Життя встановило новий рекорд термостійкості: росте лише за температури не менше 42°С

Дослідники виявили цікавий організм, який отримав назву Incendiamoeba cascadensis, що означає "вогняна амеба з Каскадних гір". Автори дослідження, опублікованого у вигляді препринта, стверджують, що ця амеба росте і ділиться за температури до 63 градусів за Цельсієм — найвища відома температура для еукаріотичних організмів, пише Science Alert.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Життя на Землі

Ще цікавішим є те, що організм починає рости лише за температури щонайменше 42 градуси за Цельсієм. Це фактично робить його облігатним термофілом — істотою, якій потрібні умови, значно вищі, ніж можуть витримати інші еукаріотичні організми.

За словами керівника дослідження, біологів Х. Беріла Раппапорта та Анджели Оліверіо із Сіракузького університету в Нью-Йорку, результати дослідження кидають виклик чинній парадигмі температурних обмежень для еукаріотичних клітин і змінюють наше уявлення того, де і як може існувати еукаріотичне життя.

Не секрет, що життя на Землі здебільшого зосереджене навколо певних умов. При цьому оптимальною температурою для більшості живих організмів на планеті вважається близько 20 градусів за Цельсієм. Однак деякі організми пристосувалися до умов, набагато суворіших, ніж зазвичай: від розпечених вулканічних жерл під нищівним тиском океану до кислих геотермальних джерел і найсухішої пустелі на планеті.

Цікаво, що більшість цих екстремофільних організмів — прокаріоти — група, що включає бактерії та археї. Ці організми також є одноклітинними, але вони кардинально відрізняються від еукаріотичних.

За словами вчених, прокаріоти простіші та примітивніші — вони не упаковують генетичний матеріал у ядра або органели, такі як мітохондрії. По суті, прокаріоти складаються лише з клітинної мембрани, що містить кілька міцних білків і вільну плаваючу ДНК, а також мають здатність адаптуватися до екстремальних умов.

Рекорд термостійкості

Найтермостійкішим із відомих організмів на Землі є архея Methanopyrus kandleri, що живиться вуглекислим газом. Вона мешкає в підводних жерлах за температури до 122 градусів Цельсія, на глибині, де тиск океану не дає змоги воді кипіти.

Зазначимо, що еукаріотичне життя містить у собі всі організми, від амеби до людини, які мають ядра, органели, тонкі внутрішні мембрани та складніші геноми у своїх клітинах. Відомо, що еукаріоти значно тендітніші за прокаріоти: їхні клітини та органели легко руйнуються в несприятливих умовах. Саме це і робить Incendiamoeba cascadensis настільки неймовірною.

Амеба була виявлена в киплячій воді, зібраній у Національному парку Лассен-Волканік у період із 2023 до 2025 року — вчені виявили зразки Incendiamoeba cascadensis у 14 із 20 досліджених місць.

Далі команда культивувала зразки, щоб зрозуміти, як амебі вдається виживати за таких високих температур. Вчені розділили зразки й виростили їх у колбах з різною температурою — таким чином команда хотіла перевірити межі витривалості амеби. Загалом було протестовано 17 різних температур у діапазоні від 30 до 64 градусів за Цельсієм — по чотири колби на кожну температуру.

На цьому етапі ситуація стала ще цікавішою: при температурі нижче 42 градусів за Цельсієм амеба не росла, а оптимальною для росту температурою вважається діапазон від 55 до 57 градусів за Цельсієм. Водночас мітоз — поділ клітини на дві дочірні — відбувається безпосередньо за 58 і 63 градусів за Цельсієм.

Цікаво, що за 64 градусів за Цельсієм амеба все ще продовжувала рухатися. У результаті I. Cascadensis вдалося встановити новий рекорд з термостійкості — попередній рекорд для амеб становив 57 градусів за Цельсієм. Ба більше, вид також перевершив давно прийняту верхню межу для росту еукаріотів у 60 градусів за Цельсієм.

За 66 градусів Цельсія I. cascadensis почала формувати захисні цисти — стратегію, що дає змогу амебам переходити в стан спокою в складних умовах. Цисти також формувалися за 25 градусів Цельсія — незвично висока нижня межа.

Експерименти також показали, що амеби перестають рухатися за 70 градусів за Цельсієм, але можуть відродитися за зниження температури. Тільки коли температура досягла 80 градусів за Цельсієм, I. Cascadensis врешті-решт помирала.

Нагадаємо, раніше ми писали про те, що на дереві життя виявлено абсолютно нову гілку.

Раніше Фокус писав про те, що виявлено невідомий раніше гігантський стародавній організм.