В горячих источниках Калифорнии обнаружили амёбу, способную размножаться при температуре 63 °C

Ученые из Сиракьюзского университета обнаружили в геотермальных ручьях национального парка Лассен-Вулканик (Калифорния) ранее неизвестный вид одноклеточных организмов, способный выживать и делиться при температуре 63 градуса Цельсия. Это максимальное значение, зафиксированное для митоза — процесса деления клетки — среди всех известных эукариот, то есть организмов, клетки которых содержат ядро. Прежний зарегистрированный верхний предел роста для этой группы жизни составлял 60 °C.

Новый вид одноклеточных получил научное название Incendiamoeba cascadensis («огненная амёба Каскадных гор»). В ходе трехлетнего мониторинга (2023-2025 гг.) ученые изучили 20 термальных локаций парка с температурой воды от 47 до 64 градусах Цельсия; в 14 водоемах тест на присутствие амёбы оказался положительным.

В лабораторных условиях культура продемонстрировала способность к стабильному росту при 57 градусах, что превысило прежний порог для родственных термофилов. При 63 градусах исследователи наблюдали процесс митоза, подтвердивший способность амёбы к активному размножению в сверхгорячей среде. Локомоторная активность микроорганизма сохраняется до 64 градусах, а при достижении отметки в 70 градусах клетка капсулируется и переходит в латентное состояние, реактивируясь после нормализации температурного режима.

Incendiamoeba cascadensis относится к облигатным термофилам: рост организма начинается только при температуре не ниже 42 градусов, что отличает его от большинства эукариот, предпочитающих умеренные условия. Изучив ДНК, ученые обнаружили необычно много генов клеточной защиты: они оберегают белки от деформации, предотвращают повреждения самой ДНК и помогают организму быстрее адаптироваться к неблагоприятным условиям — эти особенности, предположительно, объясняют способность клетки функционировать при экстремальном нагреве.

Поиск по более чем 31 тысяче общедоступных метагеномов из различных регионов планеты показал, что идентичная последовательность гена 18S рРНК встречается в геотермальном микробном мате в районе Таупо в Новой Зеландии, а родственные последовательности — в образцах из Йеллоустоунского национального парка в Соединенных Штатах. Полученные данные свидетельствуют о том, что распространение организмов данной группы может быть ограничено высокотемпературными геотермальными зонами по всему миру.

Чтобы оценить масштаб этой стойкости, достаточно сравнить ее с физиологией теплокровных: клетки млекопитающих начинают необратимо разрушаться уже при температуре около 43 °C из-за денатурации белков. Абсолютным же рекордсменом земной биосферы признан одноклеточный экстремофил — архея Methanopyrus kandleri. Этот микроорганизм способен не просто выживать, но и успешно размножаться при невероятных 122 °C на океанском дне, вблизи раскаленных гидротермальных источников («черных курильщиков»), где колоссальное давление удерживает перегретую воду от закипания.

Руководитель исследования Анджела Оливерио из Сиракузского университета отметила, что открытие заставляет пересмотреть устоявшиеся представления о физиологических границах эукариотических клеток. По её словам, порог в 60 °C долгое время воспринимался как «барьер четырёх минут» — рубеж, который казался непреодолимым, но после первого успеха может быть быстро превзойдён другими организмами. Результаты работы приняты к публикации в журнале Cell и доступны в виде препринта на платформе bioRxiv.

Источник: biorxiv.org