Ein neu entdeckter einzelliger Organismus, Incendiamoeba cascadensis, hat bisherige Rekorde zur Hitzetoleranz eukaryotischer Lebensformen gebrochen. Diese „Feuer-Amöbe“ kommt im geothermischen Wasser des Lassen-Volcanic-Nationalparks vor und gedeiht bei Temperaturen von bis zu 63 °C (145 °F) – der höchsten Temperatur, die jemals für einen eukaryotischen Organismus beobachtet wurde. Dieser Befund stellt lang gehegte Annahmen über die thermischen Grenzen komplexen Lebens in Frage und wirft Fragen über das Potenzial extremophiler Organismen auf der Erde und darüber hinaus auf.
Die Entdeckung und ihre Bedeutung
Forscher unter der Leitung von H. Beryl Rappaport und Angela Oliverio von der Syracuse University identifizierten I. cascadensis während der Feldforschung zwischen 2023 und 2025. Im Gegensatz zu den meisten Eukaryoten, die bei Temperaturen über 60 °C zu kämpfen haben, überlebt diese Amöbe nicht nur, sondern wächst und teilt sich aktiv in Wasser, das heiß genug ist, um die menschliche Haut zu verbrühen. Die Entdeckung ist bedeutsam, weil eukaryotische Zellen von Natur aus zerbrechlicher sind als einfachere prokaryotische Zellen, wie z. B. Bakterien, was diesen Grad an Hitzebeständigkeit unerwartet macht.
Wie es funktioniert: Anpassung an extreme Hitze
Die Fähigkeit der Amöbe, extremer Hitze standzuhalten, beruht auf einer einzigartigen Kombination von Anpassungen. Die Forscher fanden heraus, dass I. cascadensis benötigt mindestens 42 °C, um zu wachsen, was sie als obligat thermophil einstuft. Das optimale Wachstum findet zwischen 55 und 57 °C statt, und die Zellteilung (Mitose) wurde bei Temperaturen bis zu 63 °C beobachtet.
Zu den wichtigsten Anpassungen gehören:
- Schnelle Signalwege: Die Amöbe reagiert schnell auf Hitzestress.
- Hitzebeständige Proteine: Es produziert Proteine, die auch bei extremen Temperaturen funktionsfähig bleiben.
- Hitzeschock-Chaperone: Molekulare „Begleiter“, die die Entfaltung und den Abbau von Proteinen verhindern.
- Schutzzysten: Wenn die Bedingungen zu extrem (über 66 °C) oder zu kalt (unter 25 °C) werden, bildet die Amöbe ruhende Zysten, um zu überleben, bis sich die Bedingungen bessern.
Umfassendere Implikationen
Die Entdeckung von I. cascadensis ist nicht nur eine biologische Kuriosität. Es deutet darauf hin, dass das Leben möglicherweise weitaus anpassungsfähiger ist als bisher angenommen. Fragmente ähnlicher DNA wurden auch im Yellowstone-Nationalpark und in der Taupō-Vulkanzone in Neuseeland gefunden, was darauf hindeutet, dass diese wärmeliebende Amöbe möglicherweise nicht einzigartig ist.
„Incendiamoeba cascadensis vermehrt sich bei Temperaturen, die über dem liegen, was für einen eukaryotischen Organismus für möglich gehalten wurde. Diese Entdeckung wirft neue Fragen über die tatsächliche maximale Temperatur auf, die eine eukaryotische Zelle aushalten kann.“
Diese Entdeckung hat Auswirkungen auf die Astrobiologie, die Suche nach Leben außerhalb der Erde. Wenn Eukaryoten unter solch extremen Bedingungen auf unserem Planeten gedeihen können, erhöht sich die Wahrscheinlichkeit, ähnliche Organismen in anderen rauen Umgebungen (wie geothermischen Quellen auf Europa oder Enceladus) zu finden, erheblich.
Die Studie bestärkt die Idee, dass die Grenzen des Lebens nicht festgelegt sind und dass Anpassung diese Grenzen weit über unser derzeitiges Verständnis hinaus verschieben kann.
