Organizm, który nie boi się ognia. Żyje w zabójczej temperaturze

Nowo odkryty gatunek ameby potrafi rosnąć i rozmnażać się w temperaturze 63°C oraz formować ochronną strukturę w temperaturze 70°C, po czym może odzyskać aktywność.
Ameba Incendiamoeba cascadensis wykazuje zdolności przetrwania dzięki dodatkowym genom związanym ze stabilnością białek i naprawą DNA oraz cechom białek podobnym do tych u termofilnych bakterii i archeonów.
Rekord odporności na temperaturę należy do archeonów i bakterii, które rosną w środowiskach o temperaturze przekraczającej 80°C, a naukowcy podejrzewają istnienie kolejnych organizmów zdolnych do życia w skrajnie gorących warunkach.
Więcej podobnych informacji znajdziesz na stronie głównej serwisu, otwiera się w nowym oknie

Nowy gatunek znaleziono w gorących źródłach Parku Narodowego Lassen Volcanic w Kalifornii. Żyje w temperaturze, która powinna być zabójcza.

Przez lata około 60°C uznawano za granicę możliwości wzrostu eukariontów – organizmów o złożonych komórkach, do których należą m.in. zwierzęta, rośliny i grzyby. Znane były wprawdzie ślady ameb w bardzo gorących środowiskach, ale brakowało bezpośredniego dowodu, że potrafią one aktywnie rosnąć i rozmnażać się w tak wysokiej temperaturze.

To właśnie udało się wykazać zespołowi Angeli Oliverio z Syracuse University.

Bardzo ciepłe środowisko. Ameba pobiła rekord

Badacze pobierali próbki z geotermalnych strumieni w Parku Narodowego Lassen Volcanic w latach 2023-2025. Temperatura wody w badanych miejscach wynosiła od około 47 do 64°C. W jednej z próbek znaleziono nieznaną wcześniej amebę. W laboratorium organizm rozwijał się w temperaturze 57°C. Naukowcy zaczęli więc podnosić temperaturę.

Przy 63°C zaobserwowali mitozę, czyli podział komórki. To kluczowa obserwacja: ameba nie tylko przeżywała w takim środowisku, ale prowadziła w nim aktywne życie i rozmnażała się. Gatunek otrzymał nazwę Incendiamoeba cascadensis, którą można tłumaczyć jako „ognista ameba z Kaskad”.

Organizm ma prawdopodobnie sposób na przetrwanie jeszcze wyższych temperatur. Gdy robi się zbyt gorąco, zmienia kształt i tworzy ochronną warstwę na zewnątrz komórki. W eksperymentach ameby wystawiono na temperaturę 70°C. Po powrocie do chłodniejszych warunków część organizmów odzyskiwała aktywność.

Park Narodowy Lassen VolcanicDIEGO CUPOLOAFP

Badania genomu dostarczyły wskazówek, jak jest to możliwe. I. cascadensis ma dodatkowe geny związane m.in. z utrzymaniem stabilności białek i naprawą DNA. Naukowcy znaleźli również charakterystyczne właściwości białek, przypominające te występujące u niektórych wyjątkowo odpornych na ciepło bakterii i archeonów.

Wysoka temperatura jest dla komórek szczególnie niebezpieczna, ponieważ może destabilizować białka i uszkadzać DNA. Ewolucja znalazła jednak sposoby na ograniczenie tych problemów. Rekord należy jednak do znacznie prostszego organizmu.

Przeżyją ekstremum cieplne

Wśród organizmów wyjątkowo odpornych na wysoką temperaturę szczególne miejsce zajmuje archeon Methanopyrus kandleri, który potrafi rosnąć w temperaturze około 122°C. Żyje w pobliżu kominów hydrotermalnych na dnie oceanów, gdzie panują ekstremalne warunki. Innym niezwykle odpornym organizmem jest archeon Pyrolobus fumarii, którego wzrost obserwowano w temperaturach dochodzących do około 113°C. W gorących środowiskach występują również bakterie z rodzaju Aquifex, rozwijające się w temperaturach przekraczających 80°C, a także archeony z rodzaju Sulfolobus, które potrafią funkcjonować w bardzo gorących i jednocześnie silnie kwaśnych źródłach. Ich odporność wynika m.in. z przystosowania białek i błon komórkowych do warunków, które dla większości organizmów byłyby niszczące.

Komórka z wyraźnie zaznaczonym jądrem otoczona przez liczne mniejsze komórki i struktury, widoczna pod mikroskopem w odcieniach fioletu.

Wielkość ameb jest zróżnicowanaCDC / IMAGE POINT FRAFP

Wysokie temperatury tolerują również organizmy wykorzystywane przez naukę i przemysł. Bakteria Thermus aquaticus, odkryta w gorących źródłach, rozwija się w temperaturach około 70°C, a jej enzym stał się podstawą techniki PCR, powszechnie wykorzystywanej w biologii molekularnej.

Z kolei Geobacillus stearothermophilus jest znany z wyjątkowo odpornych na ciepło przetrwalników, dlatego wykorzystuje się go m.in. do sprawdzania skuteczności procesów sterylizacji. W gorących źródłach spotyka się też niektóre cyjanobakterie i glony, które potrafią funkcjonować w temperaturach przekraczających 70°C.

Naukowcy podejrzewają, że w ekstremalnych środowiskach mogą istnieć kolejne organizmy, które przystosowały się do temperatur uznawanych dotąd za niemożliwe dla złożonego życia.