres vivos.
Estos seres han desarrollado un conjunto de mecanismos metabólicos para vivir en este tipo de medios

Anhidrobiosis
Es la capacidad de supervivencia en estado de máxima deshidratación.
Observamos este fenómeno en muchos animales acuáticos de pequeño tamaño (nematodos, rotíferos, tardígrados de agua dulce y terrestres…)

El ejemplo de los tardígrados que viven en un hábitat semiacuático, como líquenes y musgos, tienen la necesidad de soportar periodos largos de “sequía”, para lo cual realizan anhidrobiosis, que conlleva a una casi completa pérdida del agua en el cuerpo. Esto da lugar a una cutícula dura y protectora, parte esencial del proceso, ya que protege al tardígrado de todo tipo de temperaturas y exposiciones de radiación, ácidos…. Cuando se termina su formación, empieza la desecación, que puede producirse en un 0% de humedad relativa. Al finalizar la desecación, el animal ha entrado en estado criptobiótico y pueden pasar muchos años hasta que este organismo vuelva a su forma original. Se ha comprobado que pueden estar en este estado durante 120 años. La resucitación se produce un par de horas después de que las condiciones ambientales vuelvan a estar estables.

Tardígrado

Mas sobre el tema: http://lavidamaravillosa.wordpress.com/2010/02/11/tardigrados-espaciales/

Alcalófilos
Se consideran alcalófilos aquellos organismos que viven en ambientes con pH por encima de 9. Suelos cargados de carbonatos y lagos salinos. Los alcalófilos necesitan aislar el interior de la célula del medio alcalino exterior ya que algunas moléculas, especialmente las hechas a partir de ARN, se rompen con pH superior a 8. Como en el caso de los acidófilos las células se protegen con extremo-enzimas que se localizan en o cerca de la pared celular o también con secreciones externas. Ejemplo: Spirulina platensis

Spirulina platensis

Barófilos
Se desarrollan en ambientes de alta presión líquida o gaseosa. Se pueden encontrar organismos que viven bajo presiones de hasta 110 MPa (recordamos que a nivel del mar tenemos 0.1 MPa (megapascal). En marzo de 1996 un sumergible tocó el fondo de la Fosa de las Marianas ( Challenger Deep) y tomó una muestra de sedimento a una profundidad de 10897 metros, encontrando presencia de bacterias Shewanella benthica y especies similares.

Halófilos
Consideramos como halófilos aquellos organismos que viven en ambientes en los que el contenido de sal sea al menos del 8 por ciento. La concentración puede llegar a ser mucho mayor y, por ejemplo, Dunaniella salina crece muy cerca del límite de saturación y es la responsable de que las salinas se vean rojizas.

Salina con una concentración de algas de la especie Dunaniella salina

Endolitos
Viven en espacios microscópicos en rocas, normalmente en suelos profundos. Es posible encontrar un cierto número de especies microbianas vivas superando estas características:

Temperatura: la limitación principal para la supervivencia de estos extremófilos es la temperatura. Bajo la corteza oceánica la temperatura aumenta en 15 grados por cada kilómetro de profundidad, por lo que suponiendo una resistencia del microbio a unos 110 grados, sería posible encontrar vida a unos 7 kilómetros bajo el fondo marino. En el caso de la corteza continental el aumento es de 25 grados por kilómetro lo que supone unos 4 kilómetros de profundidad con el límite anterior de 110 grados.

Alimentos y agua: otro parámetro que limita la proliferación de estos microbios es la disponibilidad de alimento, es decir, la presencia de nutrientes como carbono, nitrógeno, fósforo, azufre y varios metales. Muchas rocas sedimentarias contienen estos elementos nutrientes en cantidades considerables y éstos provienen de la superficie ya que fueron arrastrados y compactados junto con el resto de materiales (detríticos o químicos) durante la formación de la roca sedimentaria.

Presión: cuanto más profunda esté una roca a más presión está sometida, lo que hace que los poros o pequeños huecos que quedaron durante su formación sean comprimidos. En otras ocasiones estos poros también pueden ser rellenados con minerales que proceden de corrientes que atraviesan la roca. Estos dos factores afectan al espacio disponible para el desarrollo de los microbios.

Como acabamos de ver el aumento de profundidad se traduce en un ambiente cada vez menos propicio para el desarrollo de los microbios. La distribución de vida se vuelve discreta llegando a encontrar colonias de células muy pequeñas e incluso células aisladas. Se han llegado a recoger organismos de rocas a 75 grados centígrados y profundidades de casi 3 kilómetros.

