آمیب آتشی تازه‌یافته از آبشارها رکورد گرم‌ترین دمای پیچیده‌ای را که می‌توان در آن زنده بماند

محققان آمیب رکوردشکنی Incendiamoeba cascadensis را در پارک ملی آتشفشانی لاسن، کالیفرنیا پیدا کردند. (اعتبار تصویر: فلیکس میکوس) آمیب تازه کشف شده رکورد گرم ترین دمایی را که در آن زندگی پیچیده می تواند رشد کند، ثبت کرده است.

یک مطالعه جدید نشان می دهد آمیب که در پارک ملی آتشفشانی لاسن در کالیفرنیا یافت می شود، در دمای 145 درجه فارنهایت (63 درجه سانتیگراد) رشد می کند و تقسیم می شود و می تواند در محیط هایی با دمای 158 درجه فارنهایت (70 درجه سانتیگراد) زنده بماند. قبل از این کشف، هیچ سلول پیچیده ای برای تکثیر در دمای بالاتر از 140 فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) شناخته شده نبود.

بریل راپاپورت، نویسنده اول مطالعه، میکروبیولوژیست در دانشگاه سیراکیوز در نیویورک، به Live Science گفت: "من بسیار شگفت زده شدم." "ما قطعا باید برمی گشتیم و بررسی می کردیم که دستگاه های جوجه کشی ما به درستی کالیبره شده اند... واقعا شگفت انگیز بود."

آمیب ها موجودات تک سلولی هستند که با کشیدن خود به سمت جلو با پیچک های مایع سلولی حرکت می کنند. آنها یوکاریوت هستند، به این معنی که DNA خود را در یک هسته متصل به غشاء ذخیره می کنند. آمیب ها نه گیاه، نه جانور و نه قارچ هستند، اما پیچیده تر از موجودات پروکاریوتی مانند باکتری ها و آرکیا هستند که هسته ندارند.

Incendiamoeba cascadensis تازه کشف شده، که در این تصویر میکروسکوپی نشان داده شده است، رکورد جدیدی را برای بالاترین دماهایی که زندگی پیچیده می تواند تحمل کند، ثبت می کند. (اعتبار تصویر: فلیکس میکوس) راپاپورت گفت: تحقیقات گذشته نشان داده بود که آمیب ها می توانند در چشمه های گرمایی زمین گرمایی رشد کنند، اما تعداد کمی از این موجودات در آزمایشگاه ها مورد مطالعه قرار گرفته اند. برای تحقیق، راپاپورت و همکارانش به پارک ملی آتشفشانی لاسن سفر کردند تا این موجودات گرما دوست را جمع آوری و مطالعه کنند.

بریل راپاپورت نمونه‌هایی را از شاخه‌ای از نهر آب گرم در پارک ملی آتشفشانی لاسن جمع‌آوری می‌کند. (اعتبار تصویر: کریستن اسکروبر) این تیم آمیب تازه یافته را در نمونه های جمع آوری شده در امتداد شاخه ای از نهر هات اسپرینگز در داخل پارک کشف کردند. این گونه که Incendiamoeba cascadensis یا "آمیب آتش از آبشارها" نامیده می شود، در دمای بین 131 تا 135 فارنهایت (55 و 57 درجه سانتیگراد) رشد می کند. در واقع، رشد آنها در زیر 108 فارنهایت (42 درجه سانتیگراد) متوقف شد، که نشان می دهد آمیب ها برای شکوفا شدن به دمای بالا نیاز دارند.

دانشمندان با استفاده از یک میکروسکوپ گرم که آمیب‌ها را برشته نگه می‌داشت، تقسیم و تکثیر سلول‌ها را در دمای 145 فارنهایت (63 درجه سانتیگراد) مشاهده کردند - بالاترین دمای شناخته شده برای سلول‌های یوکاریوتی (اگرچه پروکاریوت‌ها در دمای بالای 250 درجه فارنهایت یا 122 درجه سانتیگراد زنده می‌مانند).

