10. Yellowstone forró forrásai
Ha meg akarsz ölni valamit, vagy talán csak egy testet ártalmatlanítani, akkor nem tudsz sokkal jobban megtenni, mint a Yellowstone meleg forrásai. A források a víz forráspontja közelében vannak és elég savasak ahhoz, hogy feloldják a körmöket. De néhány mikrob ott virágzik, és az általuk előállított pigmentek élénk, másvilágú színeket adnak a rugóknak.
A hőszerelő baktériumok, a Thermus aquaticus, a leghíresebb Yellowstone mikrobák; enzimet állít elő, amelyet a kutatók a genetikai laboratóriumokban használnak DNS-k másolására. Más Yellowstone-mikrobák hidrogént esznek, és néhány évvel ezelőtt az ott dolgozó tudósok felfedezték a fotoszintetizáló baktériumok teljesen új fajtáját.
Mivel oly sok meleg forrás, iszapcserép és gejzír van Yellowstone-ban, különféle hőmérsékletekkel és kémiai összetételgel, a park ad otthont az archaea legnagyobb ismert változatosságának. Az egyszerű, egysejtű atommag nélküli szervezetek, az archaea olyan életág, amelyet csak az 1970-es évek óta ismertek.
Sok archaea forró hőmérsékleten virágzik (a vulkánokban is megtalálhatók). És néhány Yellowstone archaea területén - csak a mikrobiális ökoszisztéma kiegészítése érdekében - hőszerelő vírusok vannak.
9. A víz fagypontja alatti testekben
Egyes állatok nemcsak a fagyasztás alatti környezetben, hanem a fagyás alatti testekben is élnek. A pókok és rovarok fagyállókat termelnek, amelyek megakadályozzák őket a szilárd fagyasztásban. Bizonyos sarkvidéki legyek lárvái életben maradhatnak, amikor körülbelül -76 Fahrenheitig hűtik.
Számos békák, fáklyák és teknősök fagyosodnak - testük vízének több mint 50% -a jég lehet. A trükk az, hogy gondosan ellenőrzik, hol alakul ki a jég. Amint az állat lehűl, sejtjei és szervei kiszorítják a vizet és zsugorodnak. Csak az állat sejtjein kívüli víz fagy le; a kristályok növekedhetnek az izomrostok között vagy a szervek körül.
Az emlősök leghidegebb tartós testhőmérséklete az északi sarkvidéki mókusokon mérve körülbelül 27 fok Fahrenheit fokban van. Stratégiájukat „túlhűtésnek” hívják - bár a testükben a folyadék a fagypont alatt van, az állatok eltávolítanak minden olyan anyagot, amelyen jégkristályok képezhetnek.
8. Teljesen egyedül
A legtöbb ökoszisztéma bonyolult. Bármely adott faj tagjának más fajokat kell találnia enni, és kerülnie kell azokat a fajokat, amelyek enni akarják. Ha ez egy parazita, akkor szüksége van gazdaszervezetre; ha ez egy növény, baktériumokra van szüksége, hogy segítse a nitrogén feldolgozását, vagy a méheknek, hogy beporzzák a virágait.
Nem egy majdnem két mérföldes mély dél-afrikai aranybánya alján. Ott van a Candidatus Desulforudis audaxviator . Ez a baktériumfaj, amely a valaha talált legmélyebb körülbelül 140 Fahrenheit fokon él, rögzíti saját nitrogénjét és szulfátot eszik - mindezt teljesen elszigetelten.
7. A Galapagos-szigetek
Persze, híresek abban, hogy inspirálják Darwin evolúcióelméletét a természetes szelekcióval. De azért, hogy könnyű (visszamenőleg is) megfigyelni az evolúciót ezeken a szigeteken, az az, hogy szinte teljesen élettelen. A Csendes-óceán közepén jöttek létre, még mindig aktív vulkánok tetejeként. Hősterilizáltak és 600 mérföldre a földtől.
Minden, ami ott él, a szélben repült (a legtöbb növénynek levegőben van magja), őrült árammal (köztük a Galapagos pingvinekkel, az egyedüli fajnak, amely az Egyenlítőn él) vagy repülve egy növényzet tálán (pl. az óriás teknősök). (Vagyis azon fajok mellett, amelyeket az emberek a közelmúltban bevezettek.) A gyarmatosítás ritkán történt, és a legtöbb faj ott maradt, ahol kirakodtak, így viszonylag egyszerű ökoszisztémák nőttek fel, és a szigetek között annyi különbség volt, hogy az evolúciós alapelvek bemutatójává váljanak.
6. Savas akna lefolyó (és felfutó)
A kaliforniai vashegyet az 1800-as években kezdték bányászni aranyra, ezüstre, rézre és más ásványokra. Az ásványok a vulkán gyökeréből származnak, és sok szulfiddal lerakódtak - egy olyan vegyülettel, amely víz jelenlétében kénsavvá alakul. A bányászat a szulfidokat tette ki, és végül olyan savassá tette a maradékot, mint az akkumulátorsav, és tele volt nehézfémekkel, például arzénnel.