Acidófilos
Se desarrollan en ambientes de alta acidez y son aquellos que viven con pH menor de 5. Hasta ahora se conocen muy pocos organismos capaces de vivir en medios con pH cercano a cero, sin embargo cuando los valores son más moderados hay una gran abundancia. Los ambientes ácidos surgen naturalmente de actividades geoquímicas, como puede ser la producción de gases sulfurosos de emanaciones volcánicas. También es posible crear ambientes ácidos debido a la propia actividad o metabolismo de los organismos. Otro lugar donde es posible encontrar acidófilos es en las escorias de las minas, donde vive un archaea Ferroplasma acidarmanus en disoluciones de pH 0.5 a 1.

Radiófilos
Soportan gran cantidad de radiación. Se han adaptado a una dosis de radiación miles de veces superior a la letal para el ser humano.
Thermococcus gammatolerans es el organismo más resistente a la radiación que se conoce por el momento.
Habita en una chimenea hidrotermal submarina a unos 2000 metros de profundidad en las costas de California.
Se desarrolla en temperaturas comprendidas entre los 55-95 ºC. El PH óptimo de su medio ambiente es de 6. Es el organismo con mayor resistencia a la radiación, soportando rayos gamma de 30KGy.
La resistencia a las radiaciones ionizantes de T.Gammatolerans es enorme ya que mientras que una dosis de 10 Gy es suficiente para matar a un ser humano, y una dosis de 60 Gy es capaz de matar todas células en una colonia de E. coli. El Thermococcus gammatolerans puede resistir una dosis instantánea de hasta 5000 Gy sin pérdida de viabilidad, y dosis de hasta 30000 Gy.

Fuente de la fotografía: http://www.noojum.com/article/124-all/2553-life-forms-earth.html

 
Xerófilos
Viven en un ambiente con muy baja humedad.
La pérdida de pequeñas fracciones del agua intracelular puede ser letal para muchas células, sin embargo existen ciertos organismos que pueden sobrevivir a una extrema desecación incluso durante largos periodos de tiempo.
Los organismos capaces de sobrevivir en condiciones de extrema sequedad van desde colonias de bacterias (estas bacterias colorean las rocas de los desiertos por lo que también se les conoce como barniz del desierto), hasta colonias simbióticas de algas con hongos (líquenes). Generalmente las colonias de bacterias sobreviven mejor en las rocas expuestas al sol, pero en el caso que las rocas hayan sido colonizadas previamente por líquenes, las bacterias no pueden desarrollarse plenamente. Esto puede deberse a diferencias en la humedad o por ácidos orgánicos producidos por los líquenes.

Psicrófilos
Habitan ambientes muy fríos. La temperatura óptima de desarrollo se encuentra entre 4-15 °C. Medran en minúsculos granos de polvo atrapados en el hielo, alrededor de los cuales hay pequeñas cantidades de agua líquida. El agua es el disolvente primordial para la vida y debe estar presente en estado líquido para que ésta ocurra. Esto pone un límite práctico para el crecimiento de organismos muy poco por debajo de los cero grados centígrados.
Chlamydomonas nivalis: es un alga microscópica que aparece frecuentemente en grandes cantidades en zonas de nieve, dándole a ésta un intenso color verde o rojo. Se supone que esto es debido a que vive en el interior de las capas de nieve en estado vegetativo, o sea, verde, y cuando las condiciones se vuelven intolerables, esporula en grandes cantidades y sus esporas son de color rojo.

Termófilos
Se desarrollan a temperaturas entre 60 y 80 ºC.
Superiores a 45ºC, algunos de ellos colorean zonas de aguas termales, donde al lodo en ebullición se unen compuestos de azufre, que son su fuente de energía.

Hipertermófilos
Viven a temperaturas muy calientes, entre 80 y 121 °C.
Habitan las proximidades de chimeneas submarinas, zonas donde el calor del interior de la tierra y la alta presión mantienen el agua líquida por encima de los 100ºC. El rango de temperaturas que tolera la vida abarca desde unos -20ºC hasta 121ºC. El límite de temperatura a la que se pueden encontrar organismos no es conocido todavía, aunque se cree que por encima de 150ºC ninguna forma de vida podría evitar la ruptura de los enlaces químicos que forman en ADN y otras moléculas esenciales.

Otros extremófilos más extraños y menos estudiados:

Hipolitos: viven dentro de las rocas de los desiertos fríos.

Litoautotrofos: pueden obtener energía por reducción de compuestos minerales como la pirita.

Metalotolerantes: capaz de tolerar altas concentraciones de metales pesados en solución, como cobre, cadmio, arsénico, y zinc.

Oligotrofos: pueden crecer en ambientes con nutrientes limitados.

Osmófilos: pueden crecer en ambientes con alta concentración de azúcares.