特徴的な好熱菌、分類および環境



の 好熱菌 これらの極端な環境ではこれらの温度値が維持されているため、またはこれらの温度に達することが多いため、50℃〜75℃の高温に耐えることを特徴とする極限性生物のサブタイプです。.

好熱性生物は通常細菌または古細菌ですが、後生生物（従属栄養性および組織性の真核生物）もあります。.

好熱性細菌と共生することでこれらの高温に適応することができ、それらがとりわけ硫化物および化合物の毒性に耐えることを可能にする修飾ヘモグロビン、高血液量などの生化学的機構も開発したことも海洋生物は知られている。硫黄の.

好熱性原核生物は生命の進化における最初の単純な細胞であり、それらは海の火山活動と間欠泉のある場所に生息していたと考えられています。.

このタイプの好熱性生物の例は、メタン生成細菌（メタン生成者）やアネロイドのような、海底の熱水噴出孔や噴気孔の近くに住んでいるものです。 Riftia pachyptila.

好熱菌を見つけることができる主な生息地は次のとおりです。

  • 陸域熱水環境.
  • 海洋熱水環境.
  • 熱い砂漠.

索引

  • 1好熱菌の特性
    • 1.1好熱性生物の特徴
  • 2好熱菌の分類
  • 3好熱性生物とその環境
    • 3.1陸域熱水環境
    • 3.2陸域の熱水環境に生息する生物の例
    • 3.3バクテリア
    • 3.4アーチ
    • 3.5真核生物
    • 3.6海洋熱水環境
    • 3.7海洋熱水環境に関連する動物相の例
    • 3.8暑い砂漠
    • 3.9砂漠の種類
    • 3.10好熱性砂漠生物の例
  • 4参考文献

好熱性生物の特徴

温度：微生物発生のための重要な非生物的要因

気温は、生物の成長と生存を左右する重要な環境要因の1つです。それぞれの種はそれが生き残ることができる間の温度の範囲を持っています、しかし、それは特定の温度で最適な成長と発達をします.

各生物の成長速度は温度に対してグラフで表すことができ、臨界臨界温度（最低、最適および最高）に対応する値を得る。.

最低気温

有機体の最低成長温度では、細胞膜の流動性の低下が起こり、栄養素の侵入や有毒物質の排出など、物質の輸送と交換のプロセスが停止する可能性があります。.

最低温度と最適温度の間では、微生物の増殖速度は増加します.

最適温度

最適な温度では、代謝反応は最大限の効率で起こります.

最高温度

至適温度を超えると、各生物が許容できる最高温度まで成長速度が低下します。.

これらの高温では、構造的および機能的タンパク質はそれらの幾何学的形状および特定の空間的形状を失うので、酵素として変性および不活性化され、細胞質膜が破壊されそして熱溶解または破裂が熱により起こる。.

各微生物は、その最低、最適および最高の操作および開発温度を有する。好熱菌はこれら3つの温度で非常に高い値を持っています.

好熱性生物の特徴

  • 好熱性生物は高い成長率を有するが、寿命が短い.
  • 彼らは彼らの細胞膜に多くの脂質や長鎖飽和脂肪を持っています。このタイプの飽和脂肪は、破壊されることなく、熱を吸収して高温で溶融状態になる（溶融する）ことができます。.
  • その構造的および機能的タンパク質は、共有結合およびロンドンの分散力と呼ばれる特別な分子間力を通して、熱に対して非常に安定している（熱安定性）。.
  • 彼らはまた、高温で代謝機能を維持するための特別な酵素を持っています.
  • これらの好熱性微生物は、それらを有機物に変換するための栄養源として、火山地域の硫化物と豊富な硫黄化合物を使用できることが知られています。.

好熱性生物の分類

好熱性生物は、大きく3つのカテゴリーに分けられます。

  • 中等度の好熱菌（50〜60℃が最適）.
  • 極端な好熱菌（70℃近くで最適）.
  • 超好熱菌（80℃近くで最適）.

好熱性生物とその環境

陸域熱水環境

熱水サイトは驚くほど一般的で広く分布しています。それらは火山地域に関連するものとそうでないものに大別することができます。.

最も高い温度を示す熱水環境は通常、マグマが地下水と直接相互作用できる深さまで上昇することを可能にする火山の特徴（ボイラー、断層、テクトニックプレート境界、後部アーク盆地）に関連しています深い.

