Café Scientifique (1/6):
Ekstremofili – Izvan granice opstanka

Pre četrdeset godina istraživači sa Univerziteta Viskonsin, pod vođstvom profesora Tomasa D. Broka, u toplim izvorima nacionalnog parka Jelouston otkrili su mikroogranizme koji mogu da žive na temperaturi iznad 80°C. Time je započelo izučavanje organizama koji opstaju u ekstremnim sredinama za koje se pre toga verovalo da su sterilne. Ti organizmi su nazvani ekstremofili, uglavnom su mikrobi i žive u uslovima u kojima bi velika većina drugih organizama odmah uginula.

Svi oblici života na zemlji sazdani su od ugljeničkih jedinjenja koja plutaju u vodi. Zbog prirode ovih jedinjenja, život je, na neki način, ograničen. Tačke ključanja i mržnjenja, prisustvo i odsustvo kiseonika, kiseli i bazni ekstremi čine okvir u kome se on prostire. Ekstremofili na različite načine rastežu te granice koje čine okvir života.

Zanimljivo je da oni ne samo što podnose tešku sredinu, već najbolje i opstaju "trpeći", recimo, visoke temperature ili pritisak. Naime, u nemalom broju slučajeva, oni zahtevaju ekstremne uslove da bi uopšte mogli da se razvijaju ili razmnožavaju. Sam naziv ekstremofili je antropocentričan jer je njima njihovo stanovište po meri, ono je samo ekstremno za čoveka.

Većinom spadaju u porodicu arhea, vrsta jednoćelijskih organizama kojima nedostaje jedro, i uprkos sličnosti sa bakterijama, arhee imaju specifično evolutivno nasleđe.

Ekstremofili se dele na osnovu glavnih faktora životne sredine, iako nemali broj njih spada u dve ili više kategorija (u tom slučaju se nazivaju poliekstremofili). Najvažniji faktori koji određuju neku sredinu su: temperatura, zračenje, pritisak, dostupnost vode, pH, koncentracija kiseonika, vakuum, prisustvo hemijskih elemenata.

Tako su, na primer, staništa hipertermofila, ekstremofila koji žive u veoma toplim sredinama, izvori u blizini vulkana, podvodni hidrotermalni ventili. Halofili su mikroorganizmi koji "vole" slano i žive u priobalnim solanama. Kada se dostigne kritična koncentracija soli oni procvetaju crveno.

Ekstremofili često naseljavaju i pustinje jer mogu da podnesu visoke doze zračenja, odsustvo vode i različite temperature. Bakterija Deinococcus radiodurans, Konan bakterija, može da izdrži izlaganje radijaciji od 15.000 greja (5 je smrtonosno za čoveka) ali pored toga i UV zračenje, dehidraciju, vakuum. Zatim, tardigrada koja se zove još i vodeni medved, neobična i po tome što je u pitanju višećelijski organizam, preživljava temperaturu od -272 do 151 °C, ogroman pritisak i vakuum. No, ona nije pravi ekstremofil jer samo podnosi ove uslove, ali bez metaboličke funkcije. Prema istraživanju koje je 2008. godine objavljeno u časopisu "Current Biology", tardigrade su septembra 2007. bile poslate u nisku Zemljinu orbitu gde su izložene svemirskim uslovima. Nakon povratka na Zemlju, ispostavilo se da je većina njih preživela vakuum, radijaciju koja je 1000 puta veća nego na površini naše planete i da je mogla da se reprodukuje nakon svog kosmičkog putovanja.

Jedan od prvih pomno proučavanih ekstremofila je mikrob Methanococcus jannaschii, koji živi na 2600 m ispod nivoa mora, gde je pritisak dovoljan da zdrobi prosečnu podmornicu.

Osim što dokazuju da život može da postoji i u najfantastičnijim uslovima, proučavanje ekstremofila je posebno bitno za astrobiologiju – tačnije, za pronalazak mesta izvan Zemlje gde bi život mogao postojati.

Kada se pogledaju staništa ekstremofila, mnoga predstavljaju ono što naučnici očekuju da će naći na drugim svetovima. Samim tim, saznanja o njima pomažu u odgovorima na pitanja odakle krenuti sa potragom za životom izvan Zemlje, kako i šta tražiti.

Priredila Jelena Jorgačević

Naučni kafe "Naučni kafe" je, kako mu ime kaže, mesto gde se, uz šolju kafe, razgovara o interesantnim i aktuelnim naučnim temama. Ideja je da se nauka, zahvaljujući ovom projektu izmeštena iz tradicionalnog okruženja, predstavi publici na pristupačan i neformalan način. Takođe, podstiče se razgovor svih prisutnih bez obzira da li se profesionalno bave naukom. Prvi "Naučni kafe" održan je u Velikoj Britaniji, u Lidsu pre dvanaest godina. U Srbiji, već petu godinu, ovaj projekat organizuje Britanski savet. Predavači su stručnjaci iz različitih naučnih oblasti koji kroz živu diskusiju odgovaraju na pitanja vezana za zanimljive i atraktivne teme. Ove sezone, u saradnji sa Radio-televizijom Srbije, moderatori "Naučnog kafea" su između ostalog i finalisti "Laboratorije slavnih" iz prethodnih godina. Organizacija "Naučnog kafea", baš kao i nedavno završene "Laboratorije slavnih", jeste regionalni projekat Britanskog saveta. Cilj je da mladi naučnici komuniciraju sa širom javnošću na razumljiv i inspirativan način. Jedna od tema "Naučnog kafea" su i ekstremofili, a o njima je govorila asistentkinja na Katedri za mikrobiologiju Biološkog fakulteta i astrobiolog Tanja Berić.

Tardigrada