В Калифорнии нашли амёбу Incendiamoeba cascadensis, делящуюся при 63 °C

В геотермальных источниках национального парка Лассен-Вулканик на севере Калифорнии обнаружен ранее неизвестный науке одноклеточный организм, который делится при температуре 63 градуса Цельсия. Это абсолютный рекорд для эукариот — живых существ, чьи клетки содержат ядро. Прежний подтвержденный потолок для этой группы жизни составлял 60 градусов, и вот он пал.

Новый вид получил имя Incendiamoeba cascadensis — «огненная амёба Каскадных гор». Открытие сделала группа исследователей из Сиракьюзского университета под руководством Анджелы Оливерио. В течение трех лет, с 2023 по 2025 год, ученые обследовали двадцать термальных локаций парка, где вода прогревается от 47 до 64 градусов. В четырнадцати водоемах тест на присутствие амёбы дал положительный результат.

В лаборатории культура стабильно росла при 57 градусах, что само по себе превышает прежний порог для родственных термофилов. Но главное — при 63 градусах исследователи зафиксировали митоз, то есть активное деление клетки. Локомоторная активность микроорганизма сохраняется вплоть до 64 градусов. При достижении 70 градусов клетка капсулируется и впадает в латентное состояние, а после нормализации температурного режима возвращается к жизни.

Incendiamoeba cascadensis — облигатный термофил: рост начинается только при температуре не ниже 42 градусов. Это резко выделяет ее на фоне большинства эукариот, предпочитающих умеренные условия. Генетический анализ выявил необычно большое число генов клеточной защиты: они предохраняют белки от деформации, предотвращают повреждения ДНК и ускоряют адаптацию к агрессивной среде. Именно эти механизмы, по всей видимости, и позволяют клетке работать при экстремальном нагреве.

Масштаб стойкости становится очевиден на контрасте с физиологией теплокровных. Клетки млекопитающих необратимо разрушаются уже при температуре около 43 градусов из-за денатурации белков. Амёба из Лассен-Вулканик чувствует себя работоспособной на двадцать градусов выше.

Поиск по более чем 31 тысяче общедоступных метагеномов из разных регионов планеты показал: 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. Похоже, распространение этой группы организмов ограничено высокотемпературными геотермальными зонами по всему миру.

Абсолютным рекордсменом земной биосферы при этом остается архея Methanopyrus kandleri — одноклеточный экстремофил, который успешно размножается при 122 градусах на океанском дне, вблизи «черных курильщиков», где колоссальное давление удерживает перегретую воду от закипания. Но архея — это отдельный домен жизни, не эукариоты. Среди организмов с ядром равных калифорнийской находке пока нет.

Анджела Оливерио отметила, что открытие заставляет пересмотреть устоявшиеся представления о физиологических границах эукариотических клеток. Порог в 60 градусов долго воспринимался как «барьер четырех минут» — рубеж, казавшийся непреодолимым. Но, как показывает история науки, после первого успеха этот барьер могут быстро превзойти другие организмы. Результаты работы приняты к публикации в журнале Cell и доступны в виде препринта на платформе bioRxiv.

По материалам: iXBT