Appunti sulla vita in ambienti estremi

Introduzione alla vita sulla Terra

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

Sopravvivenza della vita

• La vita ha superato eventi catastrofici:
  • Bombardamenti di asteroidi.
  • Cambiamenti dell'atmosfera e clima.
  • Glaciazioni e estinzioni di massa.

Estremofili

• Gli estremofili sono organismi che vivono in condizioni estreme.
• Ambienti estremi includono:
  • Ghiacciai perenni.
  • Fondali oceanici con temperature superiori a 100°.
  • Acque acide e ambienti radioattivi.
• La vita si adatta a trasformare ogni ambiente in una nuova casa.

Definizione di ambiente estremo

• L'idea di "estremo" è antropocentrica:
  • Ciò che è estremo per noi non lo è per gli organismi che vivono in tali condizioni.
  • Per esempio, batteri a 90° considerano quella temperatura ideale.

Organismi in permafrost

• Batteri e archei nel permafrost sono in uno stato di quiescenza.
• Alcuni organismi si sono evoluti per vivere e riprodursi in condizioni di freddo estremo:
  • Esempio: Psicrobatteri, come Psychrobacter articus.
  • Accumulano soluti per abbassare il punto di congelamento dell'acqua.

Adattamenti dei batteri psicrofili

• Membrane cellulari ricche di acidi grassi insaturi per rimanere fluide a basse temperature.
• Sviluppo di enzimi funzionanti a -10°.

Tardigradi

• Animali capaci di entrare in stato di criptobiosi.
• Possono sopravvivere anche nello spazio.
• Altri esempi di vita nel freddo:
  • Anemoni artici e pesci ghiaccio antartici.

Organismi termofili e ipertermofili

• Vivono in ambienti a temperature elevate (45°-122°).
• Adattano membrane cellulari e proteine per sopravvivere a queste condizioni.

Resistenza alle radiazioni

• Deinococcus radiodurans è uno degli organismi più resistenti alle radiazioni.
• Ha quattro copie del suo genoma per riparare il DNA danneggiato.
• Resiste anche a condizioni estreme di freddo, disidratazione e acidità.

Altri adattamenti

• Tardigradi possono resistere essiccazione totale, entrando in criptobiosi.
• Alcune piante possono sopravvivere a lunghi periodi di disidratazione.

Anaerobi e ossigeno

• Esistono organismi anaerobi che vivono in assenza di ossigeno.
• L'ossigeno può essere tossico per molti organismi.
• Alcuni anaerobi facoltativi possono tollerare e utilizzare l'ossigeno.

Ricerche future

• Studio degli estremofili per la ricerca di vita su altri pianeti.
• La vita può esistere in ambienti considerati estremi per gli esseri umani.

Conclusione

• La vita è incredibilmente resiliente e si adatta a condizioni estreme.
• Ogni organismo ha sviluppato strategie uniche per sopravvivere.