Життя встановило новий стандарт термостійкості: розвивається лише за температури, що перевищує 42°С.

Одноклітинний організм, що вирує в гарячих водах Національного парку Лассен-Вулканік у Каліфорнії, нещодавно встановив новий рекорд термостійкості. Цей мікроскопічний організм здатен виживати за найвищої температури, що коли-небудь реєструвалась для еукаріотичних форм життя.

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 запустили свій Telegram-канал. Приєднуйтесь, щоб бути в курсі найновіших та найцікавіших новин у галузі науки!

Существование на планете Земля.

Цікаво те, що організм починає розвиватися лише при температурі не нижче 42 градусів за Цельсієм. Це фактично перетворює його на облігатного термофіла — істоту, яка потребує умов, що значно перевищують ті, які здатні витримати інші еукаріотичні організми.

Як зазначили керівники дослідження, біологи Х. Беріла Раппапорт та Анджела Оліверіо з університету Сіракузи в Нью-Йорку, отримані результати ставлять під сумнів існуючі уявлення про температурні межі для еукаріотичних клітин і змінюють наше розуміння того, в яких умовах і де можливе існування еукаріотичного життя.

Не є секретом, що існування на Землі в значній мірі залежить від певних умов. Для більшості живих істот оптимальною температурою вважається приблизно 20 градусів за Цельсієм. Проте деякі організми змогли адаптуватися до значно екстремальніших умов: від надгарячих вулканічних кратерів під величезним тиском океанських вод до кислих геотермальних джерел і найпосушливіших пустель на планеті.

Цікаво, що більшість екстремофільних організмів належать до прокаріотів, до яких входять бактерії та археї. Ці істоти є одноклітинними, проте мають суттєві відмінності від еукаріотів.

На думку науковців, прокаріоти є більш простими і менш розвиненими організмами — їхній генетичний матеріал не укладений у ядра чи органели, як, наприклад, мітохондрії. В основному, прокаріоти складаються тільки з клітинної мембрани, що містить декілька міцних білків і вільно плаваючу ДНК. Крім того, вони здатні адаптуватися до екстремальних умов навколишнього середовища.

Рекордна стійкість до високих температур

Найбільш термостійким організмом на планеті Земля вважається архея Methanopyrus kandleri, яка використовує вуглекислий газ для свого живлення. Цей мікроорганізм мешкає в підводних джерелах, де температура може досягати 122 градусів Цельсія, а високий тиск океану заважає воді закипати.

Слід зазначити, що еукаріотичне життя охоплює всі організми, починаючи від амеб і закінчуючи людьми, які мають справжні ядра, органели, тонкі внутрішні мембрани та більш складні геноми у своїх клітинах. Відомо, що еукаріоти є значно більш вразливими, ніж прокаріоти: їх клітини та органели можуть легко пошкоджуватися в умовах, які не є сприятливими. Саме це робить Incendiamoeba cascadensis неймовірно цікавою.

У період з 2023 по 2025 рік вчені виявили амебу в гарячій воді, зібраній у Національному парку Лассен-Волканік. Зразки Incendiamoeba cascadensis були знайдені в 14 з 20 досліджених локацій.

Потім дослідницька група вирощувала зразки, щоб з'ясувати, як амеби здатні існувати при таких підвищених температурах. Вчені поділили зразки та культивували їх у колбах при різних температурах, прагнучи виявити межі витривалості амеб. Всього було протестовано 17 температур у діапазоні від 30 до 64 градусів Цельсія, причому для кожної температури використовували по чотири колби.

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.

Вражаюче, що при температурі 64 градуси за Цельсієм амеба все ще демонструвала активність. Завдяки цьому I. Cascadensis змогла встановити новий рекорд термостійкості — попередній максимум для амеб становив 57 градусів за Цельсієм. Крім того, цей вид перевершив давно визнану 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.

Дослідження продемонстрували, що амеби зупиняють свою активність при температурі 70 градусів за Цельсієм, проте здатні відновитися, якщо температура знижується. Лише при досягненні 80 градусів за Цельсієм, I. Cascadensis зазнає загибелі.

Нагадаємо, що раніше ми повідомляли про виявлення зовсім нової гілки на Дереві Життя.

Раніше видання Фокус повідомляло про відкриття нових, невідомих раніше, гігантських стародавніх істот.