«Вогняна» амеба з Каліфорнії розширила межу тепла для життя

27 вересня 2026 р. 23:30

27 вересня 2026 р. 23:30

У гарячих водах вулканічного регіону Каліфорнії знайшли мікроорганізм, який змушує переглянути уявлення про те, яку температуру можуть витримувати складні клітини. Йдеться про нову амебу, описану в журналі Cell, що здатна активно рости та розмножуватися за 63 °C , перевищуючи багаторічну верхню межу для еукаріотів. Про відкриття повідомляє видання SciTechDaily .

За ще вищих температур, до 70 °C , ця амеба переходить у захисний режим: змінює форму та формує щільну оболонку, що дозволяє пережити перегрів і відновитися, коли вода охолоне.

Чому висока температура так небезпечна для клітин

Для еукаріотичних клітин, до яких належать тварини, рослини, гриби, амеби та багато інших мікроорганізмів, тепло швидко стає руйнівним. За високих температур білки втрачають просторову форму, ДНК зазнає ушкоджень, а ключові клітинні процеси дають збій.

Це одна з причин, чому екстремально гарячі середовища вважалися «територією» головно бактерій та архей. Відомий рекорд належить археї Methanopyrus kandleri , знайденій біля гідротермальних джерел на дні океану, яка може рости за 122 °C .

Еукаріотичні клітини мають ядро та інші спеціалізовані структури, що робить їх організацію складнішою, а отже й вразливішою до теплових ушкоджень. Тривалий час вважалося, що приблизно 60 °C — це верхня межа температури, за якої еукаріоти здатні рости. Лише небагатьом відомим видам вдавалося наближатися до цього показника.

Пошук у вулканічних водах Ласена

Науковці й раніше фіксували присутність амеб поблизу гарячих джерел, де температура перевищує 140 °F (близько 60 °C). Але сама по собі знахідка клітин у такому місці ще не доводить, що вони там ростуть. Їх може приносити вода з прохолодніших ділянок, або ж організми здатні лише короткочасно виживати без активного розмноження.

Команда під керівництвом Анжели Оліверіо (Angela Oliverio) з Університету Сіракуз вирішила перевірити, чи дійсно амеби, пов’язані з геотермальними середовищами, адаптовані до екстремальної спеки.

У 2023–2025 роках дослідники збирали мікроорганізми з геотермальних струмків у Національному вулканічному парку Ласен у Каскадному хребті. Температура води в місцях відбору проб коливалася приблизно від 47 °C до 64 °C .

В лабораторії одна раніше невідома амеба одразу привернула увагу. Вона активно росла за 57 °C , досягаючи попереднього температурного максимуму, відомого для амеб. Тоді вчені поступово підвищили температуру.

За 63 °C вони спостерігали в цих клітинах мітоз — процес поділу еукаріотичної клітини. Це стало свідченням того, що організм не просто переживає спеку, а повноцінно росте й розмножується.

«Вогняна» амеба Incendiamoeba cascadensis

Новий вид отримав назву Incendiamoeba cascadensis , що приблизно перекладається як «вогняна амеба з Каскадів».

Коли температура піднімалася вище 63 °C , амеба змінювала форму та замість нормального росту формувала зовнішній захисний шар. Навіть після впливу 70 °C клітини могли відновлюватися, якщо їх повертали в прохолодніші умови. Таким чином, 63 °C — це температура активного росту й поділу, а 70 °C — межа виживання.

Як клітини витримують екстремальне тепло

Щоб зрозуміти, звідки береться така теплостійкість, науковці розшифрували геном амеби. Порівняно з родичами з помірніших середовищ, I. cascadensis має додаткові гени, пов’язані з підтриманням структури білків і ремонтом ДНК.

Білки працюють лише тоді, коли зберігають точну тривимірну форму. Висока температура змушує їх розгортатися або злипатися, а також шкодить іншим клітинним компонентам, тому системи відновлення стають критично важливими.

Білки «вогняної» амеби містять більше позитивно заряджених амінокислот на поверхні — подібна риса описана в деяких високотермостійких бактерій та архей. Такі властивості, ймовірно, допомагають білкам залишатися стабільними там, де аналоги менш пристосованих організмів уже руйнуються.

Автори роботи зазначають, що попри велику різницю між групами організмів, спостерігається конвергенція : відбір сприяє схожим властивостям білків, які забезпечують стабільність за екстремальних температур.

Невеликий рекорд із великими наслідками

Формально новий рекорд підвищує відому верхню межу росту еукаріотів лише на кілька градусів. Але біологічні «ліміти» часто відображають не реальну межу можливого, а те, які організми вченим уже вдалося знайти й дослідити.

Відкриття Incendiamoeba cascadensis натякає, що й інші види можуть виживати або навіть розмножуватися в умовах, які нині вважаються надто екстремальними для еукаріотів. Дослідники сподіваються, що це підштовхне колег не обмежуватися відомими рекордами, коли йдеться про перевірку меж витривалості організмів.

Навіть незначне зміщення температурного рубежу, за словами науковців, розширює наше уявлення про те, де можливе життя та як воно може виглядати на межі фізичних умов.

Наука