a mikroorganizmusok sokszor rossz hírnévnek tűnnek. Sokan úgy gondolják, hogy fertőzést és betegséget okoznak, kivéve talán azokat a jókat, akik bennünk élnek, és segítenek megemészteni az ételt, többek között.

de a mikroorganizmusok világa sokkal kiterjedtebb, változatosabb és létfontosságú a bolygónk folyamatos működése szempontjából, mint azt bármelyikünk el tudná képzelni. A mikroorganizmusok olyan ökológiai folyamatokban vesznek részt, mint a CO₂ eltávolítása a légkörből vagy a hulladékanyagok és tápanyagok újrahasznosítása. Sok mikrobiális faj még mindig felfedezetlen, de különösen van egy csoport, amelyről a tudósok viszonylag keveset tudnak: az archaea.

Archaea: a domain of living things

ahhoz, hogy megértsük, mi teszi archaea különleges, meg kell emlékezni, hogy az élet a Földön lehet szervezni három fő csoportra, vagy “domain”: eukarya, baktériumok, és archaea. Minden archaea és baktérium mikrobiális faj (az élőlények túl kicsik ahhoz, hogy szabad szemmel láthassák őket), és számos különböző evolúciós vonalat képviselnek. Eukaryában állatokat, növényeket, gombákat és más, protistáknak nevezett élőlényeket talál. Ezen eukarióta csoportok némelyike mikrobiális fajokat is tartalmaz.

a baktériumok és az archaea nagyon hasonlónak tűnhetnek, de a két csoport között jelentős különbségek vannak. Sejtjeik szerkezete eltérő: kissé eltérő vegyületekből és komponensekből állnak, amelyek alapvetően eltérő genetikai anyagot tartalmaznak. Az Archaea eltérő módon is képes energiát termelni, és egyedi ökológiai szerepeket is betölthet, például felelős a biológiai metán előállításáért—amire egyetlen eukarióta vagy baktérium sem képes.

Ezek a különbségek nem tűnnek nagy ügynek a legtöbb ember számára-miért vannak különböző csoportokban? A különböző organizmusok genomjainak összehasonlításával és a genetikai változások időbeli ütemének tanulmányozásával a tudósok nyomon követhetik az élőlények evolúciós történetét, és becsülhetik meg, amikor minden csoport az életfa új ágát képezte. Az archaea és más élőlények közötti molekuláris és genetikai különbségek elég mélyek és elég régiek ahhoz, hogy egy teljesen különálló területet biztosítsanak.

Archaea híresek a szeretet él szélsőséges környezetben. Ha szuper meleg (több mint 100 ° C), fagyos, savas, lúgos, sós, mélyen az óceánban, még gamma-vagy UV-sugárzás is bombázzák, valószínűleg ott van az élet, és ez az élet valószínűleg archaeális faj.

természetesen érdemes megjegyezni, hogy bár ezek a feltételek számunkra barátságtalannak tűnnek, az archaea számára teljesen normálisak. Számos nem archaeális faj esetében is normálisak, de az archaea sok hírnevet szerez neki.

Ez részben megnehezíti az archaea tanulmányozását a tudósok számára: amikor a “normális” annyira “extrém” számunkra (és fordítva), ez elég nehéz tanulni archaea egy laborban, vagy elérheti őket a természetes környezetben. A tudósok azonban lassan többet tanulnak, új technikák és technológiák segítségével, amelyek elsősorban megkönnyítik e fajok felfedezését. Az olyan módszerek, mint a metagenomika, lehetővé teszik a genetikai anyag tanulmányozását anélkül, hogy egy adott faj kultúráit laboratóriumban kellene termeszteni, lehetővé téve a kutatók számára, hogy több mikrobák genetikai tervrajzát tanulmányozzák, mint valaha.

Archaea általában elég barátságos. Sok archaea él Mutualista kapcsolatokban más élőlényekkel, ami azt jelenti, hogy valamilyen előnyt nyújtanak egy másik fajnak, és cserébe valami jót kapnak. Például az emberi emésztőrendszerben élő metanogének (archaea, amely melléktermékként metánt termel) nagy száma segít megszabadulni a felesleges hidrogéntől azáltal, hogy energiát termel. Ez a hidrogén olyan hulladéktermék, amelyet a baktériumok termelnek, amelyek segítenek lebontani az általunk fogyasztott ételeket, így a felesleges eszközök megszabadulása a baktériumok hatékonyabban és hatékonyabban végezhetik munkájukat. Ez egy kényes egyensúly, bár-a jelenléte archaea az emberi gyomor-bél traktus is társulhat betegség bizonyos esetekben.

ők is nagyon leleményes. Az archaea számos formája teljesen szervetlen anyagformákat – például hidrogént, szén—dioxidot vagy ammóniát-használhat fel a szerves anyagok előállításához. A legtöbb más élőlény legalább valamilyen szerves anyagot igényel az energia előállításához, így az archaea ebben a tekintetben egyedülálló helyet foglal el a globális élelmiszer-weben.

az Archaea bepillantást adhat nekünk a Földön kívüli élet keresésére is. Most már tudjuk, hogy olyan sok környezeti feltétel létezik – függetlenül attól, hogy milyen szélsőségesnek tűnnek—, amelyek képesek támogatni az életet, így kibővíthetjük az életkeresés határait más bolygókon (mint például a Mars, talán).

Haloarchaea például a szuper sós körülmények között nagyon kevés vízzel való túlélésről ismert, és nagyon hosszú ideig képes túlélni a közeli éhezés állapotában-mint például, potenciálisan több millió év egy időben. Még a magas UV-sugárzásnak való kitettség sem zavarja őket. Ez felveti annak a lehetőségét, hogy más élőlények hasonlóan sós, sziklás, száraz helyeken is létezhetnek más bolygókon, meteoritokon vagy holdakon.

Tehát mi van odakint? Vannak archaea-szerű élőlények más bolygókon? Még mindig sok mindent kell felfedeznünk az archaea világáról itt a Földön, de mivel továbbra is kihívást jelentenek és kibővítik a meghatározásainkat arról, hogy hol lehet az élet boldogulni, izgalmas idő az új biológiai felfedezésekre.