Extremofilo, un organismo che è tollerante agli estremi ambientali e che si è evoluto per crescere in modo ottimale in una o più di queste condizioni estreme, da cui il suffisso phile, che significa “uno che ama”.”
IFE, URI-IAO, UW, Lost City Science Party; NOAA/OAR/OER; The Lost City 2005 Expedition
greylag. Stormo di oche greylag durante la loro migrazione invernale al Bosque del Apache National Refugee, New Mexico. greylag goose (Anser anser)Gli organismi estremofili sono principalmente procarioti (archaea e batteri), con pochi esempi eucarioti. Gli estremofili sono definiti dalle condizioni ambientali in cui crescono in modo ottimale. Gli organismi possono essere descritti come acidofili (crescita ottimale tra pH 1 e pH 5); alcalifili (crescita ottimale sopra pH 9); alofili (crescita ottimale in ambienti con alte concentrazioni di sale); termofili (crescita ottimale tra 60 e 80 °C); ipertermofili (crescita ottimale sopra 80 °C); psicrofili (crescita ottimale a 15 °C o inferiore, con una temperatura massima tollerante di 20 °C e una crescita minima a 0 °C o inferiore); piezofili, o barofili (crescita ottimale ad alta pressione idrostatica); oligotrofi (crescita in ambienti nutrizionalmente limitati); endolitici (crescita all’interno della roccia o nei pori dei grani minerali); e xerofili (crescita in condizioni di siccità, con bassa disponibilità di acqua). Alcuni estremofili sono adattati simultaneamente a stress multipli (poliestremofili); esempi comuni sono i termoacidofili e gli aloalcalifili.
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Gli estremofili sono di interesse biotecnologico, poiché producono estremozimi, definiti come enzimi che sono funzionali in condizioni estreme. Gli estremozimi sono utili nelle procedure di produzione industriale e nelle applicazioni di ricerca a causa della loro capacità di rimanere attivi nelle condizioni severe (ad esempio, alta temperatura, pressione e pH) tipicamente impiegate in questi processi.
Lo studio degli estremofili fornisce una comprensione dei parametri fisico-chimici che definiscono la vita sulla Terra e può fornire informazioni su come la vita sulla Terra abbia avuto origine. L’ipotesi che sulla Terra primitiva esistessero condizioni ambientali estreme e che la vita sia nata in ambienti caldi ha portato alla teoria che gli estremofili siano vestigia di organismi primordiali e siano quindi modelli di vita antica.
Gli estremofili sono anche importanti per la ricerca nel campo dell’astrobiologia. Gli estremofili che sono attivi a basse temperature sono di particolare interesse in questo campo, poiché la maggior parte dei corpi del sistema solare sono congelati. La scoperta di microrganismi con proprietà biochimiche insolite, come la capacità di usare l’arsenico piuttosto che il fosforo per la loro crescita, sono anche di interesse per l’astrobiologia, poiché gli ambienti extraterrestri possono favorire forme di vita che usano o sono costruite da elementi che non si trovano tipicamente nella vita sulla Terra (vedi biosfera ombra). Così, la comprensione dei limiti della vita sulla Terra fornisce agli scienziati informazioni sulla possibile esistenza di vita extraterrestre e fornisce indizi su dove e come cercare la vita su altri corpi solari.