فکر می‌کنید هوای گرم روزهای اخیر غیر قابل تحمل است و آن وقت خودتان را هم فرد پر تحملی می‌دانید؟ در این صورت بهتر است بدانید که نه از تحمل چیزی می‌دانید و نه از گرما. مجید جویا: ما انسان‌ها فکر می‌کنیم که ابرقدرت هستیم؛ اما این تصویر به این بستگی دارد که خود را با چه چیزی مقایسه کنیم. برای مثال هنگامی که پای تحمل شرایط سخت در میان باشد، مخلوقاتی در این دنیا هستند که ما در برابر آنها، به شکنندگی بلور هستیم.
گروه جانوران اکسترموفیل به این دلیل این نام را گرفته‌اند که می‌توانند در شرایط بسیار سخت محیطی همچون گرما و سرمای شدید، محیط‌های بسیار اسیدی و یا قلیایی، محیط‌های تحت فشار زیاد، خشک، با تابش رادیواکتیو و جاهای لم یزرع، زنده بمانند و شرایطی را تاب بیاورند که شانس ما برای بقا در آنها، کمتر از شانس روشن ماندن یک کبریت روشن در طوفان است. و این ابرقدرت‌ها آن قدر پرابهتند که ناسا از آنها کارت‌های بازی شبیه به کارت‌های سوپرمن ساخته است.
دانشمندان می‌گویند که اکسترموفیل‌ها نه تنها کارهایی استثنایی را انجام می‌دهند، بلکه با باز کردن ذهن ما را درباره این که حیات چیست و در چه محیط‌هایی می‌تواند دوام بیاورد، دید ما را در مورد پتانسیل بقا بر روی دیگر سیارات گسترده می‌کند.
جی نادیو، استاد مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه مک گیل، که در بخش قطبی کانادا بر روی باکتری اکسترموفیل تحقیق می‌کند، می‌گوید: «افرادی که با اکسترموفیل‌ها کار می‌کنند، تقریبا نیازهایی شبیه به مسافران مریخ دارند. فقط با این تفاوت که آنها می‌توانند معمولا آنجا باشند تا خودشان با دستگاه‌ها کار کنند؛ و نیاز ندارند که یک روبات کار آنها را انجام دهد. ولی از نظر فناوری و شیوه کار، هر دو شبیه هم هستند».
گروه او اولین بار ژن میکروب تیومیکروسپایرما را تشریح کردند، میکروبی که ساختار سلولی‌اش را اندکی اصلاح کرده که به او اجازه می‌دهد تا در خانه یخی‌اش دوام بیاورد.
به گفته نادیو، اکستروموفیل‌ها همچنین می‌توانند در رفع نگرانی‌های زمینی‌تر به ما کمک کنند، از وابستگی دارویی گرفته تا تولید انرژی، اما «بخش اعظم این کار تنها به خاطر علاقه ما به فهمیدن چیزی انجام می‌شود که بر روی سیاره زمین وجود دارد و ما در مورد آن چیزی نمی‌دانیم ... و خب، مقدار زیادی از چنین چیزهایی وجود دارند».
در ادامه با 5 مورد از جالب‌ترین اکسترموفیل‌های زمین آشنا شوید.
تاردیگراد
بدون شک اگر مسابقه‌ای بین اکستروموفیل‌های زیبا وجود داشت، این تاردیگرادها برنده می‌شدند. حتی لقب انها هم مانند خودشان زیبا است؛ "خرس آبی" و ظاهر آنها شبیه نهنگ‌های دریایی است که لباس فضا نوردان را درمراسم هالووین به تن کرده‌اند.
این تاردیگرادها که درازای آنها تقریبا یک میلی‌متر می‌رسد، پلی‌اکسترموفیل هستند که به این معنی است که توانایی تحمل چندین نوع متفاوت از شرایط بسیار بد را دارند. سارا برودنستین از آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی در ود هول می‌نویسد که آنها می‌توانند دماهایی از 200- تا 150 درجه سانتیگراد، کمبود آب و اکسیژن، الکل در حال جوشیدن و یک هزار برابر تابشی را که ما می‌توانیم تحمل کنیم، تاب بیاورند.
