تحقیقاتی که توسط ناسا تامین مالی شده است، حیات پیچیده ای را یافته است که رکورد گرما را به چالش می کشد

6 دقیقه مطالعه

تحقیقاتی که توسط ناسا تامین مالی شده است، حیات پیچیده ای را یافته است که رکورد گرما را به چالش می کشد

این ویدیو حرکت Incediamoeba cascadensis را در دمای 60 درجه سانتیگراد نشان می دهد. هنگامی که I. cascadensis در آزمایشگاه تا حد خود رانده می شود، می تواند تا حدی در دمای 150.8 درجه فارنهایت (66 درجه سانتیگراد) فعال بماند و می تواند پس از قرار گرفتن در معرض دمای خیره کننده 158 درجه فارنهایت (70 درجه سانتیگراد) به مدت پنج دقیقه بهبود یابد. با این حال، ثابت شد که دمای 80 درجه فارنهایت (176 درجه سانتیگراد) برای آمیب برای بازگشت از آن بسیار زیاد است.

بریل راپاپورت

دانشمندان تحت حمایت ناسا جانداری را کشف کرده اند که در دمای بسیار شدیدی که قبلا برای حیات پیچیده غیرممکن تصور می شد زندگی می کند. دمای بالا می‌تواند باعث از بین رفتن اجزای ضروری سلول شود، که برای سلول‌هایی با قطعات پیچیده مانند هسته‌ای که اطلاعات ژنتیکی ظریف را در بر می‌گیرد، مشکل بزرگی است.

در آب‌های گرم پارک ملی آتشفشانی لاسن کالیفرنیا، تیمی از دانشمندان آمیب‌ای را مشاهده کردند که می‌تواند با تقسیم در دمای خیره‌کننده 145 درجه فارنهایت (63 درجه سانتی‌گراد) تکثیر شود و رکوردی را برای حداکثر درجه حرارت برای همه یوکاریوت‌های شناخته شده به ثبت برساند. Incendiamoeba cascadensis که آمیب آتش نیز نامیده می شود، تولیدمثل در دمای بالای 145 درجه فارنهایت را متوقف می کند اما همچنان فعال است و برای جستجوی غذا در دمای 147 درجه فارنهایت (64 درجه سانتیگراد) حرکت می کند.

محدودیت قبلی 140 درجه فارنهایت (60 درجه سانتیگراد) برای یوکاریوت ها توسط چند گونه قارچ و جلبک قرمز تعیین شده بود. نتایج روز سه شنبه در مجله Cell منتشر شد.

اخترزیست‌شناسان مدت‌هاست که مرزهای بقای حیات روی زمین را مورد مطالعه قرار داده‌اند تا تعیین کنند که چگونه موجودات زنده در جهان‌های دیگری مانند مریخ زندگی می‌کنند، جایی که شرایط کمتر از سیاره ما مهمان‌نوازتر است. ارگانیسم هایی که در لبه های قابل سکونت در دمای شدید، سطوح pH، تشعشعات و سایر شرایط محیطی مقاومت می کنند به عنوان اکسترموفیل شناخته می شوند. مطالعه آنها به دانشمندان کمک می کند تا بفهمند زندگی آنطور که می دانیم قادر به انجام چه چیزی است. اکستروموفیل ها همچنین پروتئین های منحصر به فردی تولید می کنند که می توانند کاربردهای امیدوارکننده ای در بیوتکنولوژی داشته باشند، از کاربردهای صنعتی گرفته تا پزشکی.

تحقیقات قبلی در مورد اکستروموفیل ها بیشتر بر روی باکتری های تک سلولی و باستانی متمرکز بوده است. مطالعه جدید نشان می‌دهد که سلول‌های پیچیده‌تر یوکاریوت‌ها ممکن است بادوام‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد باشند و حتی می‌توانند به دانشمندان در درک مکان‌هایی در کیهان کمک کنند که در آن حیات پیچیده می‌تواند زنده بماند.

حیات پیچیده روی زمین

زندگی روی زمین به طور کلی به دو دسته پروکاریوت ها و یوکاریوت ها تقسیم می شود. پروکاریوت ها موجودات تک سلولی هستند که هسته یا اندامک های متصل به غشاء در داخل تک سلولی خود ندارند. این بدان معنی است که آنها «ماشین آلات» سلولی کمتری دارند که ممکن است در اثر عوامل شدید مانند گرمای تاول زا، سرمای تلخ، اسیدیته سوزاننده یا تشعشعات مخرب آسیب ببینند.

