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Als '''extremophil''' werden [[Organismus|Organismen]] bezeichnet, die sich extremen Umweltbedingungen angepasst haben, die im Allgemeinen als lebensfeindlich betrachtet werden. Dabei handelt es sich meist um einzellige [[Mikroorganismen]]. Nicht-extremophile Organismen bezeichnet man als [[Mesophil]]e.

== Systematik ==
Der Begriff ''Extremophile'' wurde 1974 von R.D. MacElroy geprägt.<ref>''"R.D.MacElroy first coined the term "extremophiles" in a 1974 paper entitled "Some comments on the evolution of extremophiles", but definitions of extreme and extremophiles are of course anthropocentric."'' In: Joseph Seckbach et al.: ''Polyextremophiles – life under multiple forms of stress. Springer, Dordrecht 2013, ISBN 978-94-007-6487-3.''</ref> Viele Extremophile sind Mitglieder der Domäne der [[Archaeen]] und tatsächlich werden gelegentlich die beiden Begriffe [[Synonymie|synonym]] verwendet, obwohl es viele mesophile Archaea gibt, zudem existieren auch zahlreiche extremophile [[Bakterium|Bakterien]] und sogar [[Eukaryoten]]. Obgleich der bei weitem größte Anteil an Extremophilen bei den [[Einzeller]]n zu finden ist, gibt es auch Beispiele für Vielzeller ([[Metazoa]]) unter diesen Spezialisten. Beispiele für extremophile Vielzeller sind die psychrophilen [[Grylloblattodea]] ([[Insekten]]) und der [[Krill|antarktische Krill]] ([[Crustacea]]).

Eine wichtige Bedeutung in der Biotechnologie haben [[Enzyme]], die aus extremophilen Organismen stammen und [[rekombinantes Protein|rekombinant]] erzeugt wurden. Beispielsweise stammt die in der [[Polymerase-Kettenreaktion]] (PCR) verwendete [[thermostabile DNA-Polymerase]] ursprünglich aus dem thermophilen Bakterium ''[[Thermus aquaticus]]'' oder der Archaee ''[[Pyrococcus furiosus]]''.

Auch [[Viren]] konnten in extremen Habitaten entdeckt werden, z. B. das [[Sulfolobus-Turreted-Icosahedral-Virus]].<ref>Helga Stan-Lotter: ''Physico-chemical boundaries of life.'' In: Helga Stan-Lotter et al.: ''Adaption of microbial life to environmental extremes - novel research results and application.'' Springer, Wien 2012, ISBN 978-3-211-99690-4, S. 10 ff.</ref><ref>Marc Le Romancer et al.: ''Viruses in extreme environments.'' Reviews in environmental science and bio-technology 6, 1–3 (2007), S. 17–31, [http://hal.univ-brest.fr/hal-00563692/ abstract]@ univ-brest.fr, abgerufen am 3. August 2012.</ref>

== Kategorien von Extremophilen ==
Es gibt viele verschiedene Kategorien von extremophilen Organismen. Die Klassifizierung entspricht der Art und Weise, wie die Umweltbedingungen des jeweiligen Organismus von dem abweichen, was aus menschlicher Sicht als „normal“ betrachtet wird. Diese Klassifizierung ist nicht exklusiv, das heißt, auf manche Extremophile treffen mehrere Kategorien zu. Organismen, die beispielsweise im Inneren von heißen [[Gestein]]en weit unter der Erdoberfläche leben, sind nicht nur ''Endolithe'', sondern auch ''thermophil'' und ''barophil''.

Folgende Kategorien sind bekannt:

* [[Thermophil]]e: Organismen, die optimal an hohe [[Temperatur]]en (80 °C und mehr) angepasst sind
* [[Psychrophilie|Psychrophile]]: Organismen, die optimal an niedrige Temperaturen (15 °C und niedriger) angepasst sind
* [[Kryophile]]: Organismen, die an besonders kalte Umgebungen unter −10 °C angepasst sind. Sie stellen die Steigerung der Psychrophilie dar.
* [[Halophile]]: Organismen, die optimal an hohe Salzkonzentrationen (mindestens 0,2 [[Molarität|mol/l]] Salz) angepasst sind
* [[Methanophile]]: Organismen, die an eine hohe Methankonzentration angepasst sind, beispielsweise Bakterien im [[Methanhydrat]] und [[Sirsoe methanicola]] (nicht zu verwechseln mit den [[Methanbildner]]n, die allerdings eine gewisse Konzentration ihres Stoffwechselproduktes ertragen).
* [[Alkaliphil]]e: Organismen, die optimal an einen hohen [[PH-Wert|pH]]-Wert (pH 9 und höher) angepasst sind
* [[Acidophilie (Ökologie)|Acidophile]]: Organismen, die optimal an einen niedrigen pH-Wert (pH 3 und niedriger) angepasst sind
* [[Barophilie|Barophile]]: Organismen, die optimal an hohen [[Hydrostatischer Druck|hydrostatischen Druck]] angepasst sind
* [[Radiotrophe Pilze|Radiophile]]: Organismen, die sehr hohe Dosen ionisierender Strahlung tolerieren (siehe ''[[Deinococcus radiodurans]]'') oder sogar mithilfe des Pigments [[Melanin]] in Energie umzuwandeln vermögen ([[Radiosynthese]]) und diese für ihr Wachstum nutzen können. Es handelt sich hierbei um bestimmte melaninreiche Pilzarten, die im zerstörten Atomreaktor von [[Katastrophe von Tschernobyl|Tschernobyl]] als schwarzer Belag an den Reaktorwänden auffällig wurden.<ref>{{Internetquelle|url=https://www.wissenschaft.de/umwelt-natur/pilz-frisst-radioaktivitaet/ | werk=wissenschaft.de |titel=Pilz frisst Radioaktivität | datum=2007-05-23 | zugriff=2019-09-08 }}</ref>
* [[Endolithe]]: Organismen, die im Inneren von Gesteinen leben
* [[Oligotroph]]e: Organismen, die optimal an eine nährstoffarme Umgebung angepasst sind
* [[Toxitolerant]]e: Organismen, die großen Konzentrationen an zerstörerischen Agenzien wie [[Giftstoff]]en oder [[Strahlung]] widerstehen können. So können manche sogar in [[Benzol]]-gesättigtem Wasser überleben, andere gedeihen im Kühlwasserbehälter eines [[Kernreaktor]]s
* [[Xerophilie|Xerotolerante]]: Organismen, die an eine wasserarme Umgebung angepasst sind. Beispiele sind extrem ''halophile'' oder ''endolithische'' Organismen.

Extremophile, die unter mehreren extremen Umweltbedingungen vorkommen, werden als Polyextremophile bezeichnet.<ref>
Lynn J. Rothschild u. a.: ''Life in extreme environments.'' In: ''Nature'' 409, 2001, S. 1092–1101. {{DOI|10.1038/35059215}}, [http://physwww.mcmaster.ca/~higgsp/3D03/RothschildMancinelli.pdf pdf]; Lynn J. Rothschild: ''A biologist's guide to the Solar System.'' In: Constance M. Bertka: ''Exploring the origin, extent, and future of life.'' Cambridge University Press, Cambridge, 2009, ISBN 978-0-521-86363-6. S. 132.</ref><ref>Joseph Seckbach et al.: ''Polyextremophiles – life under multiple forms of stress.'' Springer, Dordrecht 2013, ISBN 978-94-007-6488-0.</ref> Beispiele für Polyextremophilie sind [[Deinococcus radiodurans]] und [[Bärtierchen]].

Da extremophile Organismen zum Teil auch unter Weltraumbedingungen existieren können, sind sie für [[Astrobiologie|astrobiologische]] Forschungsprojekte von Interesse, beispielsweise zur Wahrscheinlichkeit von [[Panspermie]].<ref>Ricardo Cavicchioli: ''Extremophiles and the Search for Extraterrestrial Life.'' Astrobiology, August 2002, Volume 2, Issue 3, S. 281–292, {{doi|10.1089/153110702762027862}}.</ref><ref>{{Internetquelle | url=http://spaceref.com/news/viewsr.html?pid=38624 |titel=Comparative Survival Analysis of D. radiodurans, N. magadii, and H. volcanii Exposed to Vacuum Ultraviolet Irradiation | werk=spaceref.com | sprache=en | offline=ja | archiv-url=https://archive.today/20120722195132/spaceref.com/news/viewsr.html?pid=38624 | archiv-datum=2012-07-22 | abruf=2025-09-29| abruf-verborgen=1}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Peter Reuell |url=https://news.harvard.edu/gazette/story/2019/07/harvard-study-suggests-asteroids-might-play-key-role-in-spreading-life/ |titel=Harvard study suggests asteroids might play key role in spreading life |werk=Harvard Gazette |hrsg= |datum=2019-07-08 |abruf=2019-10-06 |sprache=en-US}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=Ker Than |url=https://www.nationalgeographic.com/news/2011/4/110425-gravity-extreme-bacteria-e-coli-alien-life-space-science/ |titel=Bacteria Grow Under 400,000 Times Earth's Gravity |werk= |hrsg= |datum=2011-04-26 |abruf=2019-10-06 |sprache=en}}</ref>