یکی از شیوه‌هایی که آنها برای زنده ماندن استفاده می‌کنند رفتن به کریپتوبیوسیس است، حالتی از انگیزش و تحرک متوقف شده که در آن فعالیت‌های بدن همانند متابولیسم به طور موقت متوقف می‌شود. تا زمانی که شرایط بهبود یابد، آنها در این حالت جمع شده خواهند ماند (که در این حالت "تان" نامیده می‌شوند). ده‌ها سال است که این توانایی در آنها کشف شده است.
می‌شود حدس زد که چرا تاردیگرادها با آن ظاهر زیبای خود که روی هر چیزی از تی‌شرت گرفته تا ماوس‌پد چاپ شده است، تبدیل به یک شمایل محبوب فرهنگی خوره‌های فناوری و نوجوانان شده‌اند.
میگوی شورابی: زندگی در محیط نمکی
انسان‌هایی را که می‌توانند تا حد ترکیدن ذرت بوداده، چیپس و اسنک‌های نمکی بخورند، به راحتی می‌توان از این هالوفیل (مخلوقی که در محیط‌های بسیار نمکی زنده می‌ماند) تشخیص داد. میگوی شورابی دریاچه گریت‌سالت، هالوفیلی است که محل سکونتش در جاهایی همانند دریاچه نمکی گریت سالت یوتاستکه در بخش‌هایی 10 برابر شورتر از آب اقیانوس است.
میگوهای شورابی جزو جان سخت‌ترین‌های محیط‌های شورابی هستند زیرا لایه بیرونی بدنشان نسبت به آب ناتراوا است و بنابراین آب تنها از طریق دهان وارد می‌شود. دو تا پمپ (آبشش‌ها و غده گردنی مخصوص) نمک را به بیرون فیلتر می‌کنند و به نگهداری نوعی تعادل نمکی در بدن جانور کمک می‌کنند.
آنها همچنین سه نوع هموگلوبین، و یک پروتئین که اکسیژن را به خون پیوند می‌زند، در خود دارند. زمانی که شوری آب افزایش پیدا می‌کند، میزان هموگلوبین نیز در این نوع میگو زیاد می‌شود.
کرم یخی متان
شاید ظاهر آنها شبیه به موجودات فضایی باشد، اما مخلوق زشتی که در عکس زیر میبینید، یک کرم یخی متان است که در سال 1997/1376 در همین کره زمین کشف شده و در بستر خلیج مکزیک زندگی می‌کند. این کرم‌های اکسترموفیل صاف صورتی رنگ و با طول بدن حداکثر 5 سانتی‌متر، در نقب‌هایی بر روی تپه‌های متانی یافت شده‌اند، و احتمالا بر روی باکتری‌هایی که بر روی متان رشد می‌کنند، زندگی می‌کنند.
اگر شما هم اینقدر زیبا! بودید، مجبور بودید مخفی شوید!
گروه دیگری که چهره اندکی قابل تحمل‌تری دارند، کرم‌های یخی یخچالی هستند، موجودات سیاه موج‌دار که تنها چند سانتی‌متر درازا دارند. دانیل شاین از اساتید زیست شناسی روتگرز- کامدن، در مکان‌های بسیار دور افتاده از تبت گرفته تا تا آلاسکا، به دنبال این کرم‌های یخی است. داگ اوهار از انکوریج دیلی نیوز که در یکی از گشت و گذارهای شاین همراه او بوده، گزارش کرده که کرم‌ها به حدی زیاد بوده‌اند که به نظر می‌رسید روی یکی از یخچال‌ها «موهای سبز رشد کرده‌اند».
