Če bi človeka potopili v vodo s temperaturo 63 stopinj Celzija, bi se zgodba zelo slabo končala. Za drobceno prebivalko vročih izvirov v Kaliforniji pa je takšna temperatura očitno samo še en običajen dan.
Biologinja Angela Oliverio in doktorska raziskovalka Beryl Rappaport z Univerze Syracuse sta s sodelavci v vročih vodah narodnega parka Lassen Volcanic odkrili novo vrsto amebe, ki je podrla temperaturni rekord. Poimenovali so jo Incendiamoeba cascadensis – nekako po naše »ognjena ameba iz Kaskadnega gorovja«. In ime ji imenitno pristaja.
V laboratoriju so ugotovili, da se lahko pri 63 stopinjah Celzija še vedno prehranjuje, raste in deli. To je najvišja temperatura, pri kateri so doslej opazili razmnoževanje katerega koli evkarionta.
Če ste ob zadnji besedi pomislili, da ste zašli na strani učbenika biologije, je razlaga precej preprosta. Evkarionti so organizmi, katerih celice imajo pravo, z membrano obdano jedro. Mednje sodijo živali, rastline in glive, pa tudi številni enocelični organizmi, med katerimi so amebe. In seveda ljudje. Bakterije in arheje takšnega celičnega jedra nimajo.
Nova ameba je torej temperaturni rekord postavila v veliki skupini življenja, ki ji pripadamo tudi sami.
Vroče? Še malo segrejte
Zgodba se je začela v geotermalnih vodah kalifornijskega narodnega parka Lassen Volcanic. Raziskovalna skupina z Univerze Syracuse je med letoma 2023 in 2025 tam jemala vzorce iz vročih izvirov in potokov ter iskala organizme, ki jim uspeva živeti v razmerah, v katerih bi večina drugih hitro omagala. Pri terenskem delu je sodelovala tudi Beryl Rappaport, prva avtorica študije, objavljene v znanstveni reviji Cell.
Ko so nenavadno amebo začeli preučevati v laboratoriju, so temperaturo postopoma dvigovali. Pri 60 stopinjah se je še vedno lepo množila. Tudi pri 63 stopinjah se je delila. Pri 64 stopinjah se je še premikala, vendar se ni več razmnoževala. Nato so raziskovalci temperaturo dvignili še bolj. Pri 70 stopinjah Celzija se ameba seveda ni več obnašala, kot da je vse v najlepšem redu. Prešla je v zaščitno stanje in oblikovala cisto, v kateri je lahko prestala petminutno izpostavljenost takšni vročini. Ko so jo nato vrnili v prijaznejše razmere, si je opomogla. Šele pri približno 80 stopinjah so raziskovalci naleteli na njeno skrajno mejo.
Pomembna razlika je torej med tem, kaj ameba lahko preživi, in temperaturo, pri kateri lahko raste in se razmnožuje. Rekord slednjega znaša 63 stopinj. Sedemdeset stopinj pa je njen impresivni način preživetja v sili.
Zakaj se ne skuha?
Za večino organizmov s celičnim jedrom je takšna vročina velik problem. Beljakovine začnejo izgubljati svojo obliko, celične membrane postajajo nestabilne, poškoduje se lahko tudi DNK. Dolgo je zato veljalo, da se zgornja temperaturna meja za aktivno življenje in razmnoževanje evkariontov vrti okoli 60 stopinj.
Incendiamoeba cascadensis je to mejo premaknila. Ko so znanstveniki pregledali njen genom in opazovali, kaj se z njenimi celicami dogaja ob segrevanju, so našli celo zbirko obrambnih mehanizmov. Med drugim ima učinkovite sisteme za ohranjanje pravilnega delovanja beljakovin, zaščito genoma in popravljanje poškodb DNK. Ko postane zares vroče, se nekateri od teh zaščitnih mehanizmov še dodatno vključijo.
Ameba pa v svojem vročem svetu ne sedi križem rok. Prehranjuje se s termofilnimi bakterijami, torej bakterijami, ki so prav tako prilagojene visokim temperaturam. Ker je pri takšni vročini drugih evkariontskih plenilcev izredno malo, je nekaj mikrometrov velika enocelična kepica v svojem mikroskopskem svetu skoraj nekakšen tiranozaver vročega izvira.
Kaj pa življenje na drugih planetih?
Raziskavo je podprla tudi ameriška vesoljska agencija Nasa. Razlog je preprost: če želimo vedeti, kje bi lahko iskali življenje drugje v osončju, moramo najprej ugotoviti, kje so meje življenja na Zemlji. Vsak organizem, ki to mejo premakne nekoliko dlje, razširi tudi našo predstavo o razmerah, v katerih bi bilo življenje teoretično mogoče.
To seveda ne pomeni, da so znanstveniki našli dokaz za amebe na Marsu ali kakšni oddaljeni luni. Odkritje pove nekaj precej bolj osnovnega – in morda prav zato zanimivega. Življenje je sposobno osvojiti razmere, ki se nam na prvi pogled zdijo povsem neprimerne zanj.
