シェア:
極限環境生物の特性、タイプおよび例
の 過激派 それらは極端な環境に住む有機体、すなわち人間に知られている有機体の大部分が住む条件から遠ざかるものです。.
「極限」と「極限環境」という用語は比較的人為的です。なぜなら、人間は私たち自身の存在にとって極限と考えられるものに応じて、生息地とその住民を評価するからです。.
したがって、極端な環境を特徴付けるのは、それがとりわけその温度、湿度、塩分、光、pH、酸素の利用可能性、毒性レベルに関して人間にとって耐えられない条件を提示するということです。.
非人間中心主義的観点から、人間はそれらを評価した生物に応じて、極限環境生物である可能性があります。例えば、酸素が有毒である厳密な嫌気性生物の観点からは、好気性生物（人間のような）は極限環境生物であろう。それどころか、人間にとっては、嫌気性生物は極限環境生物です。.
索引
- 1「極限環境生物」という用語の由来
- 1.1 R. D.マセロイ
- 2極端な環境の特徴
- 動物学的規模での3種類の極限性生物
- 3.1単細胞生物
- 3.2多細胞生物
- 3.3好極限性微生物
- 4最も一般的な極端な環境
- 4.1極寒環境
- 4.2猛暑環境
- 4.3極端な圧力がかかる環境
- 4.4極端な酸性およびアルカリ性環境
- 4.5高塩分および無酸素環境
- 4.6高放射線環境
- 4.7人為的な終わり
- 5移行とエコトーン
- 6いくつかの段階や段階を持つ動物や植物
- 6.1植物
- 6.2動物
- 7参考文献
「好極限性生物」という用語の由来
現在、私たちは地球の内外で数多くの環境を「極限」と定義し、生き残ることができるだけでなく、それらの多くで広く繁栄することができる有機体を常に発見しています.
R. D.マセロイ
1974年に、R。D. Macelroyは、中間条件の環境で成長する中温生物とは対照的に、極限条件下で最適な成長と発達を示すこれらの生物を定義するために用語「極限性生物」を提案した。.
Macelroyによると：
「Extremófiloは中温菌に敵対的な環境に住むことができる有機体、または中間環境でのみ成長する有機体のための記述です「.
生物には二つの基本的な過激度があります。 耐える 極端な環境条件であり、他のものよりも優勢になる。そして成長し発展する人々 最適に 極端な条件下で.
極端な環境の特徴
「極端な」としての環境の名称は、人間の生存を可能にする特定の環境条件（とりわけ、温度、塩分、放射線）のベースラインの遠い端の考慮に基づいて、人為的な構成に反応する.
しかし、この宗派は、それに生息する生物の観点から（人間の観点ではなく）環境の特定の特性に基づいていなければなりません。.
これらの特徴には、バイオマス、生産性、生物多様性（種の数および高分類群の表現）、生態系におけるプロセスの多様性、および問題の生物の環境への特定の適応が含まれる。.
これらすべての特性の合計が、環境の極端な状態を表しています。たとえば、極端な環境は一般的に次のようなものです。
- バイオマスと生産性が低い
- 古風な生活形態の優位性
- 優れた生活形態の欠如
- 光合成および窒素固定の欠如が他の代謝経路および生理学的、代謝的、形態学的および／または生活環特異的適応への依存.
動物学的規模の極限環境生物のタイプ
単細胞生物
好極限性という用語は、細菌などの原核生物を指すことが多く、古細菌と互換的に使用されることもあります。.
しかし、極限環境生物は多種多様であり、極端な生息地における系統多様性に関する我々の知識はほぼ毎日増加しています.
例えば、私達は、すべての超好熱菌（熱を愛する）が古細菌とバクテリアのメンバーであることを知っています。真核生物は、好冷菌（寒冷の愛好家）、好酸球（低pHの愛好家）、好アルカリ球（高pHの愛好家）、乾球（乾燥環境の愛好家）、および好塩菌（塩の愛好家）の間で一般的です。.
多細胞生物
無脊椎動物や脊椎動物などの多細胞生物も、極限環境生物になる可能性があります。.
例えば、いくつかの好冷菌は少数のカエル、カメおよびヘビを含み、それらは冬の間それらの組織における細胞内凍結を避け、細胞質内にオスモライトを蓄積しそして細胞外水のみの凍結を可能にする（細胞の外側）。.
もう一つの例は南極線虫の場合です。 パナグロライムスダビディ, 細胞内凍結（細胞内凍結）に耐えることができ、解凍後に増殖および繁殖することができます。.
また、南極の冷たい水域とアメリカ大陸の南部の住民Channichthyidaeの魚も、不凍タンパク質を使って細胞を完全な凍結から守っています。.
