mikroorganismy se zdají mít špatnou pověst hodně času. Mnoho lidí si o nich myslí, že způsobují infekci a nemoci, s výjimkou těch dobrých, kteří žijí uvnitř nás a pomáhají nám trávit jídlo, mimo jiné.

Ale svět mikroorganismů je mnohem více rozsáhlé, rozmanité a životně důležité pro probíhající funkce naší planety, než kdokoliv z nás dokáže představit. Mikroorganismy se podílejí na ekologických procesech, jako je odebírání CO₂ z atmosféry nebo recyklace odpadních materiálů a živin. Mnoho mikrobiálních druhů je stále neobjeveno, ale existuje zejména jedna skupina, o které vědci vědí poměrně málo: archaea.

Archaea: domény živých věcí

pochopit, co dělá archaea zvláštní, musíme si uvědomit, že život na Zemi mohou být organizovány do tří hlavních skupin, nebo ‚domény‘: eukaryota, bakterie a archaea. Všechna archea a bakterie jsou mikrobiální druhy (žijící věci příliš malý na to vidět pouhým okem) a představují obrovské množství různých evolučních linií. V eukaryi najdete zvířata, rostliny, houby a některé další organismy zvané protisté. Některé z těchto eukaryotických skupin obsahují i mikrobiální druhy.

bakterie a archaea se mohou zdát docela podobné, ale mezi oběma skupinami jsou některé velké rozdíly. Struktura jejich buněk je odlišná: jsou vyrobeny z mírně odlišných sloučenin a složek, které obsahují zásadně odlišný genetický materiál. Archaea může také vyrábět energii odlišně a hrát jedinečné ekologické role, jako je odpovědnost za produkci biologického metanu—něco, co nemohou dělat žádné eukaryoty ani bakterie.

tyto rozdíly se většině lidí nemusí zdát jako velký problém-proč jsou tedy v různých skupinách? Porovnáním genomů různých organismů a studiem rychlosti genetických změn v průběhu času mohou vědci sledovat evoluční historii živých věcí a odhadnout, kdy každá skupina vytvořila novou větev stromu života. Molekulární a genetické rozdíly mezi archaea a jiných živých věcí, jsou hluboké a starobylé dost ospravedlnit zcela oddělené domény.

Archea jsou známé pro jejich lásku žijí v extrémních prostředích. Pokud je super horko (více než 100° C), mrazivé, kyselé, zásadité, slané, hluboko v oceánu, dokonce bombardované gama nebo UV zářením, je tam pravděpodobně život a ten život je pravděpodobně archaeální druh.

samozřejmě je třeba si uvědomit, že i když se nám tyto podmínky zdají nehostinné, jsou pro archaea naprosto normální. Jsou také normální pro četné non-archaeal druhy, také, ale archaea získat hodně slávy za to.

to je částečně to, co dělá archaea tak obtížné pro vědce ke studiu: když je jejich „normální“ pro nás tak „extrémní“ (a naopak), je docela těžké studovat archaea v laboratoři nebo k nim přistupovat v jejich přirozeném prostředí. Vědci se však pomalu učí více, pomáhají jim nové techniky a technologie, které usnadňují objevování těchto druhů. Metody, jako je metagenomika umožňují studium genetického materiálu bez nutnosti růst kultury určitého druhu v laboratoři, umožňuje vědcům studovat genetické plány více mikrobů, než kdy předtím.

Archea jsou obecně velmi přátelští. Mnoho archaea žije ve vzájemných vztazích s jinými živými věcmi, což znamená, že poskytují nějaký užitek jinému druhu a na oplátku získají něco dobrého. Například obrovské množství methanogenů (archaea, které produkují metan jako vedlejší produkt), které žijí v lidském zažívacím systému, pomáhají zbavit se přebytečného vodíku jeho využitím k výrobě energie. Tento vodík je odpadní produkt produkovaný bakteriemi, které pomáhají rozkládat jídlo, které jíme, takže zbavit se přebytku znamená, že bakterie mohou dělat svou práci efektivněji a efektivněji. Je to však jemná rovnováha-přítomnost archea v lidském gastrointestinálním traktu může být v některých případech také spojena s onemocněním.

jsou také velmi vynalézaví. Mnoho forem archaea může využívat zcela anorganické formy hmoty-vodík, oxid uhličitý nebo amoniak například-k výrobě samotné organické hmoty. Většina jiných živých věcí, vyžadují alespoň nějaký organický materiál k výrobě energie, tak archaea zaujímají jedinečné místo v globální potravinové web v tomto ohledu.

Archaea nám může také poskytnout pohled na to, jak hledat život mimo zemi. Nyní víme, že existuje mnoho podmínek prostředí—bez ohledu na to, jak extrémní mohou se zdají být—, které jsou schopné podporovat život, tak můžeme rozšířit hranice našeho hledání života na jiných planetách (například na Marsu, možná).

Haloarchaea, například, jsou známé pro přežití v super-slané podmínky s velmi málo vody a jsou schopny přežít i ve stavu blízko-hladovění pro velmi dlouhou dobu—jako potenciálně miliony let v době. Ani vystavení vysokým úrovním UV záření jim nevadí. To zvyšuje možnost, že by jiné živé bytosti mohly existovat na podobně slaných, skalnatých, suchých místech na jiných planetách, meteoritech nebo měsících.

takže, co je tam venku? Existují archaea-jako živé věci na jiných planetách? Stále máme tolik zjistit o světě archaea zde na Zemi, ale jak se i nadále výzvou, a rozšířit své velmi definice, kde život může vzkvétat, je to vzrušující doba pro nové biologické objevy.