به گفته شاین، کرم یخی منجمد «بزرگ‌ترین حیوان شناخته شده‌ای است که می‌تواند چرخه زندگی خود را بر روی یک توده یخی کامل کند؛ کاری که خود یک شاهکار بزرگ است».
آنها بر روی جلبک زندگی می‌کنند و شبیه به کرم‌های خاکی هستند اما اتفاقاتی که در بدن آنها می‌افتد (شامل تولید مثل، متابولیسم و رشد) همگی در دمای انجماد که در حدود 32 درجه فارنهایت یا صفر درجه سانتیگراد است، اتفاق می‌افتد. اگر دما فقط چند درجه بالا برود، مثلا در حدود 4 درجه سانتیگراد شود، کرم‌ها نمی‌توانند این کارها را انجام دهند و در نهایت ذوب می‌شوند و می‌میرند!
میکروب "نارنجک مهاجم"
در برخی از تصاویر پیروکوکوس فیروسوس شبیه یک طرح اولیه از نقاشی یک ماهی طلایی خیالی است، و در بقیه تصاویر شبیه کلوچه‌ای شکلاتی که مدتی طولانی در یک بشقاب مانده است. در دنیای واقعی این موجود بی هوازی کوچک سخت جان که نامش به معنی گلوله آتش مهاجم هست, آب در حال جوشیدن را که دمایش 100 درجه سانتیگراد است، ترجیح می دهد و این توانایی، آن را به یک هایپرترموفیل (فوق‌العاده مقاوم در برابر گرما) تبدیل می‌کند؛ ترموفیل‌ها گرما را دوست دارند ولی هایپرترموفیل‌ها جهنم را برای مسافرت برمی‌گزینند.
کارل استتر این میکروب را در رسوب‌های دریایی داغ زیرآبی در جزایر آتش فشانی ایتالیا در دهه 1980/1360 کشف کرد.
راسل مک لندن از ماذر-ارث-نیوز، در بهار امسال گزارش داده که دانشمندان دانشگاه جورجیا ژن‌های این گلوله‌های آتش را دست‌کاری کرده و میکروبی تولید کرده‌اند که آب‌وهوای خنک‌تر را ترجیح می‌دهد و ذائقه‌اش از سنگ‌های آهکی به دی‌اکسید کربن تغییر کرده است. امید این است که نوع متفاوتی از این گلوله‌های آتشین تولید شود تا در محیطی سرشار از دی‌اکسید کربن تنفس کنند و آن را تبدیل به سوخت کنند.
هنگامی که این پروژه به سرانجام برسد، ما گربه ای خواهیم داشت که عصبانیت را فروخورده و آن را تبدیل به کیک می‌کند. این علم است؟ کسی جواب ندارد؟
باکتری‌های مقاوم به اشعه
زیبا،مقاوم ، اسرار آمیز... همه خواص هروئین در این باکتری به نام داینوکوکوس رادیودورانوس ذخیره شده‌اند.
به گزارش شبکه خبری ژنوم، این باکتری «نزدیک به 50 سال پیش در یک قوطی گوشت که با وجود استرلیزه شدن توسط تابش اشعه فاسد شده بود», کشف شد. و آن مقاومت به تابش اشعه ناشی از توانایی این پلی اکستروفیل است. هر وقت که ژنوم این باکتری توسط تابش شکسته شود، دی. رادیودورانس آن را بخیه می زند تا به طور کامل کنار یکدیگر برگردند و خیلی سریع به کار خود ادامه می‌دهد.
میکروب لازاروس (نامی که این باکتری به آن مشهور است)، در رکوردهای جهانی گینس، عنوان مقاوم‌ترین شکل حیات در برابر تابش اشعه را به خود اختصاص داده است. این میکروب 3000 برابر بیشتر از ما می‌تواند در برابر اشعه دوام بیاورد. آن هم در حالی که تنها یک ارگانیسم تک سلولی است.