De a bányában sok mikrob él. Úsznak egy savas tónál egy rózsaszínű talajban, amelyet biofilmnek neveznek, amelyet bizonyos baktériumok állítanak elő a mikrobiális közösségben. A bányában lévő archaea némelyike vasat eszik, és a savas körülményeket még savanyúbbá teszi a szulfid kénsavvá történő aktív átalakításával. A sav eltávolítja a piritot (bolond aranyat) és más ásványi anyagokat a barlangban, és további fémeket ad a mérgező leveshez.
Ez az élőhely alig hozta ki a mikrobák más szélsőséges körülményeit: szélsőséges hő vagy hideg, erős nyomás és akár egy atomreaktor sugárzása. A Three Mile Island nem Csernobil volt, de egy 1979-es baleset a reaktor részleges olvadását okozta, és radioaktív gázt bocsátott ki a légkörbe. Sok évbe telt, hogy megtisztítsák a rendetlenséget, főleg robotokkal és távolról működtetett darukkal, amelyeket videokamerák segítségével felügyeltek. A takarító személyzet meglepetésére a mag közelében levő hűtővíz zavaros volt: a magas radioaktivitás ellenére a mikroorganizmusok virágzottak benne.
Ami a nyomást illeti, a legnagyobb baktérium, amelyik valaha is ellenállt, 16 000-szer nagyobb, mint a tenger szintjén tapasztalt légköri nyomás. A washingtoni Carnegie Intézetben végzett kísérletek során Robert Hazen és munkatársai „az ismert Escherichia coli baktérium törzsét 16 000 légköri nevetséges nyomásnak tették ki - ezt az értéket véletlenül a gyémánt üllő nyomásmérő cellájának túlzott meghúzásával kapják meg”. Hoppá! De amikor később megvizsgálták a baktériumokat, néhányan túlélték ezt a nyomást - ami nagyobb, mint bármelyik potenciális életfenntartó mélységben (azaz olyan mélység, amely nem melegebb, mint az élethosszig tartó elméleti hőhatár 302 Fahrenheit fok). a bolygón.
Az emlősök leghidegebb tartós testhőmérséklete az északi sarkvidéki mókusokon mérve körülbelül 27 fok Fahrenheit fokban van. (Darrell Gulin / Corbis) Minden, ami a Galapagos-szigeteken él, most a szélben repült, őrült árammal járt, vagy a növényzet tutaján úszott. (Wolfgang Kaehler / Corbis) Az Antarktiszon a császári pingvinek hónapokon át olyan hideg hőmérsékleteken töltik el, mint -40 Fahrenheit. Túlélnek, ha összekapcsolódnak, megosztják a meleget és minimalizálják testük hidegnek kitett felületét. (Frans Lanting / Corbis) Az Ördög lyuk kölyökkutya, a veszélyeztetett fajokról szóló törvény által védett egyik első faj, a világ egyik legritkább állata. Idén kevesebb mint százat számoltak, és 2006-ban a népesség 38 volt. (Kat Wade / San Francisco Chronicle / Corbis) Az 1979. évi három mérföldes szigeten bekövetkezett baleset után a takarító személyzet meglepődött, hogy a mag közelében lévő erősen radioaktív hűtővízben mikroorganizmusokat rejtenek. (Bettmann / Corbis) A Yellowstone meleg források a víz forráspontja közelében vannak és elég savasak ahhoz, hogy feloldják a körmöket. De néhány mikrob ott virágzik, és az általuk előállított pigmentek élénk, másvilágú színeket adnak a rugóknak. (Jim Peaco / NPS)5. Repedés alatt a Death Valley Nemzeti Parkban
A Death Valley az Egyesült Államok legalacsonyabb, legforróbb és legszárazabb helye, nem pedig halak számára nagyszerű hely. De hét kölyökfaj lóg, az utóbbi túlélõk a tókat, amelyek 10 000 évvel ezelőtt kiszáradtak. Most a halak rugókban, sós mocsarakban és az Ördög lyukban egy olyan földalatti víztartó rétegben vannak, amelyekbe csak egy sziklaszoros repedés érhető el.
Az Ördög lyuk kölyökkutya, a veszélyeztetett fajokról szóló törvény által védett egyik első faj, a világ egyik legritkább állata. Idén kevesebb mint százat számoltak, és 2006-ban a népesség 38 volt.
