極 限 環 境 微 生 物 群
生物 の 進化 から 生命 の 起源 の 瞬間 に 迫る
生命誕生 40億年 前 の 起源 を 新発見 の 生物 を 巡り 探求
全 て の 仮 説 か ら 導 き 出 さ れ る 起 源 の 瞬 間
生命 の 起源 に 近い と 推測 される 生物群 人間 に とって は
極限環境 に 生息 する 微生物群 ですが 彼ら に とって は 人間環境 が 極限 なのです
好熱菌 海底熱水鉱床 や 火山地帯 に 生息 しています
熱水 とは 地下 に 浸透 した 水 が マグマ の 熱 で 温められ 噴出 してくる 現象 です
熱水 は 岩盤 からの 圧力 を 受け 100℃ 以上 でも 液体 として 存在 し 300℃ を 超える
水 の 臨界状態 = 沸騰 する 事 なく 一気 に 蒸発 してしまう 状態 へも 到達 出来るのです
熱水 は 高圧 も 加わり 接っする 鉱物 と 化学反応 を 起こし 鉱物 の 成分 が 熱水 の 中 に
溶解 したり 鉱物 の 性質 や 状態 が 変わる 熱水変質 が 起き 熱水 が 噴出し 冷却 される
事 で 水溶化 していた 鉱物 が 再鉱物化 して 沈殿 し 熱水鉱床 を 形成 していきます
熱水鉱床 には 多く の 稀少 な 鉱物資源 = 金 ・ 銀 ・ 鉛 等々 が 蓄積 されていく 為
資源開発 の 有望地 とされ 熱水 そのもの も 地熱発電 に 利用 されています
好熱菌 生育適正温度 50℃ 〜 80℃
中等度好熱菌 50℃ 以下 でも 生育可能 高度好熱菌 50℃ 以下 では 生育不能
超好熱菌 生育適正温度 80℃ 〜 120℃
好アルカリ菌 最適生存環境 が pH 9 以上 の 強アルカリ性
産生 する 酵素 は 強アルカリ性 でも 安定 して 活性化 し 自然界 では 塩湖 等 の
ソ−ダ湖 や 炭酸ナトリウム 中 に 生息 し 工業排水 に 生存 する もの も います
絶対好アルカリ菌 pH 9 以上 でなければ 生存不能
通性好アルカリ菌 pH 9 以下 でも 対応 し 生存可能
別種 アルカリ耐性菌 最適生存環境 は pH 9 以下 だが pH 9 以上 でも 生存可能
※ pH = ペ−ハ− とは 水素イオン濃度 を 示す 単位 で pH 0 〜 pH 14 で 表され
pH 7 以下 は 酸性 : pH 7 は 純水 で 中性 : pH 7 以上 で アルカリ性 と なります
極端 な イオン濃度 では 生体細胞 の タンパク質 が 変性 し 生存 が 困難 となります
塩化ナトリウム は 中性前後 の pH であり アルカリ性 の 範囲 に属する場合 もあり
その 環境下 を 好む 好塩菌 も 通性好アルカリ菌 とも 言えますが そのような 柔軟
な 性質 を 持つ 生物 は 多く 此処では 特異 な 生物 として 別々 に 扱います
生体内で化学反応の安定化に費やす膨大なエネルギ−
人間が登山等で高所に移動する時極端な気温の低下により
生体の細胞活動である酵素の化学反応で酵素が変性し効率が
低下したりタンパク質の変性を受け最悪の場合死に至ります
好酸菌 最適生存環境 が pH 5 以下 の 強酸性
pH 1 以下 で 生きる ものも 確認 されています
別種 耐酸性生物 メダカ は pH 2 で 生育 出来る 事 が 確認 されています
好塩菌 生存 に 塩化ナトリウム = 塩 を 必要 とし 体内酵素 は 塩 で 活性化 します
中度好塩菌 塩湖 ・ 塩田 に 生息 する
高度好塩菌 岩塩内 にも 生息 出来る
別種 低度好塩菌 海水中 に 生息 : 非好塩菌 普通 の 菌
好圧菌 高圧環境下 で 生息 します
絶対好圧菌 大気圧 の 下 では 生存 出来ません
偏性好圧菌 500気圧 以上 で 生存 : 通性好圧菌 500気圧 以上 でも 生存
高圧環境下 が 特定 の 生物 にとって 有利 になる 見本 として 深海 に 住む 生物 が 挙げられ
深い = 高圧環境下 では 生育 出来る ものの 浅い = 低圧環境 では 生育 出来ません が
逆 に 浅い=低圧環境 で 生息 する 生物 は 深い = 高圧環境下 では 生息 出来ません
自然界 での 圧力 は 物体 を 押し潰そう とする 力 で 海面 を 1気圧 として 表されます
1気圧 = 大気圧 ⇒ 海抜 10000m で 地上 の 四分の一 の 気圧 です
水深 は 10m 毎 に 1気圧 増えて いきます ・・・ 500気圧 = 水深 5000m
しかし これら の 例 は 進化 の 過程 での 生存競争 と 環境適応 と 言う 意味合い も 強く
高圧力 を 好む 要因 は 良く 解らず 高圧 = 高温 と 言う事 で 好熱菌 と 同様 との 考察 です
溶媒耐性菌 生物 にとって 猛毒 の 有機溶媒中 で 生存 しています
物質 を 溶かす 性質 のある 溶媒 は 水 に 代表 されます が その他 の アルコ−ル
や エ−テル 等 の 有機溶媒 は 細胞膜 を 破壊 し 生物 にとって 猛毒 となります
放射性耐性菌 放射線 は DNA の 変異源 として 生物 には 死 の 環境下 です
放射線 による DNA の 変異 に 対して 強力 な DNA修復機能 を 有しています
人間 は 30グレイ で 死亡 するものの 5000グレイ で 増殖する 生物 も 存在 します
硫黄酸化細菌 温泉 などの 硫化水素 の 中 に 生息 強酸性環境下
硫黄 や 硫化水素 等 の 無機化合物 を 光化学反応 = 光合成 を 使い 酸化 させ
ATP を 合成 し 更に ATP を 使い 炭酸同化 で 有機物 を 合成 し エネルギ−化
ATP = アデノシン三リン酸 は 体内 での エネルギ− の 保存 と 利用 の 機構 で
ヌクレオチド という 結合 により構成されています
炭酸同化 は 空気中 の 二酸化炭素 を 取り込み 炭素化合物 として 固定 し 保存
炭素化合物 = 有機化合物 であり グルコ−ス 等 を 生成 し エネルギ− と なります
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