極限環境とは、温度、さまざまなエネルギー源へのアクセス、高圧など、極めて極端な条件のため生存が非常に困難であると考えられる生息地のことです。ある地域が極限環境とみなされるためには、他の生命体にとって生存が非常に困難であると考えられる特定の条件や側面を備えている必要があります。圧力条件は、極端に高いか低いか、大気中の酸素または二酸化炭素の含有量が高いか低いか、放射線、酸性度、アルカリ度が高いか、水がないか、塩分濃度が高い水か、硫黄、石油、その他の有毒物質が存在するかなどです。[ 1 ]
極限環境の例としては、地理的な極地、非常に乾燥した砂漠、火山、深海の海溝、上層大気、宇宙空間、そして地球を除く太陽系のすべての惑星の環境が挙げられます。これらの環境に生息する生物は、多くの場合、その生息環境に非常によく適応しており、これは通常、長期にわたる進化の結果です。生理学者は、極限環境に生息する生物は、過去に経験したであろう激しい自然選択のために、進化的な適応の明確な例を示す可能性が高いことを長年知っていました。[ 2 ]
地球上で
地球上の極限環境の分布は、地質時代を通じて変化してきた。人間は一般的に極限環境に生息しない。しかし、極限環境生物と呼ばれる生物は、そのような環境下でも生息し、非常に高い適応力を持つため、容易に増殖する。極限環境は通常、生存が困難な場所である。
地球外
太陽系の衛星や惑星のほとんどもまた、極限環境である。宇宙生物学者は地球外の環境で生命を発見していないが、クマムシは宇宙空間の過酷な真空と強烈な放射線に耐えられることが実験で示されている。地球外の場所の環境を、人間や他の地球生物にとってより住みやすいように概念的に改変することは、テラフォーミングとして知られている。
種類
極限環境には、アルカリ性、酸性、異常に高温または低温、塩分濃度が高い場所、水や酸素がない場所などが含まれます。また、鉱山廃水や石油汚染された生息地など、人間によって改変された場所もあります。 [ 3 ] [ 4 ]
- アルカリ性：pH9以上の自然環境を広く指し、それが持続的であるか、定期的に、または長期間続くかは問わない。
- 酸性：pH5以下の自然環境を広く指し、それが持続的であるか、定期的に、または長期間続くかは問わない。
- 極寒：広義には、断続的または継続的に-17 ℃を下回る環境を指し、その状態が持続的、あるいは定期的に、または長期間続く場合をいう。山岳地帯、極地、深海域などが含まれる。
- 極めて高温：広義には、40℃を超える温度が周期 的に、または継続的に、あるいは一定頻度で、または長期間にわたって続く生息地を指す。イエローストーン国立公園や世界各地の同様の場所、深海熱水噴出孔など、地熱の影響を受ける場所が含まれる。
- 高塩分環境：塩分濃度が海水よりも高い環境、すなわち3.5％を超える環境。塩湖などが含まれる。
- 加圧下：極度の静水圧下にある生息地を広く指す。すなわち、水深2000メートルを超える水生生息地や、加圧された閉鎖型生息地などが含まれる。海洋や深湖の生息地も含まれる。
- 放射線：異常に高い放射線にさらされる生息地、または通常の光の範囲外の放射線にさらされる生息地を広く指す。高レベルの紫外線および赤外線にさらされる生息地も含まれる。
- 水のない環境：広義には、継続的に、あるいは定期的に、または長期間にわたって自由水のない生息地を指す。高温および低温の砂漠環境、および一部の岩石内生息地を含む。
- 酸素のない環境：広義には、遊離酸素が存在しない生息地を指す。これは、持続的、定期的に、または長期間にわたって酸素が存在しない状態を指す。より深い堆積物中の生息地も含まれる。
- 人間によって改変された生息地：すなわち、人為的な影響を受けた生息地。鉱山廃滓、石油汚染された生息地、重金属や有機化合物による汚染などが含まれる。
- 光のない環境：深海環境や洞窟などの生息地。
- 食料が不足している地域：広大な海洋、砂漠、高地など、地球上で食料が豊富にない地域。
- 極度の圧力：深海域
極限環境
極地の氷冠、砂漠の最も乾燥した場所、深海の底など、さまざまな生息地が極限環境とみなされる。地球上のさまざまな場所では、生物が生き残るためには高度に特殊化する必要がある。特に、肉眼では見えない微小生物は、意外な場所で繁栄することが多い。 [ 5 ]
極地
