Життя, що кидає виклик спеці: Науковці NASA знайшли складні організми, стійкі до рекордних температур

На Землі виявлено надзвичайно витривалий організм, який може змінювати наше уявлення про межі життя. Дослідження, підтримане NASA, показало, що складна одноклітинна амеба Incendiamoeba cascadensis здатна виживати та функціонувати за температур, які раніше вважалися смертельними для всіх форм еукаріотичного (складного) життя. Це відкриття має глибокі наслідки для пошуку життя поза Землею, зокрема на планетах з екстремальними умовами.

Рекордна витривалість до спеки

У гарячих водах Національного парку Лассен-Волканік у Каліфорнії команда науковців зафіксувала, як амеба Incendiamoeba cascadensis, яку вже охрестили «вогняною амебою», розмножується шляхом поділу за температури 63 градуси за Цельсієм (145°F). Це стало рекордом верхньої температурної межі для всіх відомих еукаріотів. Хоча вище 63°C розмноження припиняється, організм залишається активним, рухаючись у пошуках їжі аж до 64°C (147°F). Попередній рекорд у 60°C (140°F) належав кільком видам грибів та червоних водоростей.

Високі температури є серйозним викликом для клітин, особливо для тих, що мають складні компоненти, такі як ядро з крихкою генетичною інформацією. Підвищення температури може призвести до руйнування необхідних клітинних структур. Проте, I. cascadensis демонструє неймовірну стійкість. У лабораторних умовах, підштовхнутий до межі, цей організм може залишатися частково активним за 66°C (150.8°F) і навіть відновлюватися після короткочасного впливу температури 70°C (158°F). Лише 80°C (176°F) виявилося надто багато для виживання амеби.

Складність життя: від Землі до космосу

Життя на Землі зазвичай поділяють на прокаріотів (одноклітинні організми без ядра, як-от бактерії та археї) та еукаріотів (організми зі складнішою клітинною структурою, включаючи рослини, тварин і гриби). Прокаріоти, через свою простоту, вважаються першими формами життя, що з’явилися на Землі, і багато з них є екстремофілами – організмами, що живуть в екстремальних умовах (висока/низька температура, висока/низька кислотність, висока радіація тощо).

Дослідження екстремофілів допомагає науковцям зрозуміти межі виживання життя, що є ключовим для пошуку позаземного життя. Раніше більшість досліджень екстремофілів зосереджувалися на одноклітинних бактеріях та археях. Однак, виявлення I. cascadensis доводить, що еукаріоти, які мають більш складну будову, можуть бути набагато стійкішими до екстремальних температур, ніж передбачалося. Це розширює коло потенційних місць для пошуку складного життя у Всесвіті.

Команда вивчала геном I. cascadensis та активність її генів за різних температур. Було виявлено багато генів, що допомагають амебі стабілізувати ДНК, захищати її від пошкоджень та реагувати на зміни зовнішнього середовища. Крім того, зросла активність генів, відповідальних за підтримання правильної структури білків. Ці механізми можуть бути універсальними для багатьох теплолюбних організмів. Порівняння генетичної інформації виявило схожі послідовності ДНК в інших геотермальних зразках по всьому світу, що свідчить про можливе існування подібних термостійких амеб у різних куточках планети.

Джерело: NASA