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Extremophil, ein Organismus, der tolerant gegenüber Umweltextremen ist und sich so entwickelt hat, dass er unter einer oder mehreren dieser extremen Bedingungen optimal gedeiht, daher die Endung phile, was „einer, der liebt“ bedeutet.“

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Extremophile Organismen sind hauptsächlich prokaryotisch (Archaeen und Bakterien), mit wenigen eukaryotischen Beispielen. Extremophile werden durch die Umweltbedingungen definiert, unter denen sie optimal wachsen. Die Organismen können als acidophil (optimales Wachstum zwischen pH 1 und pH 5); alkaliphil (optimales Wachstum über pH 9); halophil (optimales Wachstum in Umgebungen mit hohen Salzkonzentrationen); thermophil (optimales Wachstum zwischen 60 und 80 °C ); hyperthermophil (optimales Wachstum über 80 °C ) beschrieben werden; psychrophil (optimales Wachstum bei 15 °C oder weniger, mit einer maximalen Toleranztemperatur von 20 °C und minimalem Wachstum bei oder unter 0 °C ); piezophil oder barophil (optimales Wachstum bei hohem hydrostatischem Druck); oligotroph (Wachstum in nährstoffarmen Umgebungen); endolithisch (Wachstum im Gestein oder in den Poren von Mineralkörnern); und xerophil (Wachstum unter trockenen Bedingungen, mit geringer Wasserverfügbarkeit). Einige Extremophile sind gleichzeitig an mehrere Stressfaktoren angepasst (polyextremophil); häufige Beispiele sind Thermoacidophile und Haloalkaliphile.

Lernen Sie über schwer zu tötende extremophile Organismen.

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Extremophile sind von biotechnologischem Interesse, da sie Extremozyme produzieren, definiert als Enzyme, die unter extremen Bedingungen funktionsfähig sind. Extremozyme sind in industriellen Produktionsverfahren und Forschungsanwendungen nützlich, da sie unter den strengen Bedingungen (z. B. hohe Temperatur, Druck und pH-Wert), die typischerweise in diesen Prozessen eingesetzt werden, aktiv bleiben.

Die Untersuchung von Extremophilen ermöglicht ein Verständnis der physikalisch-chemischen Parameter, die das Leben auf der Erde definieren, und kann Aufschluss darüber geben, wie das Leben auf der Erde entstanden ist. Die Vermutungen, dass auf der primitiven Erde extreme Umweltbedingungen herrschten und das Leben in heißen Umgebungen entstand, haben zu der Theorie geführt, dass Extremophile Überreste von Urorganismen sind und somit Modelle für uraltes Leben darstellen.

Extremophile sind auch für die Forschung im Bereich der Astrobiologie von Bedeutung. Extremophile, die bei kalten Temperaturen aktiv sind, sind in diesem Bereich von besonderem Interesse, da der Großteil der Körper im Sonnensystem gefroren ist. Die Entdeckung von Mikroorganismen mit ungewöhnlichen biochemischen Eigenschaften, wie z. B. der Fähigkeit, Arsen statt Phosphor für ihr Wachstum zu nutzen, sind ebenfalls von Interesse für die Astrobiologie, da extraterrestrische Umgebungen möglicherweise Lebensformen begünstigen, die Elemente nutzen oder aus ihnen aufgebaut sind, die für das Leben auf der Erde nicht typisch sind (siehe Schattenbiosphäre). So liefert das Verständnis der Grenzen des Lebens auf der Erde den Wissenschaftlern Informationen über die mögliche Existenz extraterrestrischen Lebens und gibt Hinweise darauf, wo und wie auf anderen Sonnenkörpern nach Leben gesucht werden sollte.