Appunti sulla Vita e gli Estremofili

Introduzione alla vita sulla Terra

• La vita è comparsa sulla Terra circa 4 miliardi di anni fa.
• L'universo ha 13,7 miliardi di anni.
• La vita ha coesistito con la Terra per oltre un quarto della storia del Cosmo.

Resilienza della vita

• La vita è sopravvissuta a eventi catastrofici: bombardamenti di asteroidi, cambiamenti atmosferici, glaciazioni.
• La flessibilità della vita è fondamentale per la sua sopravvivenza.

Ambienti estremi

Definizione di ambiente estremo

• Gli ambienti estremi sono quelli che hanno condizioni molto diverse da quelle umane.
• La definizione di "estremo" è antropocentrica.

Tipi di organismi estremofili

• Gli organismi che vivono in condizioni estreme sono chiamati estremofili.
• Esempi di ambienti estremi: ghiacciai, fonti idrotermali, fondali oceanici con temperature elevate.

Estremofili al freddo

Permafrost

• Batteri e archei possono essere imprigionati in stato di quiescenza per millenni.
• Alcuni organismi vivono e si riproducono attivamente nel permafrost (es. psicrofili).

Batteri psicrofili

• Esempio: Psychrobacter articus, vive a temperature fino a -10°C.
• Utilizzano soluti come glicina e betaina per abbassare il punto di congelamento dell'acqua.

Tardigradi

• Capacità di entrare in uno stato di criptobiosi.
• Resistono a condizioni estreme, comprese temperature molto basse.

Estremofili al caldo

Organismi termofili e ipertermofili

• Vivono in ambienti con temperature tra 45°C e oltre 100°C.
• Esempi: fonti idrotermali, geiser.

Adattamenti alle alte temperature

• Membrane cellulari con un monostrato lipidico per resistere al calore.
• Produzione di enzimi resistenti alle alte temperature (es. Thermus aquaticus per la PCR).

Resistenza alle radiazioni

Deinococcus radiodurans

• Considerato uno dei più resistenti alle radiazioni ionizzanti.
• Capacità di riparare il DNA danneggiato e possiede più copie del genoma per garantire la stabilità.

Resistenza all'essiccazione

Tardigradi e piante della resurrezione

• I tardigradi possono disidratarsi fino al 99% e ritornare in vita.
• Alcune piante resistono a complete disidratazioni.

Anaerobi

Organismi anaerobi

• Vivono in assenza di ossigeno (es. intestino umano).
• Gli anaerobi obbligati non possono tollerare l'ossigeno e sono stati decimati dalla catastrofe dell'ossigeno.

Utilizzo degli estremofili nella ricerca

• Studio degli estremofili per la ricerca di vita su altri pianeti.

Conclusione

• La vita si adatta a condizioni estreme, dimostrando la sua resilienza.
• Importanza degli estremofili per la biologia e la ricerca scientifica.