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Extrémophile, organisme tolérant aux extrêmes environnementaux et qui a évolué pour se développer de manière optimale dans une ou plusieurs de ces conditions extrêmes, d’où le suffixe phile, qui signifie  » celui qui aime « . »

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Les organismes extrêmophiles sont principalement procaryotes (archées et bactéries), avec quelques exemples eucaryotes. Les extrêmophiles sont définis par les conditions environnementales dans lesquelles ils se développent de manière optimale. Les organismes peuvent être décrits comme acidophiles (croissance optimale entre pH 1 et pH 5) ; alcaliphiles (croissance optimale au-dessus de pH 9) ; halophiles (croissance optimale dans des environnements à forte concentration de sel) ; thermophiles (croissance optimale entre 60 et 80 °C) ; hyperthermophiles (croissance optimale au-dessus de 80 °C) ; psychrophile (croissance optimale à 15 °C ou moins, avec une température maximale tolérée de 20 °C et une croissance minimale à 0 °C ou moins) ; piézophile, ou barophile (croissance optimale à une pression hydrostatique élevée) ; oligotrophe (croissance dans des environnements limités sur le plan nutritionnel) ; endolithique (croissance dans la roche ou dans les pores des grains minéraux) ; et xérophile (croissance dans des conditions sèches, avec une faible disponibilité en eau). Certains extrêmophiles sont adaptés simultanément à plusieurs stress (polyextrémophile) ; les exemples courants sont les thermoacidophiles et les haloalcaliphiles.

Les extrêmophiles présentent un intérêt biotechnologique, car ils produisent des extrémozymes, définies comme des enzymes fonctionnelles dans des conditions extrêmes. Les extremozymes sont utiles dans les procédures de production industrielle et les applications de recherche en raison de leur capacité à rester actives dans les conditions sévères (par exemple, température, pression et pH élevés) généralement employées dans ces processus.

L’étude des extrêmophiles permet de comprendre les paramètres physico-chimiques définissant la vie sur Terre et peut donner un aperçu de la façon dont la vie sur Terre est apparue. Les postulats selon lesquels des conditions environnementales extrêmes existaient sur la Terre primitive et que la vie est apparue dans des environnements chauds ont conduit à la théorie selon laquelle les extrêmophiles sont des vestiges d’organismes primordiaux et sont donc des modèles de vie ancienne.

Les extrêmophiles sont également importants pour la recherche dans le domaine de l’astrobiologie. Les extrêmophiles qui sont actifs à des températures froides présentent un intérêt particulier dans ce domaine, car la majorité des corps du système solaire sont gelés. La découverte de micro-organismes aux propriétés biochimiques inhabituelles, comme la capacité d’utiliser l’arsenic plutôt que le phosphore pour leur croissance, présente également un intérêt pour l’astrobiologie, car les environnements extraterrestres peuvent favoriser les formes de vie qui utilisent ou sont construites à partir d’éléments que l’on ne trouve pas habituellement dans la vie sur Terre (voir biosphère fantôme). Ainsi, la compréhension des limites de la vie sur Terre fournit aux scientifiques des informations sur l’existence possible de la vie extraterrestre et donne des indices sur le lieu et la manière de rechercher la vie sur d’autres corps solaires.