Descoperire științifică: O amibă din izvoare termale stabilește un record de toleranță la căldură
În Parcul Național Vulcanic Lassen, din Munții Cascade din California, cercetătorii au identificat o specie necunoscută de amibă care supraviețuiește la temperaturi ce ar ucide orice alt organism complex cunoscut. Specia, denumită Incendiamoeba cascadensis, a fost găsită într-un afluent al pârâului Hot Springs Creek, într-o zonă termală cu pH neutru din apropierea regiunii Drakesbad.
Amiba este capabilă să efectueze diviziunea celulară, numită mitoză, la temperaturi de până la 63 de grade Celsius și rămâne activă la până la 64 de grade Celsius, continuând să se hrănească și să exploreze mediul. Expusă la căldură de până la 70 de grade Celsius, organismul reușește să se refacă după revenirea la temperaturi mai scăzute.
Această toleranță termică reprezintă un record pentru orice eucariotă, categoria largă de organisme care include oamenii, întregul regn animal, plantele, ciupercile și o gamă vastă de microbii numiți protiste, din care fac parte și amibele. Eucariotele sunt considerate forme de viață complexă deoarece celulele lor conțin un nucleu delimitat de membrană și alte structuri subcelulare numite organite, absente la organismele mai simple, precum bacteriile.
„Aceste temperaturi depășesc ceea ce se considera anterior posibil pentru orice eucariotă și redeschid întrebări despre limitele vieții complexe”, a declarat biologul Beryl Rappaport de la Universitatea Syracuse din Syracuse, New York, autoarea principală a cercetării publicate marți în revista Cell. Numele științific al speciei onorează toleranța sa la căldură, însemnând „amiba de foc din Cascade”.
Până în prezent, câteva specii de alge roșii, inclusiv Cyanidioschyzon merolae, și ciuperci, inclusiv Thermomyces lanuginosus, dețineau recordul de toleranță la căldură pentru eucariote, la aproximativ 60 de grade Celsius. Există însă microorganisme care nu sunt eucariote, precum bacteriile și archaea, dar și virusuri, care nu au nuclei definiți și posedă genomi mai mici. Un archaeon numit Methanopyrus kandleri deține recordul de toleranță termică pentru toată viața de pe Pământ, suportând temperaturi de 122 de grade Celsius, cu mult peste punctul de fierbere al apei, în apropierea evantaielor hidrotermale din adâncurile oceanului.
Cercetătorii au descoperit Incendiamoeba într-un afluent al pârâului Hot Springs Creek, un curs termal apropiat de zona Drakesbad din Lassen, potrivit biologului Angela Oliverio de la Universitatea Syracuse, autoarea senior a studiului. Acesta a fost unul dintre puținele situri geotermale cu pH neutru din Lassen, adică nici acid, nici alcalin, iar Incendiamoeba a prosperat în acest mediu.
Capacitatea de a suporta temperaturi ridicate i-a adus un avantaj amibei, care este prădătorul de vârf în mediul său din izvoarele termale, hrănindu-se cu bacterii iubitoare de căldură. „Un posibil avantaj pentru Incendiamoeba cascadensis de a avea acest grad de toleranță la căldură este că poate evita competiția pentru hrană sau alte resurse cu alte specii, fiind singurul organism de acest tip în mediul său. Deoarece nu au fost găsite organisme care se hrănesc cu amibe, precum animale microscopice, la aceste temperaturi, evită și prădătorii”, a explicat Rappaport.
Cercetătorii au documentat modul în care această amibă se protejează la temperaturi ridicate, schimbându-și forma și formând un strat protector exterior, și au detectat o activitate genetică crescută legată de repararea ADN-ului și de sistemul intern de transport al celulei în aceste condiții.
Descoperirea subliniază rezistența organismelor de pe Pământ. „Cred că cea mai semnificativă implicație a acestei cercetări este că provoacă înțelegerea noastră despre cum și unde poate persista viața eucariotă. Aceasta are implicații pentru înțelegerea biologiei evoluționiste în termeni de constrângeri fundamentale asupra celulelor complexe și modul în care acestea pot evolua și extinde căutarea vieții pe Pământ și în altă parte în univers”, a spus Oliverio. „Consider că este incredibil de încurajator de fiecare dată când extindem înțelegerea noastră asupra multiplelor moduri în care viața poate persista în medii aparent inhospitaliere”, a adăugat ea.