در دمای 158 درجه فارنهایت (70 درجه سانتیگراد)، آمیب ها پوسته های محافظی در اطراف خود ایجاد کردند و خاموش شدند. زمانی که محققان آنها را در دمای 158 درجه فارنهایت به مدت 5 دقیقه رها کردند، سلول ها بهبود یافتند، سپس دما را به 140 درجه فارنهایت رساندند. اما آمیب ها از گرمایش تا 176 فارنهایت (80 درجه سانتیگراد) جان سالم به در نبردند.

تیم تحقیقاتی دریافتند پروتئین‌های I. cascadensis همچنین دارای اسیدهای آمینه با بار مثبت یا بلوک‌های سازنده پروتئین در سطح خود هستند. سایر پروکاریوت های گرما دوست نیز همین ویژگی را دارند. محققان خاطرنشان کردند که این سازگاری ممکن است به پایدار ماندن پروتئین ها در دمای بالا کمک کند.

محققان یافته های خود را در روز سه شنبه (22 سپتامبر) در مجله Cell گزارش کردند.

این اولین بار نیست که می بینیم اشکال حیات یوکاریوتی تخصصی در دماهای شدید زنده می مانند. به عنوان مثال، برخی از قارچ ها می توانند دمای تا 140 درجه فارنهایت را در بیابان ها تحمل کنند. راپاپورت به لایو ساینس گفت، با این حال، این ارقام در مقایسه با دمای سوزان که برخی از باکتری‌ها می‌توانند زنده بمانند، هنوز کم رنگ است و هنوز مشخص نیست چه عواملی مانع از تحمل این دماهای بالاتر یوکاریوت‌ها می‌شود.

بخشی از تفاوت در تحمل گرما بین پروکاریوت های گرما دوست و یوکاریوت ها ناشی از توانایی متفاوت آنها برای سازگاری ژنتیکی با استرس گرمایی است.

داستان های مرتبط

میکروب "اکستروموفیل" مقاوم در برابر تشعشع به نام "کونان باکتری" الهام بخش آنتی اکسیدان جدیدی است.

مطالعه جدید نشان می‌دهد که میکروب‌های «افراطی» که قبلا دیده نشده بود، ربات ناسا را قبل از ارسال به مریخ در 18 سال پیش احاطه کرده بودند.

آمیب های «مغزخوار» تقریبا همیشه کشنده هستند. درمان های جدید ممکن است آن را تغییر دهد.

دباشیش باتاچاریا، زیست شناس تکاملی در دانشگاه راتگرز در نیوجرسی که در این مطالعه شرکت نداشت، به لایو ساینس گفت: "وقتی شما یک باکتری هستید... می توانید ژنوم خود را با جمع آوری DNA از سایر پروکاریوت ها تغییر دهید". این توانایی به پروکاریوت ها کمک می کند تا نسبتا سریع با محیط های استرس زا سازگار شوند.

اما از آنجایی که DNA در سلول‌های یوکاریوتی در هسته محدود می‌شود، یوکاریوت‌ها نمی‌توانند به سادگی دسته‌ای از ژن‌ها را بگیرند و سبک زندگی خود را تغییر دهند، به همان میزان پروکاریوت‌ها. برای تبدیل یک یوکاریوت به یک افراطی دوست، تغییرات تکاملی بسیار بسیار بیشتری لازم است.

در تحقیقات آینده، راپاپورت قصد دارد نزدیک‌ترین خویشاوندان اینسندیامبا را مطالعه کند تا بفهمد چگونه آنها برای تحمل گرما تکامل یافته‌اند. او گفت که درک این سازگاری‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا محدودیت‌های حیات روی زمین و همچنین مکان‌های دیگری که می‌تواند حیات پیچیده در جهان وجود داشته باشد را درک کنند.