Nowo odkryty organizm jednokomórkowy Incendiamoeba cascadensis pobił wszystkie dotychczasowe rekordy tolerancji na ciepło wśród eukariotycznych form życia. Odkryta w wodach geotermalnych Parku Narodowego Lassen Volcanic, ta „ameba ognista” rozwija się w temperaturach do 63°C (145°F) – najwyższej temperaturze, jaką kiedykolwiek zaobserwowano u organizmu eukariotycznego. Odkrycie podważa długo utrzymywane założenia dotyczące granic termicznych złożonego życia i rodzi pytania o potencjał organizmów ekstremofilnych na Ziemi i poza nią.
Odkrycie i jego znaczenie
Naukowcy pod kierownictwem H. Beryl Rappaport i Angeli Oliverio z Uniwersytetu Syracuse zidentyfikowali I. cascadensis podczas prac polowych w latach 2023–2025. W przeciwieństwie do większości eukariontów, które mają trudności z przetrwaniem temperatur powyżej 60°C, ameba ta nie tylko przeżywa, ale aktywnie rośnie i dzieli się w wodzie tak gorącej, że może poparzyć ludzką skórę. Odkrycie jest znaczące, ponieważ komórki eukariotyczne są z natury bardziej delikatne niż prostsze komórki prokariotyczne, takie jak bakterie, co sprawia, że ten poziom odporności na ciepło jest zaskakujący.
Jak to działa: przystosowanie się do ekstremalnych temperatur
Zdolność ameby do wytrzymywania ekstremalnych temperatur wynika z unikalnej kombinacji adaptacji. Naukowcy odkryli, że I. cascadensis wymaga do rozpoczęcia wzrostu temperatury co najmniej 42°C, co klasyfikuje ją jako bezwzględnie termofilną. Optymalny wzrost następuje w temperaturze 55–57°C, a podział komórek (mitozę) zaobserwowano w temperaturach do 63°C.
Kluczowe adaptacje obejmują:
- Szybkie ścieżki sygnalizacyjne: Ameba szybko reaguje na stres cieplny.
- Białka odporne na ciepło: Wytwarzają białka, które zachowują funkcjonalność w ekstremalnych temperaturach.
- Chaperony termiczne: Molekularne „chaperony”, które zapobiegają fałdowaniu i rozkładowi białek.
- Cysty obronne: Kiedy warunki stają się zbyt ekstremalne (powyżej 66°C) lub zbyt zimne (poniżej 25°C), ameba tworzy uśpione cysty, aby przetrwać do czasu poprawy warunków.
Szersze implikacje
Otwarcie I. cascadensis to nie tylko biologiczna ciekawostka. To sugeruje, że życie może przystosować się znacznie lepiej, niż wcześniej sądzono. Fragmenty podobnego DNA znaleziono także w Parku Narodowym Yellowstone i strefie wulkanicznej Taupo w Nowej Zelandii, co sugeruje, że ta kochająca ciepło ameba może nie być wyjątkowa.
“Incendiamoeba cascadensis rozmnaża się w temperaturach przekraczających te, które uważano za możliwe dla jakiegokolwiek organizmu eukariotycznego. Odkrycie to rodzi nowe pytania dotyczące prawdziwej maksymalnej temperatury, jaką może wytrzymać komórka eukariotyczna.”
Odkrycie to ma implikacje dla astrobiologii, czyli poszukiwań życia poza Ziemią. Jeśli eukarionty mogą rozwijać się w tak ekstremalnych środowiskach na naszej planecie, wówczas prawdopodobieństwo znalezienia podobnych organizmów w innych trudnych środowiskach (takich jak kominy geotermalne na Europie czy Enceladusie) znacznie wzrasta.
Badanie potwierdza pogląd, że granice życia nie są stałe i że adaptacja może rozszerzyć te granice znacznie poza nasze obecne zrozumienie.