همین امر باعث علاقه شدید دانشمندان به این میکروب شده است: کشف اینکه چگونه میکروب‌ها در برابر تابش مقاومت می‌کنند ممکن است منجر به راه حلی شود تا افراد را از قرار گرفتن در معرض انواع تابش (از پرتودرمانی گرفته تا تخریب اشعه آفتاب) حفظ کند.
گروه جانوران اکسترموفیل به این دلیل این نام را گرفته‌اند که می‌توانند در شرایط بسیار سخت محیطی همچون گرما و سرمای شدید، محیط‌های بسیار اسیدی و یا قلیایی، محیط‌های تحت فشار زیاد، خشک، با تابش رادیواکتیو و جاهای لم یزرع، زنده بمانند و شرایطی را تاب بیاورند که شانس ما برای بقا در آنها، کمتر از شانس روشن ماندن یک کبریت روشن در طوفان است. و این ابرقدرت‌ها آن قدر پرابهتند که ناسا از آنها کارت‌های بازی شبیه به کارت‌های سوپرمن ساخته است.
دانشمندان می‌گویند که اکسترموفیل‌ها نه تنها کارهایی استثنایی را انجام می‌دهند، بلکه با باز کردن ذهن ما را درباره این که حیات چیست و در چه محیط‌هایی می‌تواند دوام بیاورد، دید ما را در مورد پتانسیل بقا بر روی دیگر سیارات گسترده می‌کند.
جی نادیو، استاد مهندسی زیست پزشکی در دانشگاه مک گیل، که در بخش قطبی کانادا بر روی باکتری اکسترموفیل تحقیق می‌کند، می‌گوید: «افرادی که با اکسترموفیل‌ها کار می‌کنند، تقریبا نیازهایی شبیه به مسافران مریخ دارند. فقط با این تفاوت که آنها می‌توانند معمولا آنجا باشند تا خودشان با دستگاه‌ها کار کنند؛ و نیاز ندارند که یک روبات کار آنها را انجام دهد. ولی از نظر فناوری و شیوه کار، هر دو شبیه هم هستند».
گروه او اولین بار ژن میکروب تیومیکروسپایرما را تشریح کردند، میکروبی که ساختار سلولی‌اش را اندکی اصلاح کرده که به او اجازه می‌دهد تا در خانه یخی‌اش دوام بیاورد.
به گفته نادیو، اکستروموفیل‌ها همچنین می‌توانند در رفع نگرانی‌های زمینی‌تر به ما کمک کنند، از وابستگی دارویی گرفته تا تولید انرژی، اما «بخش اعظم این کار تنها به خاطر علاقه ما به فهمیدن چیزی انجام می‌شود که بر روی سیاره زمین وجود دارد و ما در مورد آن چیزی نمی‌دانیم ... و خب، مقدار زیادی از چنین چیزهایی وجود دارند».
در ادامه با 5 مورد از جالب‌ترین اکسترموفیل‌های زمین آشنا شوید.
تاردیگراد
بدون شک اگر مسابقه‌ای بین اکستروموفیل‌های زیبا وجود داشت، این تاردیگرادها برنده می‌شدند. حتی لقب انها هم مانند خودشان زیبا است؛ "خرس آبی" و ظاهر آنها شبیه نهنگ‌های دریایی است که لباس فضا نوردان را درمراسم هالووین به تن کرده‌اند.
این تاردیگرادها که درازای آنها تقریبا یک میلی‌متر می‌رسد، پلی‌اکسترموفیل هستند که به این معنی است که توانایی تحمل چندین نوع متفاوت از شرایط بسیار بد را دارند. سارا برودنستین از آزمایشگاه زیست‌شناسی دریایی در ود هول می‌نویسد که آنها می‌توانند دماهایی از 200- تا 150 درجه سانتیگراد، کمبود آب و اکسیژن، الکل در حال جوشیدن و یک هزار برابر تابشی را که ما می‌توانیم تحمل کنیم، تاب بیاورند.
