Термофильные организмы
Термофильные организмы, или термофилы (от греческого therme — «тепло» и ...фил), — это организмы, приспособленные к жизни в условиях постоянно высоких температур.
Термофильные микроорганизмы широко распространены в природе. Их можно обнаружить в:
- Горячих источниках.
- Саморазогревающихся субстратах (например, кучи влажного сена или зерна, навоз).
- Верхних слоях почвы, сильно прогреваемых солнцем.
Они активно растут при температурах свыше 45 °C. Известные максимальные температуры роста для разных групп:
Облигатные термофилы — организмы, которые не могут развиваться при температуре ниже 45–70 °C. Они представлены бактериями различных групп, например, родами Bacillus, Thermoproteus, Thermoplasma.
В более широком смысле к термофильным организмам также относят:
- Сапрофиты и паразиты, обитающие в теле теплокровных (гомойотермных) животных при 35–40 °C.
- Обитателей тропиков (за исключением морских глубин и высокогорий), среди которых много папоротников и цветковых растений (их чаще называют теплолюбивыми).
- Животных, не способных существовать ниже определённого
температурного порога. Например:
- Мадрепоровые кораллы встречаются только там, где температура воды не опускается ниже 20 °C.
- Рачок Thermosbaena mirabilis, обитающий в горячих источниках (40–45 °C), погибает при температуре ниже 30 °C.
- Много термофилов среди насекомых аридных зон (например, ряд жуков-чернотелок).
- Некоторые теплокровные (гомойотермные) животные, обладающие слабой способностью к терморегуляции при низких температурах (многие тропические птицы, антилопы и другие).
Современный контекст
Современная микробиология выделяет несколько групп организмов, любящих высокие температуры, в зависимости от их температурного оптимума:
- Термофилы: Оптимальный рост при 45–80 °C.
- Экстремальные термофилы (гипертермофилы): Оптимальный рост при 80–110 °C и выше. Многие из них являются археями и обитают в гидротермальных источниках на дне океанов. Изучение их уникальных ферментов (термостабильных) имеет огромное значение для биотехнологий (например, для ПЦР-реакции используется фермент Taq-полимераза, выделенная из термофильной бактерии Thermus aquaticus).