ارگانیسم هایی که در گرمای شدید زندگی می کنند به عنوان گرما دوست شناخته می شوند. برای اینکه یک ترموفیل واقعی "گرما دوست" باشد، ارگانیسم باید بتواند در دمای بالای 113 درجه فارنهایت (45 درجه سانتیگراد) همانندسازی کند، حرکت کند، بخورد و زنده بماند.

پروکاریوت‌ها شامل باکتری‌ها و آرکی‌ها می‌شوند که باستانی‌ها به ویژه در بقای افراطی‌ها مهارت دارند. به دلیل سادگی نسبی، دانشمندان همچنین بر این باورند که پروکاریوت‌ها اولین اشکال حیاتی بودند که بر روی زمین ظاهر شدند، میلیاردها سال پیش، زمانی که محیط سیاره ما بسیار نامناسب‌تر از امروز بود.

یوکاریوت ها موجودات پیچیده تری هستند که تصور می شود بعدا در تاریخ حیات روی زمین تکامل یافته اند. این موجودات دارای یک هسته سلولی جداگانه در داخل سلول های خود هستند که حاوی اطلاعات ژنتیکی شکننده است. یوکاریوت ها همچنین حاوی اندامک های متصل به غشاء مانند میتوکندری و شبکه آندوپلاسمی هستند. این اندامک ها مانند ماشین های سلولی کوچکی هستند که عملکردهای خاصی را انجام می دهند. یوکاریوت ها شامل طول عمر گسترده ای هستند، از جلبک های تک سلولی گرفته تا موجودات چند سلولی مانند گیاهان و انسان ها.

پیچیدگی در گرمای شدید

دمای بالا منجر به تجزیه پروتئین ها و سایر مولکول های زیستی می شود که سلول های زنده برای عملکرد به آنها نیاز دارند. گرما همچنین می‌تواند باعث شکسته شدن غشاها و در نتیجه تخریب سلول‌ها شود. پیشنهاد شده است که غشای اندامک ها در یوکاریوت ها نمی توانند بالای 144 درجه فارنهایت (62 درجه سانتیگراد) پایدار بمانند. کشف I. cascadensis این فرض را ثابت می کند.

بریل راپاپورت، دانشجوی فارغ التحصیل دانشگاه سیراکیوز و نویسنده اصلی این مطالعه، می گوید: «مطالعات روی یوکاریوت ها ممکن است تا حدی به دلیل فرضیات در مورد پایداری غشاء محدود شده باشد. "ما امیدواریم که کشف I. cascadensis دیگران را تشویق کند تا به جستجوی یوکاریوت های با دمای بالا ادامه دهند."

این تیم ژنوم I. cascadensis را توالی یابی کردند و بیان ژن ها را در دماهای مختلف مطالعه کردند. آنها ژن های زیادی را یافتند که به آمیب کمک می کند تا DNA را تثبیت کند و از تجزیه آن محافظت کند. ژن های دیگر به ارگانیسم ها اجازه می دهند تا محیط خارجی را حس کنند. در دماهای بالا، بیان ژن‌های خاصی از جمله ژن‌هایی که در حفظ تاخوردگی پروتئین نقش دارند نیز افزایش می‌یابد.

راپاپورت می‌گوید: «ما توانستیم استراتژی‌های زیادی را کشف کنیم که می‌تواند به زنده ماندن I. cascadensis در دماهای بالا کمک کند، و برخی از این استراتژی‌ها می‌توانند توسط ترموفیل‌ها در تمام زندگی مورد استفاده قرار گیرند. به عنوان مثال، برخی از پروتئین‌ها در I. cascadensis بار سطحی مثبت بالایی دارند که می‌تواند به پایدار ماندن آنها کمک کند.

این تیم همچنین اطلاعات ژنتیکی سایر مطالعات را در سراسر جهان مقایسه کرد. در این مجموعه داده ها، آنها قطعات مشابهی از DNA را از نمونه های زمین گرمایی در مکان هایی مانند نیوزیلند و پارک ملی یلوستون پیدا کردند. این بدان معنی است که آمیب های گرمادوست اضافی مربوط به I. cascadensis ممکن است در سرتاسر جهان زندگی کنند و منتظر کشف باشند.