یکی از شیوه‌هایی که آنها برای زنده ماندن استفاده می‌کنند رفتن به کریپتوبیوسیس است، حالتی از انگیزش و تحرک متوقف شده که در آن فعالیت‌های بدن همانند متابولیسم به طور موقت متوقف می‌شود. تا زمانی که شرایط بهبود یابد، آنها در این حالت جمع شده خواهند ماند (که در این حالت "تان" نامیده می‌شوند). ده‌ها سال است که این توانایی در آنها کشف شده است.
می‌شود حدس زد که چرا تاردیگرادها با آن ظاهر زیبای خود که روی هر چیزی از تی‌شرت گرفته تا ماوس‌پد چاپ شده است، تبدیل به یک شمایل محبوب فرهنگی خوره‌های فناوری و نوجوانان شده‌اند.
میگوی شورابی: زندگی در محیط نمکی
انسان‌هایی را که می‌توانند تا حد ترکیدن ذرت بوداده، چیپس و اسنک‌های نمکی بخورند، به راحتی می‌توان از این هالوفیل (مخلوقی که در محیط‌های بسیار نمکی زنده می‌ماند) تشخیص داد. میگوی شورابی دریاچه گریت‌سالت، هالوفیلی است که محل سکونتش در جاهایی همانند دریاچه نمکی گریت سالت یوتاستکه در بخش‌هایی 10 برابر شورتر از آب اقیانوس است.
میگوهای شورابی جزو جان سخت‌ترین‌های محیط‌های شورابی هستند زیرا لایه بیرونی بدنشان نسبت به آب ناتراوا است و بنابراین آب تنها از طریق دهان وارد می‌شود. دو تا پمپ (آبشش‌ها و غده گردنی مخصوص) نمک را به بیرون فیلتر می‌کنند و به نگهداری نوعی تعادل نمکی در بدن جانور کمک می‌کنند.
آنها همچنین سه نوع هموگلوبین، و یک پروتئین که اکسیژن را به خون پیوند می‌زند، در خود دارند. زمانی که شوری آب افزایش پیدا می‌کند، میزان هموگلوبین نیز در این نوع میگو زیاد می‌شود.
کرم یخی متان
شاید ظاهر آنها شبیه به موجودات فضایی باشد، اما مخلوق زشتی که در عکس زیر میبینید، یک کرم یخی متان است که در سال 1997/1376 در همین کره زمین کشف شده و در بستر خلیج مکزیک زندگی می‌کند. این کرم‌های اکسترموفیل صاف صورتی رنگ و با طول بدن حداکثر 5 سانتی‌متر، در نقب‌هایی بر روی تپه‌های متانی یافت شده‌اند، و احتمالا بر روی باکتری‌هایی که بر روی متان رشد می‌کنند، زندگی می‌کنند.
اگر شما هم اینقدر زیبا! بودید، مجبور بودید مخفی شوید!
گروه دیگری که چهره اندکی قابل تحمل‌تری دارند، کرم‌های یخی یخچالی هستند، موجودات سیاه موج‌دار که تنها چند سانتی‌متر درازا دارند. دانیل شاین از اساتید زیست شناسی روتگرز- کامدن، در مکان‌های بسیار دور افتاده از تبت گرفته تا تا آلاسکا، به دنبال این کرم‌های یخی است. داگ اوهار از انکوریج دیلی نیوز که در یکی از گشت و گذارهای شاین همراه او بوده، گزارش کرده که کرم‌ها به حدی زیاد بوده‌اند که به نظر می‌رسید روی یکی از یخچال‌ها «موهای سبز رشد کرده‌اند».
به گفته شاین، کرم یخی منجمد «بزرگ‌ترین حیوان شناخته شده‌ای است که می‌تواند چرخه زندگی خود را بر روی یک توده یخی کامل کند؛ کاری که خود یک شاهکار بزرگ است».