4. Mélytengeri ventilátorok
A mélytengeri szellőzők az élet prototípusos furcsa helyei. Az összetett ökoszisztémák, amelyeket először fedeztek fel 1977-ben, teljes sötétségben virágzik, intenzív nyomás alatt, kén által táplált. A szellőzőnyílások két óceáni tányér metszéspontjában találhatók. A legtöbb földrengés- és vulkánzónával szemben, ahol két lemez jön össze, a szellőzőnyílások olyan helyek, ahol két lemez szétszóródik. A víz beszivárog a repedt kéregbe, ásványokat és hőt szed be, és kiszivárog a szellőzőnyílásokból.
Az élelmiszerlánc alján vannak olyan mikrobák, amelyek energiájukat a szellőzőnyílásokban lévő vegyi anyagokból, általában hidrogén-szulfidból nyerik. Több száz olyan fajt fedeztek fel, amelyek csak ezekben a szellőzőnyílásokban élnek, ideértve a különféle csöveket, férfiakat, kagylókat és garnélarákat.
3. Nagyon, nagyon öreg korban
A stressz alatt álló baktériumok gyakran spórákat alkotnak, kis héjú rögök, amelyek tartalmazzák a baktérium DNS-t és néhány sejtmechanizmust, de nem működnek. A spórák mindenféle traumát - hő, hideg, gamma-sugárzás, ultraibolya sugárzás, magas nyomás, alacsony nyomás - túl sokáig túlélhetnek. Meddig? Nos, voltak látványos állítások, amelyek közül néhányat a tudósok még vitatnak.
1995-ben a tudósok beszámoltak arról, hogy a méhek spóráit izolálták egy 25–40 millió éves borostyánból. Azt mondták, hogy újjáéledték a spórákat, és baktériumokat termesztettek belőlük.
Néhány évvel később egy másik csapat jelentése szerint a sokkal régebbi spóra - 250 millió éves - spóra felújul a sókristályokból.
Nagyon sok vita folyt az állításokról, különös tekintettel az utóbbira, mert annyira könnyű baktériumszennyezést elérni, még a földre is.
A közelmúltban a tudósok újraélesztették azokat a baktériumokat, amelyek milliókon át évekig voltak a jégen. A baktériumok felfüggesztett animációban voltak a Föld legrégebbi jégében, egy Antarktisz völgyében. A körülbelül egymillió éves nő viszonylag könnyen felélénkült, és a legidősebbek közül néhány, amelyeket 8 millió évvel ezelőtt jég borított, szintén az élet jeleit mutatta.
2. A Föld leghidegebb helyei
Technikailag vannak hidegebb helyek a Földön, mint az Északi-sarkvidéken és az Antarktiszon, de fizikai laboratóriumba kell menned, hogy megtalálják őket.
A laboratóriumon kívül semmi sem annyira nyomorult egy melegvérű lény számára, mint a sarki tél. Az Antarktiszon a császári pingvinek hónapokig olyan hideg hőmérsékleten töltik el a hőmérsékleteket, mint -40 Fahrenheit, sötétben, evés nélkül, és tojás inkubálása közben. Hogyan kezelik? Ezek a szenvedélyt szerető társaság meghatározása: összehúzódnak, megosztják a meleget és minimalizálják testük hidegnek kitett felületét. Emellett körülbelül 25% -kal csökkennek anyagcsere-sebességük és néhány fokkal a belső hőmérsékletük.
A Föld másik végén egy ritka kacsa, nevezetesen szemüveghéja, nyitott vizet igényel a takarmányozáshoz - ami kényelmetlen, mivel az Északi-sarkvidék nagy része fagyott le. Néhány évvel ezelőtt a tudósoknak fogalma sem volt arról, hogy hol tölti ezek a kölykök telek. Kiderül, hogy összerepednek a tengeri jéglapok közötti repedésekben, kagylóba merülnek és megosztják a melegségüket, és valószínűleg becsavarják a nyitott víz kis foltját, hogy ne fagyjon be.
1. A sztratoszférában
Igen, a sztratoszféra - a Föld légkörének a talaj feletti körülbelül hat mérföldnyire kezdődő rétege. A Szaharából és más sivatagokból származó hatalmas porviharok millió tonna talajt mozgatnak évente, és sokkoló mikrobák sokfélesége és sokfélesége jár együtt. Dale Griffin, az Egyesült Államok Geológiai Szolgálata, a mikrobákat porban gyűjtötte 60 000 láb magasságig (több mint 11 mérföld).
Mi van ott? Baktériumok, gombák, vírusok - több száz különféle fajta. Riasztóan sok az azonosított mikrobák ismert humán kórokozók: Legionella (amely Legionnaire-kórot okoz), Staphylococcus (ami Staph-fertőzéseket okoz) és sok olyan mikrobák, amelyek belélegezve tüdőbetegségeket okoznak.
"Meglepődtem azon életképes mikroorganizmusok száma mellett, amelyeket nagyon kis levegőmennyiségben találtunk, amikor sivatagi por jelen volt" - mondja Griffin. "Ha megnézed, ott vannak - még a legszélsőségesebb környezetben is."