Mikroorganismer ser ut til å ha et dårlig rykte mye av tiden. Mange tenker på dem som forårsaker infeksjon og sykdom, bortsett fra kanskje de gode som bor i oss og hjelper oss med å fordøye mat, blant annet.men verden av mikroorganismer er mye mer omfattende, variert og viktig for planetens pågående funksjon enn noen av oss kan forestille oss. Mikroorganismer er involvert i økologiske prosesser som å ta CO₂ ut av atmosfæren eller resirkulere avfall og næringsstoffer. Mange mikrobielle arter er fortsatt uoppdagede, men det er spesielt en gruppe som forskere vet relativt lite om: arkea.

Archaea: et domene av levende ting

for å forstå hva som gjør archaea spesielt, må vi huske at livet på Jorden kan organiseres i tre hovedgrupper, eller’ domener’: eukarya, bakterier og archaea. Alle archaea og bakterier er mikrobielle arter (levende ting for små til å se med det blotte øye) og representerer et stort antall forskjellige evolusjonære linjer. I eukarya finner du dyr, planter, sopp og noen andre organismer som kalles protister. Noen av disse eukaryote gruppene inneholder også mikrobielle arter.Bakterier og archaea kan virke ganske like, Men det er noen store forskjeller mellom de to gruppene. Strukturen av cellene er forskjellig: de er laget av litt forskjellige forbindelser og komponenter, som inneholder fundamentalt forskjellig genetisk materiale. Archaea kan også generere energi annerledes og ha unike økologiske roller å spille, for eksempel å være ansvarlig for å produsere biologisk metan—noe ingen eukaryoter eller bakterier kan gjøre.

disse forskjellene kan ikke virke som en stor avtale for de fleste—hvorfor er de da i forskjellige grupper? Ved å sammenligne genomene til forskjellige organismer og studere hastigheten som genetiske endringer skjer over tid, kan forskere spore evolusjonære historier om levende ting og estimere når hver gruppe dannet en ny gren av livets tre. De molekylære og genetiske forskjellene mellom archaea og andre levende ting er dype og gamle nok til å garantere et helt eget domene.

Archaea er kjent for sin kjærlighet til å leve i ekstreme miljøer. Hvis det er super varmt (mer enn 100° Celsius), frysing, surt, alkalisk, salt, dypt i havet, til og med bombardert av gamma eller UV-stråling, er det sannsynligvis liv der, og at livet sannsynligvis er archaeal arter.Selvfølgelig er det verdt å huske at mens disse forholdene virker ugjestmilde for oss, er de helt normale for archaea. De er også normale for mange ikke-archaeal arter også, men archaea får mye berømmelse for det.dette er delvis det som gjør archaea så vanskelig for forskere å studere: når deres ‘normale’ er så ‘ekstreme’ for oss (og omvendt), er det ganske vanskelig å studere archaea i et laboratorium eller få tilgang til dem i deres naturlige omgivelser. Men forskere lærer sakte mer, hjulpet av nye teknikker og teknologier som gjør det lettere å oppdage disse artene i utgangspunktet. Metoder som metagenomikk tillater studier av genetisk materiale uten behov for å dyrke kulturer av en bestemt art i et laboratorium, slik at forskere kan studere de genetiske tegningene av flere mikrober enn noen gang før.

Archaea er generelt ganske vennlig. Mange archaea lever i mutualistiske relasjoner med andre levende ting, noe som betyr at de gir en slags fordel for en annen art og får noe godt i retur. For eksempel bidrar det store antallet metanogener (arkea som produserer metan som biprodukt) som lever i menneskets fordøyelsessystem, til å kvitte seg med overflødig hydrogen ved å bruke den til å produsere energi. Dette hydrogenet er et avfallsprodukt produsert av bakteriene som bidrar til å bryte ned maten vi spiser, så å bli kvitt overflødig betyr at bakterier kan gjøre jobben sin mer effektivt og effektivt. Det er en delikat balanse, skjønt—tilstedeværelsen av arkea i den menneskelige mage-tarmkanalen kan også være forbundet med sykdom i noen tilfeller.

De er også veldig ressursrike. Mange former for arkea kan utnytte helt uorganiske former for materie-for eksempel hydrogen, karbondioksid eller ammoniakk – for å generere organisk materiale selv. De fleste andre levende ting krever minst en slags organisk materiale for å generere energi, så archaea opptar et unikt sted i den globale matbanen i denne forbindelse.Archaea kan også gi oss et glimt inn i hvordan vi ser etter livet utenfor Jorden. Vi vet nå at det er så mange miljøforhold—uansett hvor ekstreme de kan synes å være-som er i stand til å støtte livet, slik at vi kan utvide grensene for vårt søk etter liv på andre planeter (som Mars, kanskje).

Haloarchaea, for eksempel, er kjent for å overleve i super-salt forhold med svært lite vann og er i stand til å overleve i en tilstand av nær-sult i svært lang tid—som i, potensielt millioner av år av gangen. Selv eksponering for HØYE NIVÅER AV UV-stråling forstyrrer ikke dem. Dette øker muligheten for at andre levende ting kan eksistere i tilsvarende salte, steinete, tørre steder på andre planeter, meteoritter eller måner.

Så, hva er der ute? Er det arkea-lignende levende ting på andre planeter? Vi har fortsatt så mye å oppdage om arkea-verdenen her på Jorden, men når de fortsetter å utfordre og utvide våre definisjoner av hvor livet kan trives, er det en spennende tid for nye biologiske funn.