آنها بر روی جلبک زندگی می‌کنند و شبیه به کرم‌های خاکی هستند اما اتفاقاتی که در بدن آنها می‌افتد (شامل تولید مثل، متابولیسم و رشد) همگی در دمای انجماد که در حدود 32 درجه فارنهایت یا صفر درجه سانتیگراد است، اتفاق می‌افتد. اگر دما فقط چند درجه بالا برود، مثلا در حدود 4 درجه سانتیگراد شود، کرم‌ها نمی‌توانند این کارها را انجام دهند و در نهایت ذوب می‌شوند و می‌میرند!
میکروب "نارنجک مهاجم"
در برخی از تصاویر پیروکوکوس فیروسوس شبیه یک طرح اولیه از نقاشی یک ماهی طلایی خیالی است، و در بقیه تصاویر شبیه کلوچه‌ای شکلاتی که مدتی طولانی در یک بشقاب مانده است. در دنیای واقعی این موجود بی هوازی کوچک سخت جان که نامش به معنی گلوله آتش مهاجم هست, آب در حال جوشیدن را که دمایش 100 درجه سانتیگراد است، ترجیح می دهد و این توانایی، آن را به یک هایپرترموفیل (فوق‌العاده مقاوم در برابر گرما) تبدیل می‌کند؛ ترموفیل‌ها گرما را دوست دارند ولی هایپرترموفیل‌ها جهنم را برای مسافرت برمی‌گزینند.
کارل استتر این میکروب را در رسوب‌های دریایی داغ زیرآبی در جزایر آتش فشانی ایتالیا در دهه 1980/1360 کشف کرد.
راسل مک لندن از ماذر-ارث-نیوز، در بهار امسال گزارش داده که دانشمندان دانشگاه جورجیا ژن‌های این گلوله‌های آتش را دست‌کاری کرده و میکروبی تولید کرده‌اند که آب‌وهوای خنک‌تر را ترجیح می‌دهد و ذائقه‌اش از سنگ‌های آهکی به دی‌اکسید کربن تغییر کرده است. امید این است که نوع متفاوتی از این گلوله‌های آتشین تولید شود تا در محیطی سرشار از دی‌اکسید کربن تنفس کنند و آن را تبدیل به سوخت کنند.
هنگامی که این پروژه به سرانجام برسد، ما گربه ای خواهیم داشت که عصبانیت را فروخورده و آن را تبدیل به کیک می‌کند. این علم است؟ کسی جواب ندارد؟
باکتری‌های مقاوم به اشعه
زیبا،مقاوم ، اسرار آمیز... همه خواص هروئین در این باکتری به نام داینوکوکوس رادیودورانوس ذخیره شده‌اند.
به گزارش شبکه خبری ژنوم، این باکتری «نزدیک به 50 سال پیش در یک قوطی گوشت که با وجود استرلیزه شدن توسط تابش اشعه فاسد شده بود», کشف شد. و آن مقاومت به تابش اشعه ناشی از توانایی این پلی اکستروفیل است. هر وقت که ژنوم این باکتری توسط تابش شکسته شود، دی. رادیودورانس آن را بخیه می زند تا به طور کامل کنار یکدیگر برگردند و خیلی سریع به کار خود ادامه می‌دهد.
میکروب لازاروس (نامی که این باکتری به آن مشهور است)، در رکوردهای جهانی گینس، عنوان مقاوم‌ترین شکل حیات در برابر تابش اشعه را به خود اختصاص داده است. این میکروب 3000 برابر بیشتر از ما می‌تواند در برابر اشعه دوام بیاورد. آن هم در حالی که تنها یک ارگانیسم تک سلولی است.
همین امر باعث علاقه شدید دانشمندان به این میکروب شده است: کشف اینکه چگونه میکروب‌ها در برابر تابش مقاومت می‌کنند ممکن است منجر به راه حلی شود تا افراد را از قرار گرفتن در معرض انواع تابش (از پرتودرمانی گرفته تا تخریب اشعه آفتاب) حفظ کند.
