Halophile
Halofile organismer er organismer, der har brug for salt i deres omgivelser for at leve. Halofile organismer lever i fordampningsbassiner eller saltsøer såsom Great Salt Lake, Owens Lake eller Det Døde Hav. Navnet "halofil" kommer fra græsk og betyder "saltelskende".
De fleste halofile organismer er arkæer, men nogle bakterier og eukaryoter er også halofile, f.eks. algen Dunaliella salina.
Dunaliella salina i havsalt, et eksempel på en halofil
Livsstil
De fleste halofile og saltspisende dyr bruger energi til at fjerne salt fra deres cytoplasma. Normalt ville organismer, der lever i nærheden af en masse salt, miste vand og dø på grund af osmose. Vand inde i organismen vil bevæge sig fra cellens indre til dens ydre omgivelser. Dette skyldes, at der altid sker en bevægelse af vand for at nå en tilstand, hvor saltkoncentrationerne er de samme på begge sider af cellemembranen.
For at kunne overleve skal halofiles cytoplasma være isotonisk i forhold til omgivelserne for at kunne overleve.
For at nå til denne tilstand bruger halofile to forskellige metoder. Ved den første (som hovedsagelig anvendes af bakterier, nogle archaea, gær, alger og svampe) lagres organiske forbindelser i cytoplasmaet. Disse forbindelser hjælper organismen med at overleve den stress, som osmose medfører. De mest almindeligt anvendte opløsningsstoffer til denne proces er neutrale og omfatter aminosyrer og sukkerstoffer. Fordelene ved denne metode er, at organismerne kan leve i et større spektrum af saltkoncentrationer. Hvis proteiner ikke udsættes for høje saltniveauer, behøver de heller ikke at tilpasse sig til høje saltniveauer. Det kræver, at organismen bruger meget mere energi end tilpasningen nedenfor.
Den anden, mindre almindelige tilpasning er den selektive optagelse af kaliumioner (K+ ) i cytoplasmaet. Til gengæld pumper organismen natrium (Na+ ) ioner ud ved hjælp af natrium-kalium-pumpen. Natriumioner kan anvendes i stedet for kalium, men kalium er det mest almindelige. Denne tilpasning anvendes kun af én orden af bakterier og én familie af Archaea. En fordel ved denne metode er, at den bruger meget mindre energi end den ovennævnte tilpasning. Den største ulempe ved denne tilpasning er, at alt maskineri i cellen (enzymer, strukturproteiner osv.) skal tilpasses til høje niveauer af ikke-organiske ioner og høje saltniveauer. Dette er meget mere krævende end den ovenfor beskrevne tilpasning.
De fleste halofile organismer bruger kun en af de to metoder, men nogle få halofile organismer kan bruge begge metoder.
Den natrium-kalium-pumpe, som nogle halofile bruger til at optage kaliumioner og fjerne natriumioner
Kategorisering
Halofile organismer kategoriseres efter det saltniveau, hvor de vokser bedst. Halofile kan enten kategoriseres som svagt halofile, moderat halofile eller ekstremt halofile. Svag halofile vokser bedst ved saltkoncentrationer på omkring 2 % til 5 %. Et eksempel på en let halofil er Erythrobacter flavus. Svage halofile organismer lever i mudder på havbunden, i havvand og i havejord.
Moderat halofile organismer vokser bedst i saltkoncentrationer på mellem 5 og 20 %. Som eksempler på moderat halofile organismer kan nævnes organismer i slægterne Desulfovibrio, Desulfocella, Desulfohalobium og Desulfotomaculum. Moderat halofile organismer lever i marine saltvandsbassiner, saltvandssøer, i materiale på havets bund og i oliesoldefelter.
Ekstreme halofile organismer vokser bedst i koncentrationer af salt på 20-30 %. Eksempler på ekstremt halofile organismer er Salinibacter ruber og organismer i klassen Halobacteria. Ekstreme halofile organismer lever i Det Døde Hav i Mellemøsten og i menneskeskabte solvarmeanlæg (søer, der anvendes til fremstilling af havsalt).
Betydning og anvendelse
I naturen
Halofile organismer spiller en vigtig rolle i økosystemerne. Halofile organismer er f.eks. ofte grundlaget for hele populationer af vilde fugle.
Halofile er nyttige til at rense forurenede miljøer. Spildevand med saltkoncentrationer på over 2 % er ideelt for halofile til at fjerne organiske forurenende stoffer fra. For eksempel har halofile vist sig at kunne fjerne phenol (et giftigt kemikalie) fra deres omgivelser. Dette kunne føre til fremtidig anvendelse til oprydning af olieudslip.
Ved gæring
Halofile organismer spiller en vigtig rolle i fermenteringen af visse fødevarer. For eksempel fermenterer halofile soja- og fiskesaucer. Halofile fermenterer også saltet fisk.
Inden for bioteknologi
Halofile mikroorganismer er nyttige inden for bioteknologi. De forbindelser, som visse halofile organismer fremstiller, er værdifulde. Nogle af disse forbindelser findes ikke andre steder i den levende verden. De salttolerante enzymer, som halofile organismer producerer, kan anvendes på mange forskellige måder. Disse enzymer kan f.eks. anvendes til grove industrielle processer som f.eks. fødevareforarbejdning.
Nogle moderate halofile organismer producerer sukkerstoffer uden for cellen. Disse sukkerstoffer kan anvendes som fortykningsmidler og emulgatorer i olie- og medicinalindustrien.
Halofile encellede organismer farver bassinerne i disse saltfordampningsbassiner. Afhængigt af saltholdigheden dominerer forskellige arter, hvilket resulterer i forskellige farver.
Spørgsmål og svar
Q: Hvad er halofiler?
A: Halofiler er organismer, der kræver et salt miljø for at overleve.
Q: Hvor lever halofiler?
A: Halofiler lever almindeligvis i saltsøer eller fordampningsdamme, såsom Great Salt Lake, Owens Lake eller Det Døde Hav.
Q: Hvad er betydningen af udtrykket "halofil"?
A: Udtrykket "halofil" kommer fra græsk og betyder "saltelskende".
Q: Hvilke typer af organismer er typisk halofile?
A: De fleste halofile er arkæer, men nogle bakterier og eukaryoter, som algen Dunaliella salina, er også halofile.
Q: Hvilken type miljø er nødvendigt for, at halofiler kan leve?
A: Halofiler har brug for et saltrigt miljø for at overleve.
Q: Er der andre søer, som halofiler kan leve i?
A: Ja, halofiler kan også findes i andre saltsøer ud over Great Salt Lake, Owens Lake og Det Døde Hav.
Q: Hvad gør halofile organismer unikke i forhold til andre organismer?
A: Halofiler er unikke, fordi de kræver en høj koncentration af salt for at trives.