多好極限性細菌
多好極限性生物は、同時に複数の極端な状態に耐えることができる生物であり、それ故にすべての極端な環境において一般的である。.
例えば、極度の熱、限られた水利用可能性、そしてしばしば高塩分の両方を生き残る砂漠の植物.
他の例は、海底に生息する動物であり、とりわけ、光の欠如および栄養素の欠如のような非常に高い圧力に耐えることができる。.
最も一般的な極端な環境
伝統的に環境の極値は、次のような非生物的要因に基づいて定義されています。
- 気温.
- 水の利用可能性.
- 圧力.
- pH.
- 塩分.
- 酸素濃度.
- 放射線レベル.
同様に、好極限性生物は、それを支持する極端な条件に基づいて記述されている。.
私たちが彼らの非生物的条件に従って認識できる最も重要な極端な環境は以下の通りです。
極寒環境
極寒環境は、５℃未満の温度（短期または長期）にわたって頻繁に維持または低下する環境である。これらには、極地、山岳地帯、そしていくつかの深海生息地が含まれます。日中のいくつかの非常に熱い砂漠でさえ、夜の間に非常に低い温度を持っています.
他の有機体もあります（そこでは水は固体状態にあります）。例えば、恒久的または周期的な積雪の下で、永久凍土の氷床に住む生物は、寒さ、乾燥および高レベルの放射線を含む複数の極値に耐えなければなりません。.
極端な熱環境
極度に暑い生息地とは、40℃を超える温度を維持する、または定期的に達する場所です。例えば、熱い砂漠、地熱地帯、深海の熱水噴出孔.
彼らはしばしば極端な高温、利用可能な水が非常に限られている環境（持続的または一定期間）、そして冷たい砂漠や暖かい砂漠、そしていくつかの内部石灰岩の生息地（岩石の中にある）に関連しています.
極度の圧力がある環境
他の環境では、海洋底層や深い湖など、高い静水圧がかかります。これらの深さでは、その住民は1000気圧を超える圧力に耐えなければならない.
あるいは、山岳や世界の他の高い地域では、低気圧の極値（低気圧）がある.
極端な酸性およびアルカリ性環境
一般的に、極端に酸性の環境はpH 5以下の値を維持するか定期的に達成する環境です。.
特に、低pHは、存在する金属の溶解度を高め、それらに存在する生物が複数の非生物的な極値に直面するように適応させなければならないので、環境の「極端な」条件を高める。.
逆に、極端にアルカリ性の環境とは、9を超えるpH値を維持または定期的に記録する環境です。.
極端なpH環境の例としては、湖、地下水、土壌、強酸性またはアルカリ性などがあります。.
高塩分および無酸素環境
高塩分環境は、海水よりも塩濃度が高い環境として定義されています。これらの環境には、高塩分湖と塩水湖があります。.
「食塩水」とは、塩化ナトリウムによる塩分のみを指すのではありません。優勢な塩分が異なる食塩水環境が存在する可能性があるためです。.
持続的または定期的に、遊離酸素が限られている（低酸素）、または酸素が存在しない（無酸素）生息地も極端と考えられています。たとえば、これらの特性を持つ環境は、海や湖の無酸素盆地、そして最も深い堆積層です。.
高放射線環境
紫外線（ＵＶ）または赤外線（ＩＲ）放射もまた生物に極端な条件を課すことがある。極端な放射線環境とは、異常に高い放射線や正常範囲外の放射線にさらされる環境です。例えば、極地環境や高地（水生生物として陸上）.
フェオシスティス・ポウチェチ
いくつかの種は、高紫外線または赤外線の回避メカニズムを示します。例えば、南極海藻 フェオシスティス・ポウチェチ 水溶性の「日焼け止め剤」を作り出し、それはUV-B波長（280-320nm）を強く吸収し、水柱の上10mの極端に高いUV-Bレベルからあなたの細胞を守ります。海氷の破壊）.
デイノコッカス・ラジオデュランス
他の生物は電離放射線に対して非常に耐性があります。例えば、細菌 デイノコッカス・ラジオデュランス 電離放射線にさらされた後の広範なDNA損傷を補償することによってその遺伝的完全性を維持することができます.
この細菌は分解を制限しそしてＤＮＡフラグメントの拡散を制限するために細胞間機構を使用する。さらに、それは非常に効率的なDNA修復タンパク質を持っています.
Astyanax hubbsi
明らかな低放射線または無放射線の環境でも、極限生物は放射線レベルの変化に反応するように適応されています.
例えば, Astyanax hubbsi, 洞窟に生息する盲目のメキシコの魚は、表面的に知覚できる目の構造を示さず、それにもかかわらず、周囲光のわずかな違いを区別することができます。彼らは、眼球外光受容体を使って、動きの中の視覚刺激を検出し反応します。.
