Американские ученые описали новый вид амебы, способный расти и размножаться при температуре до 63°C — это рекорд для эукариот, организмов со сложными клетками, к которым относятся животные, растения, грибы и часть микробов. Исследование опубликовано в научном журнале Cell.
Как сообщается в пресс-релизе, в период с 2023 по 2025 год исследователи собирали организмы из геотермальных ручьев в национальном парке Лассен-Волканик в Каскадных горах Калифорнии. Температура воды в местах отбора проб составляла от 47°C до 64°C.
Среди всех образцов выделялась одна ранее неизвестная амеба. В лаборатории она активно росла при 57°C — это самая высокая температура, известная ранее для роста амеб. Тогда команда продолжила повышать температуру. При 63°C исследователи увидели, как амеба проходит митоз — процесс деления эукариотических клеток. Это подтвердило, что организм не только выживает, но и процветает при температуре выше признанного ранее предела для эукариот.
Новый вид назвали Incendiamoeba cascadensis, что примерно переводится как «огненная амеба с Каскадных гор». Выяснилось, что при повышении температуры выше 63°C амеба защищается, меняя форму и образуя защитный внешний слой. При воздействии 70°C амебы смогли восстановиться после возвращения к более прохладным температурам.
Секвенировав геном амебы, исследователи обнаружили у нее дополнительные гены, связанные с поддержанием белков и восстановлением ДНК. Это может помогать организму справляться с экстремальной жарой по сравнению с другими амебами, живущими в более мягких условиях.
Команда также установила, что белки огненной амебы имеют больше положительно заряженных аминокислот на своей поверхности — особенность, отмеченная и у некоторых наиболее термоустойчивых бактерий и архей, типа одноклеточных микробов. Эти молекулы могут помогать сохранять стабильность белков и предотвращать их разворачивание или слипание при экстремальной жаре.
«Хотя эти организмы так сильно различаются, наблюдается конвергенция в том, как свойства белков отбираются для стабильности при высоких температурах», — говорит первый автор работы Х. Берил Раппапорт, докторант Сиракузского университета.
Несмотря на то что огненная амеба превысила предыдущий рекорд для эукариот всего на несколько градусов, Оливерио отмечает, что находка может вдохновить будущие исследования на проверку экологической толерантности организмов без предвзятых ограничений.
Рекорд самого горячо растущего организма принадлежит Methanopyrus kandleri — архее, относительно простому микроорганизму, который живет при 122°C у гидротермальных источников в глубоком океане. Десятилетиями исследователи считали 60°C верхним пределом для эукариот. Лишь единицы эукариот способны расти при температурах, приближающихся к этому пределу.
Ученые уже находили следы амеб — одноклеточных микроорганизмов, способных менять форму, — near геотермальных источников, где температура воды может превышать 60°C. Но эти виды не были тщательно изучены, чтобы подтвердить их способность переносить экстремальную жару. Поэтому Оливерио и ее команда решили это выяснить.
Ранее ученые предупредили о растущей глобальной угрозе заражения поедающими мозг амебами.