Een nieuw ontdekt eencellig organisme, Incendiamoeba cascadensis, heeft eerdere records op het gebied van hittetolerantie onder eukaryotische levensvormen verbroken. Deze ‘vuuramoebe’, gevonden in de geothermische wateren van het Lassen Volcanic National Park, gedijt bij temperaturen tot 63°C (145°F) – de hoogste temperatuur ooit waargenomen voor een eukaryotisch organisme. Deze bevinding daagt lang gekoesterde aannames over de thermische grenzen van complex leven uit en roept vragen op over het potentieel voor extremofiele organismen op aarde en daarbuiten.
De ontdekking en de betekenis ervan
Onderzoekers onder leiding van H. Beryl Rappaport en Angela Oliverio van de Universiteit van Syracuse identificeerden I. cascadensis tijdens veldwerk tussen 2023 en 2025. In tegenstelling tot de meeste eukaryoten, die het moeilijk hebben bij temperaturen boven de 60°C, overleeft deze amoebe niet alleen, maar groeit hij ook actief en deelt hij zich in water dat heet genoeg is om de menselijke huid te verbranden. De ontdekking is belangrijk omdat eukaryote cellen inherent kwetsbaarder zijn dan eenvoudigere prokaryote cellen, zoals bacteriën, waardoor dit niveau van hittebestendigheid onverwacht is.
Hoe het werkt: Aanpassing aan extreme hitte
Het vermogen van de amoebe om extreme hitte te weerstaan komt neer op een unieke combinatie van aanpassingen. De onderzoekers ontdekten dat I. cascadensis heeft minimaal 42°C nodig om te beginnen met groeien, waardoor de plant geclassificeerd wordt als een obligaat thermofiel. Optimale groei vindt plaats tussen 55-57°C en celdeling (mitose) werd waargenomen bij temperaturen tot wel 63°C.
De belangrijkste aanpassingen zijn onder meer:
- Snelle signaalwegen: De amoebe reageert snel op hittestress.
- Hittebestendige eiwitten: Het produceert eiwitten die functioneel blijven bij extreme temperaturen.
- Heat-Shock Chaperonnes: Moleculaire ‘begeleiders’ die voorkomen dat eiwitten zich ontvouwen en afbreken.
- Beschermende cysten: Wanneer de omstandigheden te extreem (boven 66°C) of te koud (onder 25°C) worden, vormt de amoebe slapende cysten om te overleven totdat de omstandigheden verbeteren.
Bredere implicaties
De ontdekking van I. cascadensis is niet alleen een biologische curiosum. Het suggereert dat het leven veel flexibeler kan zijn dan eerder werd gedacht. Fragmenten van vergelijkbaar DNA zijn ook gevonden in het Yellowstone National Park en de Taupō vulkanische zone in Nieuw-Zeeland, wat erop duidt dat deze warmteminnende amoebe misschien niet uniek is.
“Incendiamoeba cascadensis prolifereert bij temperaturen boven wat voor enig eukaryotisch organisme voor mogelijk werd gehouden. Deze ontdekking roept nieuwe vragen op over de werkelijke maximale temperatuur die een eukaryotische cel kan verdragen.”
Deze bevinding heeft implicaties voor de astrobiologie, de zoektocht naar leven buiten de aarde. Als eukaryoten onder zulke extreme omstandigheden op onze planeet kunnen gedijen, neemt de mogelijkheid om soortgelijke organismen te vinden in andere ruwe omgevingen (zoals geothermische ventilatieopeningen op Europa of Enceladus) aanzienlijk toe.
De studie versterkt het idee dat de grenzen van het leven niet vastliggen, en dat aanpassing die grenzen ver buiten ons huidige begrip kan verleggen.
