mikroorganismer synes at have et dårligt ry meget af tiden. Mange mennesker tænker på dem som årsag til infektion og sygdom, undtagen måske for de gode, der lever inde i os og hjælper os med at fordøje mad, blandt andet.

men mikroorganismernes verden er meget mere omfattende, varieret og afgørende for vores planets løbende funktion, end nogen af os kan forestille os. Mikroorganismer er involveret i økologiske processer som at tage CO₂ ud af atmosfæren eller genbruge affaldsmaterialer og næringsstoffer. Mange mikrobielle arter er stadig uopdagede, men der er især en gruppe, som forskere ved relativt lidt om: archaea.

Archaea: et domæne af levende ting

for at forstå, hvad der gør archaea speciel, skal vi huske, at livet på jorden kan organiseres i tre hovedgrupper eller ‘domæner’: eukarya, bakterier og archaea. Alle archaea og bakterier er mikrobielle arter (levende ting for små til at se med det blotte øje) og repræsenterer et stort antal forskellige evolutionære slægter. I eukarya finder du dyr, planter, svampe og nogle andre organismer kaldet protister. Nogle af disse eukaryote grupper indeholder også mikrobielle arter.

bakterier og archaea kan virke ret ens, men der er nogle store forskelle mellem de to grupper. Strukturen af deres celler er anderledes: de er lavet af lidt forskellige forbindelser og komponenter, der indeholder fundamentalt forskellige genetiske materiale. Archaea kan også generere energi forskelligt og have unikke økologiske roller at spille, såsom at være ansvarlig for at producere biologisk metan—noget ingen eukaryoter eller bakterier kan gøre.

disse forskelle virker måske ikke som en big deal for de fleste mennesker—hvorfor er de så i forskellige grupper? Ved at sammenligne genomerne i forskellige organismer og studere den hastighed, hvormed genetiske ændringer forekommer over tid, kan forskere spore de evolutionære historier om levende ting og estimere, hvornår hver gruppe dannede en ny gren af livets træ. De molekylære og genetiske forskelle mellem archaea og andre levende ting er dybe og gamle nok til at berettige et helt separat domæne.

Archaea er berømte for deres kærlighed til at leve i ekstreme miljøer. Hvis det er super varmt (mere end 100 liter Celsius), frysning, sur, alkalisk, salt, dybt i havet, selv bombarderet af gamma eller UV-stråling, er der sandsynligvis liv der, og at livet sandsynligvis er archaeal arter.

det er selvfølgelig værd at huske, at selvom disse forhold virker uvurderlige for os, er de helt normale for archaea. De er også normale for mange ikke-archaeal arter, også, men archaea får meget af berømmelsen for det.

Dette er dels det, der gør archaea så svært for forskere at studere: når deres ‘ normale ‘er så’ ekstreme ‘ for os (og omvendt), er det ret svært at studere archaea i et laboratorium eller få adgang til dem i deres naturlige omgivelser. Forskere lærer dog langsomt mere, hjulpet af nye teknikker og teknologier, der gør det lettere at opdage disse arter i første omgang. Metoder som metagenomics tillader undersøgelse af genetisk materiale uden behov for at dyrke kulturer af en bestemt art i et laboratorium, så forskere kan studere de genetiske tegninger af flere mikrober end nogensinde før.

Archaea er generelt ret venlige. En masse archaea lever i mutualistiske forhold til andre levende ting, hvilket betyder, at de giver en slags fordel for en anden art og får noget godt til gengæld. For eksempel hjælper det store antal methanogener (archaea, der producerer metan som et biprodukt), der lever i det menneskelige fordøjelsessystem, med at slippe af med overskydende brint ved at bruge det til at producere energi. Dette brint er et affaldsprodukt produceret af bakterierne, der hjælper med at nedbryde den mad, vi spiser, så at slippe af med det overskydende betyder, at bakterier kan gøre deres arbejde mere effektivt og effektivt. Det er dog en delikat balance—tilstedeværelsen af archaea i den menneskelige mave-tarmkanal kan også være forbundet med sygdom i nogle tilfælde.

de er også meget ressourcestærke. Mange former for arkæer kan bruge totalt uorganiske former for stof—f.eks. brint, kulsyre eller ammoniak-til selv at generere organisk stof. De fleste andre levende ting kræver i det mindste en slags organisk materiale for at generere energi, så archaea indtager et unikt sted i det globale fødevarenet i denne henseende.

Archaea kan også give os et indblik i, hvordan man ser efter livet ud over jorden. Vi ved nu, at der er så mange miljøforhold—uanset hvor ekstreme de kan synes at være—der er i stand til at støtte livet, så vi kan udvide grænserne for vores søgen efter liv på andre planeter (som Mars, måske).

Haloarchaea er for eksempel kendt for at overleve i super-salte forhold med meget lidt vand og er i stand til at overleve i en tilstand af næsten sult i meget lang tid-som i potentielt millioner af år ad gangen. Selv eksponering for høje niveauer af UV-stråling generer dem ikke. Dette rejser muligheden for, at andre levende ting muligvis kan eksistere på lignende salte, stenede, tørre steder på andre planeter, meteoritter eller måner.

så hvad er der derude? Er der archaea – lignende levende ting på andre planeter? Vi har stadig så meget at opdage om archaea ‘ s verden her på jorden, men da de fortsætter med at udfordre og udvide vores meget definitioner af, hvor livet kan trives, er det en spændende tid for nye biologiske opdagelser.