極めて低い気温のため、これらの遠隔地で生き残れる種の数は非常に少ない。長年にわたる進化とこの極寒環境への適応を経て、微小種も大型種も、どのような状況に直面しても生き残り、繁栄してきた。[ 6 ]食性の変化や、密な毛皮や体脂肪のおかげで、ごく少数の種だけがこのような厳しい条件に適応し、これらの寒冷環境で繁栄する方法を学んだ。[ 7 ]
砂漠
砂漠は極端な気温と極度に乾燥した気候で知られています。この地域に生息する生物種は、長年にわたってこれらの厳しい環境に適応してきました。水を蓄えることができ、太陽の強い光線から身を守る方法を学んだ生物種だけが、このような極限環境で生き残ることができます。[ 8 ]
海洋
海の深度と温度は、あらゆる生物が生き残るには最も過酷な条件の一つです。深く潜れば潜るほど、水圧が高くなり、視界が悪くなり、完全に真っ暗な状態になります。[ 9 ]これらの条件の多くは人間が到達するには過酷すぎるため、科学者は研究のために人間をこれらの深海に送り込む代わりに、小型潜水艦や深海ドローンを使用してこれらの生物や極限環境を研究しています。[ 10 ]
極限環境に生息する生物種の種類
各種の起源生物種には、一般に広く知られているものもあれば、あまり知られていないものも数多く存在します。これらの生物種は、長い年月をかけて極限環境に適応してきたものもあれば、何世代にもわたってずっと同じ環境に生息してきたものもあります。様々な生物種がこうした環境で生き延びることができるのは、適応能力の高さによるものです。多くの生物は、様々な気候条件に適応し、必要に応じて冬眠することで生き延びることができます。
以下のリストには、極限環境に生息する種のごく一部しか掲載されていません。
- 例
参考文献
- 「極限環境」。微生物生命。Np、nd Web。2013年5月16日。
- ↑ 「極限環境の種類」 . serc.carleton.edu . 2019年4月8日取得。
- ↑ガーランド・ジュニア、T.、PA カーター。1994年。「進化生理学」。Annual Review of Physiology 56:579–621。
- ↑ 「極限環境の種類」。NSF 。2013年5月16日取得。
- ↑ 「極限環境」。PeckHart Landscaping inc 。 2013年5月17日取得。
- ↑ウィザーズ、フィリップ C.、クーパー、クリスティン E.、マロニー、シェーン K.、ボジノヴィッチ、フランシスコ、クルス・ネト、アリオバルド P. (2016).哺乳類の生態学および環境生理学. オックスフォード大学出版局. doi : 10.1093/acprof:oso/9780199642717.003.0004 . ISBN 978-0199642717。
- ↑ヴィンセント、ウォーウィック F.、レイボーン＝パリー、ジョアンナ (2008)。極地の湖と河川。オックスフォード大学出版局。doi : 10.1093 / acprof:oso/9780199213887.001.0001。ISBN 978-0199213887。
- ↑ Thomas, DN; Fogg, GE; Convey, P.; Fritsen, CH; Gili, J.-M.; Gradinger, R.; Laybourn-Parry, J.; Reid, K.; Walton, DWH (2008).極地の生物学. Oxford University Press. doi : 10.1093/acprof:oso/9780199298112.001.0001 . ISBN 978-0199298112。
- ↑ Ward, David (2008). 『砂漠の生物学』 オックスフォード大学出版局。doi : 10.1093/acprof:oso/9780199211470.001.0001。ISBN 978-0199211470。
- ↑ Carrier, Tyler; Reitzel, Adam; Heyland, Andreas 編 (2018).海洋無脊椎動物幼生の進化生態学. 第1 巻. オックスフォード大学出版局. doi : 10.1093/oso/9780198786962.001.0001 . ISBN 978-0198786962。
- ↑ Carrier, Tyler; Reitzel, Adam; Heyland, Andreas 編 (2018).海洋無脊椎動物幼生の進化生態学. 第1 巻. オックスフォード大学出版局. doi : 10.1093/oso/9780198786962.001.0001 . ISBN 978-0198786962。
