La palabra extremófilo es un neologismo que aparece en 1974, en un trabajo del investigador R.D. MacElroy.
Es un término híbrido en el que se unen extremo (del lat. extremus, superlativo del adj. exter o exterus -externo-: por lo que significa "el/la/lo más externo, distante o alejado") y la griega filia (φιλíα = atracción, afecto por), resultando su significado "que es amigo de -condiciones- extremas". Se emplea en Biología, como
"adjetivo: Dicho de un organismo que vive en condiciones ambientales extremas, como las que se dan en aguas termales o profundidades abisales" (DRAE, avance de la vigesimotercera edición).
Pero está claro que se usará habitualmente como sustantivo para denominar a los seres vivos que son capaces de vivir, desarrollarse y prosperar en ambientes adversos (¡e incluso letales!) para los demás (en temperaturas extremas, como las fumarolas de volcanes, en lugares extremadamente ácidos o alcalinos, con sequedad casi total, bajo enormes presiones y/o altísimos niveles de radiación…).
La explicación a tal fenómeno -entre otras- es que estos organismos se sirven de unas enzimas estables (las extremo-enzimas) que funcionan como catalizadores de reacciones químicas de las que no son capaces las enzimas comunes de los demás seres vivos. Y así por ejemplo pueden convertir una sustancia venenosa y que para nosotros resultaría mortal (como el arsénico) en su bocado habitual.
Y otra forma de supervivencia es la criptobiosis: ante situaciones extremas los organismos criptobióticos son capaces de entrar en estado de animación suspendida (llegando a deshidratarse y/o a liofilizarse) pudiendo permanecer en él (hasta por varios siglos), hasta que se den las circunstancias necesarias para sostener la vida.
Muchos extremófilos son organismos del dominio Archaea (del griego archaios, 'antiguo, primitivo', de archē, 'comienzo, inicio'), arqueas ya castellanizado. Bastantes son bacterias (que son unicelulares procariotas), y unos pocos que pertenecen al dominio Eukarya (organismos eucariotas, cuyas células presentan un núcleo verdadero). Pero hay también animales pluricelulares e innumerables virus.
A la espera de una mejor clasificación y sin olvidar que estos organismos suelen ser poliextremófilos (pues acumulan resistencias diversas a varios ambientes hostiles), se propone una primera por su hábitat:
Anaeróbicos: viven en ausencia de oxígeno molecular, porque pueden respirar (la respiración es un proceso bioquímico inherente a todo ser vivo, que consiste en una serie de reacciones redox, mediante las cuales, las células producen ATP como fuente de energía, siendo el aceptor final de electrones una sustancia inorgánica; si es el oxígeno molecular, se denomina aerobia, pero si es otra sustancia distinta al oxígeno, entonces es anaerobia) sin este elemento, como la fermentación alcohólica, la láctica o la ácido-mixta, donde ciertos compuestos orgánicos actúan como aceptores y donadores de electrones; o bien, algunas bacterias respiran utilizando como aceptores finales de electrones diferentes al oxígeno, como sulfato (SO4), nitrato (NO3), o hierro (Fe).
Anhidrobióticos o xerófilos: Viven con poca agua o sin ninguna. Algunos son criptobióticos: pueden desecarse si no hay agua, rehidratarse cuando está disponible… y seguir con vida. El más conocido ejemplo es la Rosa de Jericó (Selaginella lepidophylla).
Acidófilos: Se desarrollan en ambientes de alta acidez. Ejemplo: los probióticos que se añaden a los yogures dietéticos, como el Lactobacillus casei; el Thiobacillus ferrooxidans, que en las minas de carbón mineral, ciertos compuestos de hierro son atacados por esta bacteria y se genera ácido sulfúrico, formando un ambiente cuya alta acidez varía desde 2 hasta 0,7, y la bacteria sobrevive, no así cuando un valor semejante de acidez se origina por la presencia de ácido clorhídrico, pues entonces, este bacilo perece; otro ejemplo notable y que a muchos nos afecta en nuestra salud gástrica es la bacteria gram negativa Helicobacterpylori (antes Campylobacter pyloridis), que habita en el estómago de una alta proporción de la población humana y que se ha demostrado como el agente causal de padecimientos como gastritis, úlceras gástricos y hasta cáncer de estómago, la cual tolera valores de pH (acidez) de hasta 2, que prevalecen en la zona luminal de la mucosa de esta vícera.
