Термофилы

Термофи́лы[1], или Термофильные организмы[2] (от др.-греч. θέρμη — тепло и φιλέω — люблю), — живые организмы, способные существовать при постоянно высоких температурах[1]. Термофилы нередко рассматриваются как частный случай экстремофилов.

Вид сверху на типичное местообитание термофилов — Большой призматический источник (США): геотермальный источник диаметром около 100 м с водой температурой около 70 °C. Штат Вайоминг, США

Термофильными считаются микроорганизмы, которые живут при температуре выше 45 °C[1]. Термофилы были найдены в различных геотермальных регионах Земли: например, в горячих источниках, похожих на источники национального парка Йеллоустоун (США), в морских гидротермальных источниках. Другие места обитания термофильных микроорганизмов — верхние слои почвы, сильно нагреваемой солнцем, а также саморазогревающиеся под действием термогенных бактерий органические материалы типа навоза, торфа, сена или зерна[1][2].

Биоплёнка из термофильных бактерий в ручье, вытекающем из системы горячих источников Мики-Хот-Спрингс, штат Орегон, США

Одной из причин выживания термофилов является наличие у них ферментов, способных функционировать при высоких температурах. В молекулярной биологии и в производстве моющих средств используются некоторые из этих ферментов (например, теплостойкая ДНК-полимераза в полимеразной цепной реакции). Термофилы делятся на облигатных и факультативных: облигатные термофилы (также известные как крайние термофилы) постоянно требуют таких высоких температур для роста, но факультативные термофилы (умеренные термофилы) могут расти как при высоких температурах, так и при низких (ниже 50 °C). Гипертермофилы — некоторые экстремальные термофилы, для которых оптимальные температуры выше 80 °C. Многие термофильные микроорганизмы относятся к домену архей.

Известны бактерии и археи, которые продолжают развиваться при температурах от 70 до 110 °C; для микроскопических грибов и водорослей максимальные температуры нормального развития составляют от 55 до 60 °C, у простейших — от 45 до 50 °C[1].

Иногда термин «термофилы» используют в более широком смысле, включая в это понятие те организмы, которые обитают как паразиты либо сапрофиты в теле теплокровных животных при температуре от 35 до 40 °C[2], а также обитающих в тропиках животных и растения (при таком подходе теплолюбивые растения рассматриваются как частный случай термофилов)[1].

Для животных-термофилов характерно наличие достаточно высокой температурной границы, ниже которой они не могут существовать. К примеру, рачок Thermosbaena mirabilis, живущий в источниках с температурой от 40 до 45 °C, погибает, если температура опускается ниже 30 °C[1].