== Siehe auch ==
*[[Planetary Protection]]

== Literatur ==
* {{Literatur |Autor=Kazem Kashefi, Derek R. Lovley |Titel=Extending the Upper Temperature Limit for Life |Sammelwerk=Science |Band=301 |Nummer= |Datum=2003 |Seiten=934 |DOI=10.1126/science.1086823 |PMID=12920290 }}
* Walter Kleesattel: ''Überleben in Eis, Wüste und Tiefsee''. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1999, ISBN 3-534-14090-7.
* Klaus Hausmann: ''Extremophile – Mikroorganismen in ausgefallenen Lebensräumen.'' VCH-Verlag, Weinheim 1995, ISBN 3-527-30068-6.
* Garabed Antranikian: ''Biotechnology of extremophiles.'' Springer, Berlin 1998, ISBN 3-540-63817-2.
* K. Horikoshi: ''Extremophiles in deep-sea environments.'' Springer, Tokyo 1999, ISBN 4-431-70263-6.
* Charles Gerday und Nicolas Glansdorff: ''Physiology and biochemistry of extremophiles.'' ASM Press, Washington, DC 2007, ISBN 978-1-55581-422-9.
* Birgit Sattler, Hans Puxbaum und Roland Psenner: ''Bakterien der Lüfte – Vom Winde verweht''. In: ''Biologie in unserer Zeit''. Bd. 32, Nr. 1, 2002, S. 42–49, {{ISSN|0045-205X}}.
* Michael Groß: ''Exzentriker des Lebens – Zellen zwischen Hitzeschock und Kältestreß''. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford 1997, ISBN 3-8274-0139-9.
* Iain Gilmour u. a.: ''Examples of extremophilic microorganism (polyextremophiles), Table 2''. In: ''An introduction to astrobiology.'' Cambridge Univ. Press, Cambridge 2004, ISBN 0-521-83736-7, S. 74–80.
* {{Literatur |Autor=Mosè Rossi u. a. |Titel=Extremophiles 2002 |Sammelwerk=Journal of Bacteriology |Band=185 |Nummer=13 |Seiten=3683–3689 |Datum=2003 |DOI=10.1128/JB.185.13.3683-3689.2003 |PMC=161588 |PMID=12813059 }}
* Sanjay Sahay (Hrsg.): ''Extremophilic Fungi. Ecology, Physiology and Applications''. Springer, Singapur 2022, ISBN 978-981-16-4906-6.
* {{Literatur |Hrsg=[[Helga Stan-Lotter]], Sergiu Fendrihan |Titel=Adaption of Microbial Life to Environmental Extremes |Verlag=Springer |Ort=Wien [u. a.] |Datum=2012 |ISBN=978-3-211-99690-4 |DOI=10.1007/978-3-211-99691-1 }}

== Weblinks ==
* D. Roberts: [http://www.nhm.ac.uk/zoology/extreme.html ''Eukaryotes in extreme environments.''] In: ''The Natural History Museum'' vom 5. Februar 1998 (englisch)
* [[Helga Stan-Lotter|H. Stan-Lotter]], S. Fendrihan, A. Legat, M. Pfaffenhuemer, C. Gruber, G. Weidler: [http://www.landesmuseum.at/pdf_frei_remote/DENISIA_0020_0313-0322.pdf '' Lebensfähige Halobakterien aus permischem Steinsalz – und im Weltraum?.''] (PDF; 837 kB)

== Einzelnachweise ==
<references/>

[[Kategorie:Mikrobiologie]]
[[Kategorie:Ökologische Eigenschaft]]
[[Kategorie:Astrobiologie]]

Extremophilie - Versionsgeschichte

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