Livet på jorden (1)
förekomst och
fysikal-kemiska begränsningar
Prof. Lars Hederstedt,
Biologiska institutionen
5 feb 2014
Liv finns nästan överallt
och
de flesta organismer är bakterier!
Skanning elektronmikroskopi av
knappnålsspets.
En bakterie är ca
1 mikrometer lång
NÅGRA FAKTA OM BAKTERIER
* De är små – 0,2 till 750 mikrometer
* De är många (det finns ca 5 x 1031 ton mikrober på jordytan)
* De finns (nästan) överallt
* De flesta typer (90 – 99 %) är ännu ”oupptäckta”
* De flesta är ”nyttiga”
* De har funnits länge på jorden – minst 3.5 miljarder år
Liv finns nästan överallt!
- 70% av biosfären finns i haven
Allt levande – tre domäner
Isolering
av bakterien Thiobacillus ferrioxidans
Tillväxtmedium, per liter vatten.
0,5 g dikaliumfosfat
0,5 g ammoniumsulfat
0,5 g magnesiumsulfat
15 ml koncentrerad svavelsyra
30 g järnsulfat
Se till så att pH är mellan 2 och 4
Ympa med litet grus från gruva. Odla vid
rumstemperatur aerobt i mörker.
Järn-cykeln
Extrema förhållanden
• Näring (energi-, kol-, kväve-.......källa)
(aerobt/anaerobt)
Extrema förhållanden
• Näring (energi-, kol-, kväve-.......källa)
(aerobt/anaerobt)
Syrgashalt (%) i
ett jordkorn.
Anammox
NH3 + HNO2 = N2 + 2 H2O
Extrema förhållanden
• Näring
• pH (0 – 10); acidofiler och alkalifiler
Extrema förhållanden
• Näring
• pH (~0,5 – 11,5); acidofiler och alkalifiler
• Temperatur
Temperatur-effekter på
livs-processer
Tillväxt-temperatur för bakterier
”Hydrothermal vent black
smoker” utsöndrande sulfid- och
mineral-rikt hett (350 C) vatten
”Tube worms” av familjen Poponophora invid ”hydrothermal vent”
Endospor
från en
mesofil bakterie
- tål kokning
- tål uttorkning
- tål kemikalier
- tål UV-strålning
Bildning av endospor
(tar mer än 5 tim)
Extrema förhållanden
•
•
•
•
Näring
pH (0 – 10)
Temperatur ( 0 – 120 C)
Strålning (UV-ljus, joniserande strålning)
Deinococcus radiodurans
Bakterien tål upp till
1500 000 rad.
En människa kan dödas
av mindre än 1 000 rad.
Extrema förhållanden
•
•
•
•
•
Näring
pH (0 – 10)
Temperatur; termofiler
Strålning; atomofil
Tryck (1 – 1000 atm)
Extrema förhållanden
•
•
•
•
•
•
Näring
pH (0 – 10)
Temperatur
Strålning
Tryck; pizeofil
Salthalt (upp till mättad NaCl lösning)
Halofila bakterier
Halobacterium salinarium
Fig. 13.2
Extrema förhållanden
•
•
•
•
•
•
•
•
Näring
pH; acidofil/alkalofil
Temperatur; termofil
Strålning; atomofil
Tryck; pizeofil
Salthalt; halofil
Uttrokning; xerofil
Ålder – hur gammal kan en organism bli?