ホットスポットには、pH、有機物、化学組成、極端な塩分など、生活を困難にする他の特性も伴います。.

したがって、陸上熱水環境の住民は、いくつかの極端な条件の存在下でも生存します。これらの有機体は、好好両性細菌として知られています。.

陸上の熱水環境に生息する生物の例

3つのドメイン（真核生物、バクテリア、古細菌）に属する生物は陸域の熱水環境で確認されています。これらの生物の多様性は主に気温によって決定されます.

多種多様な細菌種が中程度の好熱性環境に生息する一方で、光独立栄養素は微生物群集を支配し、巨視的な「マット」または「カーペット」構造を形成することがある。.

これらの「光合成カーペット」は、40〜71℃の温度で、ほとんどの中性およびアルカリ性温泉（pH 7.0以上）の表面に存在し、シアノバクテリアが主な生産者として確立されています。.

55℃以上では、光合成カーペットは主に次のような単細胞シアノバクテリアの生息地です。 シネココッカス sp.

バクテリア

光合成微生物カーペットはまた、属の細菌が主に生息している可能性があります クロロフレクス そして Roseiflexus, 注文Chloroflexalesの両方のメンバー.

それらがシアノバクテリアと関連しているとき、 クロレフレクス そして Roseiflexus 光従属栄養状態で最適に成長する.

pHが酸性の場合は、属が一般的です アシジアスフェラ属、アシディフィリウム、デススルホマクラム、ハイドロジェノバキューム、メチロコラス、Sulfobacillus Thermoanaerobacter、Thermodesulfobium そして サーモデサルファーター.

超好熱性源（72〜98℃）では、光合成が起こらないことが知られています。.

これらの生物は水門の門に属していて、国際的です。電子受容体として酸素を用いて水素または硫黄分子を酸化し、還元トリカルボン酸（rTCA）経路を通して炭素を固定することができる.

アーチ

中性およびアルカリ熱環境で同定された栽培および未栽培古細菌の大部分はCrenarchaeota phylumに属する.

好きな種 Thermofilum pendens、Thermosphaera aggregans ○ Stetteria hydrogenophila Nitrosocaldus yellowstonii, 77℃以下で増殖する 好熱好中球、Vulcanisaeta distributa、Thermofilum pendens, Aeropyruni pernix、Desulfurococcus mobilis e Ignisphaera aggregans, 80℃を超える温度のもの.

酸性環境では、属の古細菌があります： スルホロブス、スルフロコッカス、メタロスフェラ、アシジアヌス、スルフリスフェラ、ピクロフィラス、サーモプラズマ、Thennocladium そして ガルディヴィルガ.

真核生物

中性およびアルカリ源の真核生物の中で引用することができます Thermomyces lanuginosus、Scytalidium thermophilum、Echinamoeba thermarum、Marinamoeba thermophilia そして オラモエバフニャロリア.

酸の源では、ジャンルを見つけることができます。 Pinnularia、シアニジオシゾン、シアニジウム ○ ガルディエリア.

海洋熱水環境

2°Cから400°Cを超える温度、1平方インチあたり数千ポンド（psi）を超える圧力、および高濃度の有毒な硫化水素（pH 2.8）の深海熱水ベントはおそらく私たちの惑星で最も極端な環境.

この生態系では、微生物は食物連鎖の下のつながりとして働き、地熱と地球内部の深部にある化学物質からエネルギーを引き出します。.

海洋熱水環境に関連する動物相の例

これらの源または通気孔に関連する動物相は非常に多様であり、異なる分類群間の既存の関係はまだ完全には理解されていない.

単離された種の中にはバクテリアと古細菌の両方があります。例えば、属の古細菌は分離されています メタノコッカス、メタノピウス 属の嫌気性好熱細菌 カミニバクター.

バクテリアは、複脚類、かいあし類、カタツムリ、エビガニ、管状のワーム、魚やタコなどの複数の生物を餌とするバイオフィルムで成長します。.

一般的なパノラマはムール貝の蓄積から成ります, Bathymodiolus thermophilus, 玄武岩質溶岩の割れ目で密集する長さ10センチ以上のもの。これらは通常多数のガラパゴスクラブを伴っています（Munidopsis subsquamosa）.

発見された最も珍しい生物の1つは管状ワームです Riftia pachyptila, 大量にグループ化でき、2メートル近くのサイズに達することができます。.