نویسنده اصلی بریل راپاپورت در حال جمع‌آوری نمونه‌هایی از Incendiamoeba cascadensis در پارک ملی آتشفشانی لاسن کالیفرنیا است. نام این ارگانیسم به معنای "آمیب آتشی است که از آبشارها می آید." پارک ملی آتشفشانی لاسن کالیفرنیا جنوبی‌ترین منطقه آتشفشانی فعال در محدوده کاسکید است و شامل قله لاسن، بزرگترین آتشفشان گنبدی پلاگین جهان است.

کریستن اسکروبر

جستجوی حیات فراتر از زمین

زمین تنها سیاره ای است که ما از آن می شناسیم که دارای زندگی است. برای بقای حیاتی که ما می شناسیم در سیارات دیگر منظومه شمسی یا فراتر از آن، موجودات زنده ممکن است مجبور باشند با شرایط محیطی که بسیار متفاوت از شرایط موجود در اینجا در خانه هستند کنار بیایند.

آلیسون اولکات، دانشمند برنامه اگزوبیولوژی در مقر ناسا در واشنگتن می گوید: «مطالعه اکستروموفیل ها به ما کمک می کند تا محدودیت های بیوشیمیایی و فیزیولوژیکی حیات را همانطور که روی زمین می شناسیم بهتر درک کنیم. این اطلاعات، به نوبه خود، به هدایت ناسا برای جستجوی حیات کمک می کند، زیرا دامنه شرایطی را که ما فکر می کنیم زندگی به طور بالقوه در جاهای دیگر زندگی می کند، گسترش می دهد.

به طور خاص، این مطالعه درک ما را از مکان و چگونگی ادامه حیات با سلول های پیچیده در زمین و فراتر از آن افزایش می دهد.

اولکات می‌گوید: «یافتن یوکاریوت‌هایی که در محیط‌های با دمای بالا زنده می‌مانند، نه تنها درک ما را از مکان‌هایی که می‌توان زندگی پیدا کرد، بلکه همچنین از پیچیدگی آن حیات نیز گسترش می‌دهد.

با این حال، محققان اشاره می کنند که بقا به عوامل بسیاری بستگی دارد که بخشی از یک اکوسیستم بزرگتر هستند.

راپاپورت می‌گوید: «بی‌تردید حیات پیچیده‌ای مانند I. cascadensis می‌تواند در سیاره دیگری زنده بماند، اما زمین تنها سیاره‌ای است که ما در حال حاضر از آن می‌شناسیم که تمام شرایط لازم برای شاد بودن I. cascadensis را دارد. "این فقط در مورد دما نیست. یک محیط همچنین به اسیدیته، سطوح اکسیژن، فشار، آب و غذای مناسب نیاز دارد. I. cascadensis نمی تواند به تنهایی زنده بماند. به حیات دیگری نیز نیاز دارد که حمایت شود."

برای اطلاعات بیشتر در مورد اختر زیست شناسی در ناسا، به آدرس زیر مراجعه کنید:

https://science.nasa.gov/astrobiology

به اشتراک بگذارید

جزئیات

آخرین به روز رسانی

22 سپتامبر 2026

شرایط مرتبط

زمین

اختر زیست شناسی

علوم سیاره ای

کاوش بیشتر

6 دقیقه مطالعه

نمای حماسی از فصول

شیب در محور چرخش زمین باعث می شود که موقعیت ظاهری قاره ها با …

مقاله

14 ساعت پیش

4 دقیقه مطالعه

سطح طول فصل ذوب قطب شمال خاموش است

در حالی که فصل ذوب یخ های دریا در بیشتر دوره های ماهواره ای به طور چشمگیری طولانی شده است،…

مقاله

2 روز پیش

4 دقیقه مطالعه

سطح دریاچه پاول به سطح بی سابقه ای کاهش یافت

خشکسالی برف و دمای غیرمعمول گرم در حوزه کلرادو در سال 2026 به کاهش…

مقاله

5 روز پیش

به کاوش ادامه دهید

موضوعات مرتبط را کشف کنید

اخبار اختر زیست شناسی

اخبار و مقالات اخیر علوم زمین

با آخرین اخبار و مقالات NASAEarth به‌روز باشید تا اطلاعات بیشتری در مورد سیاره خود پیدا کنیم.

فرصت های شغلی اولیه اختر زیست شناسی

زمین بیگانه ما، سری اصلی ناسا+