Specie alofile

Stile di vita

La maggior parte degli animali alofili e mangiatori di sale usano energia per rimuovere il sale dal loro citoplasma. Normalmente, gli organismi che vivono intorno a molto sale perderebbero acqua e morirebbero a causa dell'osmosi. L'acqua all'interno dell'organismo si sposterebbe dall'interno della cellula al suo ambiente esterno. Questo perché c'è sempre un movimento di acqua per raggiungere uno stato in cui le concentrazioni di sale sono le stesse su entrambi i lati della membrana cellulare.

Per sopravvivere, il citoplasma degli alofili deve essere isotonico con il suo ambiente.

Per arrivare a questo stato, gli alofili usano due metodi diversi. Nel primo (usato principalmente da batteri, alcuni archei, lieviti, alghe e funghi), i composti organici sono immagazzinati nel citoplasma. Questi composti aiutano l'organismo a sopravvivere allo stress dell'osmosi. I soluti più comunemente usati per questo processo sono neutri e includono aminoacidi e zuccheri. I vantaggi di questo metodo sono che gli organismi possono vivere in una gamma più ampia di concentrazioni di sale. Inoltre, se le proteine non sono esposte ad alti livelli di sale, non devono adattarsi ad alti livelli di sale. Richiede all'organismo di usare molta più energia rispetto all'adattamento sottostante.

Il secondo adattamento, meno comune, è l'assunzione selettiva di ioni potassio (K+) nel citoplasma. In cambio, l'organismo pompa fuori gli ioni di sodio (Na+) con l'aiuto della pompa sodio-potassio. Gli ioni di sodio possono essere usati al posto del potassio, ma il potassio è il più comune. Questo adattamento è usato solo da un ordine di batteri e da una famiglia di Archaea. Un vantaggio di questo metodo è che usa molta meno energia dell'adattamento precedente. Lo svantaggio principale di questo adattamento è che tutti i macchinari all'interno della cellula (enzimi, proteine strutturali, ecc.) devono essere adattati ad alti livelli di ioni non organici e ad alti livelli di sale. Questo è molto più impegnativo dell'adattamento descritto sopra.

La maggior parte degli organismi alofili usa solo uno dei due metodi, ma alcuni alofili possono usarli entrambi.

La pompa sodio-potassio che alcuni alofili usano per prendere ioni di potassio e rimuovere ioni di sodio

Categorizzazione

Gli alofili sono classificati in base ai livelli di sale a cui crescono meglio. Gli alofili possono essere classificati come alofili leggeri, alofili moderati o alofili estremi. Gli alofili leggeri crescono meglio in concentrazioni di sale intorno al 2% - 5%. Un esempio di alofilo leggero è Erythrobacter flavus. Gli alofili leggeri vivono nel fango del fondo dell'oceano, nell'acqua di mare e nel terreno del giardino.

Gli alofili moderati crescono meglio in concentrazioni di sale intorno al 5% - 20%. Esempi di alofili moderati sono gli organismi dei generi Desulfovibrio, Desulfocella, Desulfohalobium e Desulfotomaculum. Gli alofili moderati vivono nelle saline marine, nei laghi salini, nella materia sul fondo del mare e nei campi di salamoia.

Gli alofili estremi crescono meglio in concentrazioni di sale dal 20% al 30%. Esempi di alofili estremi sono Salinibacter ruber e organismi della classe Halobacteria. Gli alofili estremi vivono nel Mar Morto in Medio Oriente e nelle saline solari artificiali (laghi usati per produrre sale marino).

Importanza e usi

In natura

Gli alofili giocano un ruolo importante negli ecosistemi. Per esempio, gli alofili spesso sostengono intere popolazioni di uccelli selvatici.

Gli alofili sono utili per ripulire gli ambienti inquinati. Le acque reflue con concentrazioni di sale superiori al 2% sono ideali per gli alofili per rimuovere gli inquinanti organici. Per esempio, gli alofili hanno dimostrato di rimuovere il fenolo (una sostanza chimica velenosa) dai loro ambienti. Questo potrebbe portare ad un uso futuro nella pulizia delle fuoriuscite di petrolio.

Nella fermentazione

Gli alofili giocano un ruolo importante nella fermentazione di alcuni alimenti. Per esempio, gli alofili fermentano la soia e le salse di pesce. Gli alofili fermentano anche il pesce salato.

Nella biotecnologia

I microrganismi alofili sono utili nella biotecnologia. I composti che alcuni alofili producono sono preziosi. Alcuni di questi composti non si trovano da nessun'altra parte nel mondo vivente. Gli enzimi tolleranti al sale che gli alofili producono possono essere utilizzati in una varietà di modi. Per esempio, questi enzimi potrebbero essere usati per processi industriali grezzi, come la lavorazione degli alimenti.

Alcuni alofili moderati producono zuccheri al di fuori della cellula. Questi zuccheri possono essere usati come addensanti ed emulsionanti nelle industrie del petrolio e della medicina.

Organismi unicellulari alofili colorano i bacini di questi stagni di evaporazione del sale. A seconda del livello di salinità, dominano specie diverse, il che si traduce in colori diversi.

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