Dlouhá desetiletí panovalo přesvědčení, že život vyžaduje velmi úzké a přívětivé spektrum podmínek: mírnou teplotu, dostatek slunečního světla, tekoucí sladkou vodu a neutrální pH. Objevy posledních padesáti let však tuto představu zcela rozmetaly.

Vědci objevili fascinující skupinu organismů zvaných extremofilové (z latinského a řeckého „milující extrémy“). Jde převážně o jednobuněčné mikroorganismy ze skupin bakterií a archeí, které nejen přežívají, ale přímo vyžadují podmínky, jež by pro člověka i většinu pozemských tvorů znamenaly okamžitou smrt: vroucí vodu podmořských sopek, vnitrozemský ledovec Antarktidy, koncentrovanou kyselinu sírovou nebo smrtící dávky radioaktivního záření.

Extremofilové se dělí podle prostředí, v němž prosperují:

• Termofilové a hypertermofilové: Žijí v horkých pramenech a u podmořských černých kuřáků (hydrotermálních průduchů). Rekordman Methanopyrus kandleri se vesele množí při teplotě $122^\circ\text{C}$ pod vysokým tlakem na dně oceánu.
• Psychrofilové: Milovníci hlubokého mrazu žijící uvnitř antarktického ledu v mikrokanálcích nasyceného solného roztoku při teplotách až $-20^\circ\text{C}$.
• Acidofilové a alkalifilové: Organismy prosperující v kapalinách o pH 0 (ekvivalent čisté kyseliny sírové v důlních vodách) nebo naopak v silně zásaditých sodných jezerech s pH 11.
• Radiorezistentní šampioni: Bakterie Deinococcus radiodurans bez potíží přežije dávku záření $15,000\text{ grayů}$ (pro člověka je smrtelná dávka pouhých 5 grayů). I když jí radiace rozseká DNA na stovky fragmentů, bakterie disponuje unikátními enzymy, které celou genetickou informaci během několika hodin bezchybně opraví.
• Nezničitelné želvušky (Tardigrada): Drobní mnohobuněční živočichové, kteří při nepříznivých podmínkách upadnou do stavu zdánlivé smrti (kryptobióza). V tomto stavu přežijí vystavení volnému vakuu vesmíru, teploty od $-272^\circ\text{C}$ po $+150^\circ\text{C}$ i tlak na dně Mariánského příkopu.

Objev extremofilů zásadně změnil astrobiologické strategie:

1. Život nepotřebuje Slunce: U hydrotermálních průduchů na dně pozemských oceánů kypí bohaté ekosystémy (obří červi, korýši, ryby), které nezávisí na fotosyntéze ani slunečním svitu. Energii čerpají z chemosyntézy – oxidace minerálů a síry proudící z nitra planety.
2. Oceánské světy naší soustavy: To znamená, že život může existovat v temných podpovrchových oceánech měsíců Europa u Jupiteru a Enceladus u Saturnu. Zde geotermální teplo a slapové síly vytvářejí na dně oceánů podmínky identické s pozemskými černými kuřáky.
3. Podzemí Marsu: Na Marsu panují na povrchu mrazy, nízký tlak a silná radiace. V hloubce několika kilometrů pod povrchem se však nachází kapalná slaná voda a stabilní geotermální teplo, kde by pozemští extremofilové bez problémů přežili.