Учёные обнаружили амёбу, которая способна расти и делиться при температурах, ранее считавшихся невозможными для сложных форм жизни. Находка сделана в национальном парке Лассен-Волканик в Калифорнии. Как сообщает Live Science, новый вид получил название Incendiamoeba cascadensis, что переводится как «огненная амёба из Каскадных гор».
Исследование показало, что этот организм размножается при температуре до 145 градусов по Фаренгейту (63 градуса по Цельсию). Кратковременно он выдерживает нагрев до 158 F (70 C). До этого открытия не было известно ни одной эукариотической клетки, способной к делению при температуре выше 140 F (60 C). «Я была очень удивлена, — заявила первый автор работы, микробиолог Сиракузского университета Берил Раппапорт. — Нам пришлось вернуться и проверить, правильно ли откалиброваны наши инкубаторы… Это действительно было потрясающе».
Амёбы — это одноклеточные организмы, которые передвигаются, вытягивая вперёд отростки клеточной жидкости. Они относятся к эукариотам, то есть хранят свою ДНК внутри окружённого мембраной ядра. Амёбы не являются ни растениями, ни животными, ни грибами, но они сложнее прокариот — бактерий и архей, у которых нет ядра.
Ранее исследования предполагали, что амёбы могут обитать в тёплых геотермальных источниках, однако в лабораторных условиях их почти не изучали. Чтобы восполнить этот пробел, Раппапорт с коллегами отправилась в Лассен-Волканик и собрала образцы в притоке ручья Хот-Спрингс-Крик. Найденный вид лучше всего чувствует себя при температуре от 131 до 135 F (55–57 C), а ниже 108 F (42 C) рост прекращался — то есть для процветания амёбам нужен сильный жар.
С помощью нагреваемого микроскопа учёные наблюдали деление клеток при температуре до 145 F (63 C). При 158 F (70 C) амёбы покрывались защитной оболочкой и впадали в спячку, но оживали, если их подержать в таких условиях пять минут, а затем вернуть к 140 F. Нагрев до 176 F (80 C) они не пережили. Также выяснилось, что на поверхности белков I. cascadensis есть положительно заряженные аминокислоты — такая же особенность есть у других теплолюбивых прокариот и, возможно, помогает белкам сохранять стабильность при высокой температуре. Результаты опубликованы во вторник, 22 сентября, в журнале Cell.
Специализированные эукариоты и раньше выживали в экстремальных условиях: например, некоторые грибы в пустынях переносят до 140 F. Однако эти показатели всё равно далеки от температур, которые выдерживают некоторые бактерии. Как пояснил эволюционный биолог из Ратгерского университета Дебашиш Бхаттачарья, не участвовавший в работе, разница связана с разной способностью к генетической адаптации: «Когда ты бактерия… ты можешь перетасовать свой геном», заимствуя ДНК у других прокариот, что позволяет быстро приспосабливаться к стрессу. У эукариот ДНК заперта в ядре, поэтому «эукариоты не могут просто взять кучу генов и сменить образ жизни» с той же скоростью — «требуется гораздо, гораздо больше эволюционных изменений, чтобы превратить эукариота в экстремофила». В дальнейшем Раппапорт планирует изучить ближайших родственников Incendiamoeba, чтобы понять, как они научились переносить жару. По её словам, это поможет осознать пределы жизни на Земле и оценить, где ещё во Вселенной может существовать сложная жизнь.