Alcalófilos: Se desarrollan en ambientes muy alcalinos (como ciertas bacterias que viven en suelos con abundantes bases, sobre todo de sodio (con valores de pH mayores a 8,5), como la mayoría de las especies del género Bacillus.
Barófilos o piezófilos: Se desarrollan en ambientes con presión muy alta, como el placton y los microorganismos vivos unicelulares que viven en la Fosa de las (Islas) Marianas.
Endolitos y criptoendolitos: son organismos que viven bajo el suelo, a gran profundidad, o incluso dentro de rocas, corales o minerales. Su metabolismo se basa en hierro, potasio o azufre, pero también hay algunos fotosintéticos.
Halófilos: Se desarrollan en ambientes hipersalinos, como el Halobacterium que habita en el Mar Muerto, cuya concentración de sales alcanza más o menos unos 300 g por litro (30%), en contraste con la salinidad promedio del agua oceánica de unos 35 g por litro (3,5%) ¡como 8,6 veces menos!
Metalotolerantes: Organismos que toleran altas concentraciones de metal en su entorno (cobre, cadmio, arsénico, zinc). Por ejemplo, el Ferroplasma y el Cupriavidus metallidurans, o el GFAJ-1El, que tolera el arsénico.
Radiófilos: Hay organismos que pueden ser resistentes, etc. pueden vivir y prosperar bajo elevadas cantidades de una o de varias formas de radiación: ultravioleta (UV), rayos cósmicos, etc. Una dosis de 10 Gy (Gy es una unidad del Sistema Internacional de Medidas que se refiere a la dosis o cantidad de radiaciones ionizantes que recibe una célula u organismo, y es la abreviatura de Gray, nombre real de la unidad, establecida en 1975, en honor al físico brtitánico Louis Harold Gray) basta para matar a un ser humano y con 60 Gy se exterminaría toda una colonia de Escherichia coli (una conocidísima bacteria intestinal). Pues la arquea Thermococcus gammatolerans, que habita en chimeneas hidrotermales submarinas en la Cuenca de Guaymas con temperaturas superiores a los 80° C (es también hipertermófilo), puede además resistir dosis de rayos gamma de hasta 30.000 Gy.
Termófilos: habitan entornos con muy altas temperaturas, siendo su temperatura óptima para el crecimiento superior a los 45° C (p.ej.: Thermus aquaticus). Y los hipertermófilos encuentran óptimas temperaturas superiores a los 80° C, como el Pyrococcus furiosus, que tiene una temperatura de crecimiento óptimo de 100° C y se caracteriza por ser uno de los pocos organismos que tiene enzimas formadas por tungsteno, un elemento rara vez encontrado en moléculas orgánicas. Los autoclaves esterilizan a presión con 121º C… ¡en tales condiciones, y sin luz solar ni oxígeno arqueobacterias llamadas Strain 121 (cepa 121) duplican cómodamente su población!
Psicrófilos o criófilos: Aunque en sentido estricto, un organismo bacteriano es psicrófilo, cuando prospera a temperaturas cuyo rango oscila entre 15 y 5 grados Celsius, si existen algunas psicrófilas extremas que toleran hasta 15 bajo cero en esa misma escala termométrica, y habitan entornos con temperaturas muy bajas, como las bacterias Flavobacterium. Además existen psicrófilos extremos, con temperaturas óptimas de 4° C y no sobreviven en temperaturas mayores a los 14° C. (Ejemplo: Polaromonas vacuolata, que habita las aguas heladas de la Antártida.). La mayoría de las psicrófilas son gram-negativas, sobre todo de los géneros antes citados y además Pseudomonas, Achromobacter y Alcaligenes, entre otros.
el sufijo superlativo -(i)mus que también vemos en las palabras íntimo y abismo.
La raíz de la palabra φίλος (philos = amado, amante, amigo) también nos dio otros vocablos como filosofía, filólogo, filatelia y filantropía. Según Pokorny, podría venir de una raíz indoeuropea *bhili- (armonía, amor).
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