これらの管状の虫は口、胃、または肛門を持っていません（すなわち、それらは消化器系を持っていません）。それらは、外部環境へのいかなる開口部もなく、完全に閉じられた袋です。.

先端のペンの真っ赤な色は、細胞外ヘモグロビンの存在によるものです。硫化水素は、このペンのフィラメントに関連付けられている細胞膜を通って輸送され、細胞外ヘモグロビンを介して、完全に共生化学合成細菌からなる、トロポソームと呼ばれる特殊な「組織」に達します。.

これらのワームは硫化水素を餌にし、ワームのための「食物」を提供するバクテリアの内部「庭」を持っていると言うことができます。.

熱い砂漠

熱い砂漠は地球の表面の14から20％、およそ19-25百万kmを覆っています。.

北アフリカのサハラ砂漠、米国南西部の砂漠、メキシコ、オーストラリアの砂漠など、最も熱い砂漠は、北半球と南半球の両方の熱帯地方で見られます（およそ10°〜30°）。 40°緯度.

砂漠の種類

熱い砂漠の決定的な特徴は乾燥です。 Koppen-Geigerの気候分類によると、砂漠は年間降水量が250 mm未満の地域です。.

ただし、水の損失は水収支の決定的要因であるため、年間降水量は誤解を招く可能性があります。.

したがって、国連環境計画の砂漠の定義は、潜在的蒸発散量（PET）が実際の降水量（P）の5倍大きい通常の気候条件における年間の湿度の不足です。.

高温の砂漠では高いPETが優勢です。なぜなら、雲量が少ないために、乾燥地帯では日射量が最大に近づいているからです。.

砂漠はそれらの乾燥度のレベルに従って2つのタイプに分けることができます。

  • Hyperáridos：乾燥度指数（P / PET）が0.05未満.
  • 集計値：0.05〜0.2のインデックス.

砂漠は、乾燥した半乾燥地（P / PET 0.2-0.5）および乾燥した低湿地（0.5-0.65）とは区別されます。.

砂漠には他にも重要な特徴があります。例えば、気温の変化が激しく、土壌の塩分濃度が高いことです。.

一方、砂漠は砂丘と砂に関連付けられているのが普通ですが、この画像はそれら全体の15〜20％に相当します。岩が多く山が多い風景は最も頻繁に砂漠の環境です.

砂漠の好熱性生物の例

好熱性である砂漠の住民は、とりわけ雨、高温、風、塩分の欠如から生じる逆境に直面するための一連の適応を持っています。.

ゼロファイト植物は蒸散を避けそしてできるだけ多くの水を貯蔵するための戦略を開発した。茎や葉の多肉植物や肥厚は、最も使用される戦略の一つです。.

それは、蒸発散を回避するためと草食動物を撃退するための両方で、葉が棘の形に変更されているサボテン科で明らかです。.

性別 リソップス ナミビアの砂漠原産の石造りの植物も多肉植物を開発しますが、この場合、植物は地面で成長し、周囲の石で偽装します。.

その一方で、これらの極端な生息地に住む動物は、生理学的なものからエトロジー的なものまで、あらゆる種類の適応を発達させます。例えば、いわゆるカンガルーラットは小容量、小容量の排尿を示し、そしてこれらの動物はそれらの水が乏しい環境において非常に効率的である。.

水分損失を減らすもう一つのメカニズムは体温の上昇です。例えば、安静時のラクダの体温は、夏の間に約34℃から40℃以上に上昇する可能性があります。.

以下の理由から、温度の変動は節水において非常に重要です。

  • 体温が上昇するということは、水分が蒸発するのではなく、熱が体内に蓄えられることを意味します。その後、夜に、水なしで過剰な熱を放出することができます.
  • 温度勾配が減少するため、高温環境の入熱量が減少します。.

他の例はサンドラット（Psammomys obesusそれは彼らが葉に多量の塩を含んでいる、Chenopodiaceae科の砂漠の植物にだけそれらを供給することを可能にする消化メカニズムを開発しました.

砂漠の動物の行動学的（行動的）適応は非常に多いですが、おそらく最も明白なことは活動 - 休止サイクルが逆転することを意味します.

このようにして、これらの動物は日没時（夜間活動）に活動的になり、夜明け（日中の安静時）に活動を停止し、活動的な生活は最も暑い時間と一致しません。.

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