人為的な終わり
私たちは現在、極端な環境条件が課され、人間の活動の結果として人工的に発生させられた環境に住んでいます.
人為的影響を伴ういわゆる環境は非常に多様であり、地球規模で広がりを持っており、特定の極端な環境を定義するときにはもはや無視することはできません。.
例えば、汚染の影響を受ける環境（大気、水、土壌）のような気候変動や酸性雨、天然資源の抽出、物理的撹乱、そして乱用など.
遷移とエコトーン
上記の極端な環境に加えて、陸上の生態学者は常に、山の中の木の並びや森林と草原の間の境界など、2つ以上の多様なコミュニティや環境の間の移行ゾーンの特別な性質を認識しています。 。これらはテンションベルトまたはエコトーンと呼ばれます.
エコトーンは、海洋環境にも存在します。たとえば、海氷の端で表される氷と水の間の遷移です。これらの移行地帯は通常、隣接するコミュニティよりも種の多様性とバイオマス密度が高いのですが、それはそれらに住む生物が隣接する環境の資源を利用することができるため.
しかしながら、エコトーンは絶えず変化し動的な領域であり、それはしばしば隣接する環境よりも年間にわたって非生物的および生物的条件におけるより広範囲の変動を示す。.
これは合理的に「極端な」と考えることができます、なぜならそれは有機体が彼らの行動、フェノロジー（季節的な時間）と他の種との相互作用を絶えず適応させることを必要とするからです.
エコトーンの両側に生息する種は、ダイナミクスに対してより寛容であることが多く、一方、範囲が一方の側に限定されている種は極端として他方の側を経験します。.
一般に、これらの移行地帯はまた、自然の変化と人為的な変化の両方による気候の変化および/または変化によって最初に影響を受けることもあります。.
いくつかの段階や段階を持つ動物や植物
環境は動的であるだけでなく、極端でもそうでなくてもよいが、有機体も動的であり、特定の環境条件に適応した異なる段階のライフサイクルを有する.
生物のライフサイクルの段階の1つを支える環境が、他の段階にとって極端であることが起こり得る.
植物
たとえば、ココナッツ（Cocos nucifera）、海上輸送に適した種子を提示するが、成熟した木は陸上で生長する.
シダやさまざまな種類のコケなどの胞子を持つ維管束植物では、配偶体は光合成色素を含まず、根がなく、環境湿度に依存する.
胞子体は根茎、根および芽を有し、それらは完全な日光の下で熱および乾燥の条件に耐える。胞子体と配偶体の違いは分類群間の違いと同程度です.
動物たち
非常に近い例は、一般的には成体を取り巻く環境に耐えられない多くの種の幼若期であり、したがって彼らは彼らが必要とする技能と強みを獲得する期間の間保護と世話を通常必要とします。これらの環境に対処することを許可する.
参考文献
- Kohshima、S.（1984）。ヒマラヤ氷河に見いだされた新しい耐寒性昆虫ネイチャー310、225〜227.
- Macelroy、R. D.（1974）。極限性生物の進化に関するいくつかのコメント。 Ｂｉｏｓｙｓｔｅｍｓ、６（１）、７４−７５。土居：10.1016 / 0303-2647（74）90026-4
- マーチャント、Ｈ．Ｊ。、デビッドソン、Ａ。とケリー、Ｇ。 （1991）海藻中のUV-B保護化合物 フェオシスティス・プチェッティ 南極から。海洋生物学109、391〜395.
- Oren、A.（2005）。百年 デュナリエラ 研究：１９０５－２００５。 Saline Systems 1、doi：10.1186 / 1746-1448 -1 -2.
- ロスチャイルド、Ｌ。及びＭａｎｃｉｎｅｌｌｉ、Ｒ． （2001）。極端な環境での生活Nature 409、1092-1101.
- Schleper、C.、Piihler、G.、Kuhlmorgen、B. and Zillig、W.（1995）。極端に低いpHで光ります。ネイチャー375、741-742.
- 階建て、Ｋ． 、Ｓｔｏｒｅｙ、Ｊ．Ｍ。 （1996）。動物における自然凍結生存生態学と系統学の年次レビュー27、365-386.
- Teyke、T. and Schaerer、S.（1994）盲目のメキシコの洞窟の魚Astyanax hubbsi）動く視覚刺激に反応した。実験生物学ジャーナル188、89-1（）1.
- Ｙａｎｃｙ、Ｐ．Ｉ。、Ｃｌａｒｋ、Ｍ．Ｌ．、Ｅｌａｎｄ、Ｓ．Ｃ．、Ｂｏｗｌｕｓ Ｒ． Ｓｏｍｅｒｏ、Ｇ． （1982）。水ストレスと共に生きるオスモライトシステムの進化サイエンス217、1214-1222.