Παλαιότερα πιστεύαμε ότι τα πολύπλοκα κύτταρα δεν θα μπορούσαν να επιβιώσουν πάνω από συγκεκριμένη θερμοκρασία, αλλά μια μικροσκοπική αμοιβάδα απέδειξε ότι αυτή η υπόθεση ήταν λανθασμένη.

Μια μικροσκοπική αμοιβάδα κατέρριψε ένα αρκετά μεγάλο ρεκόρ. Το νεοανακαλυφθέν είδος μονοκύτταρου οργανισμού μπορεί να διαιρείται και να αναπαράγεται σε θερμοκρασία 63 ^oC, στην υψηλότερη θερμοκρασία σε σχέση με οποιαδήποτε άλλη γνωστή πολύπλοκη μορφής ζωής. Η ανακάλυψη αυτή διευρύνει τα όρια της ζωής στη Γη, αλλά και πέρα ​​από αυτή.

Μεγάλο μέρος της υπάρχουσας έρευνας για τα ακραιόφιλα – μορφές ζωής που ευδοκιμούν σε ακραίες θερμοκρασίες, επίπεδα οξύτητας ή άλλες περιβαλλοντικές συνθήκες – έχει επικεντρωθεί σε βακτήρια και αρχαία που είναι απλούστερα στη βιολογία τους, καθώς δεν έχουν πυρήνα ή κυτταρικά οργανίδια. Το ρεκόρ αντοχής σε υψηλή θερμοκρασία κατέχει ένα αρχαίο, το Methanopyrus kandleri, το οποίο μπορεί να αναπτυχθεί σε θερμοκρασίa 122 ^οC. Το πιο θερμόφιλο βακτήριο, το Geothermobacterium ferrireducens, μπορεί να αναπτυχθεί σε θερμοκρασίες έως και 100 ^oC.

Από τις αρχές της δεκαετίας του 1970 θεωρούνταν ότι οι ευκαρυωτικοί μικροοργανισμοί που διαθέτουν κυτταρικό πυρήνα, δεν θα ήταν σε θέση να αντέξουν στις υψηλές θερμοκρασίες, δεδομένης της πιο σύνθετης βιολογίας τους. Οι υψηλές θερμοκρασίες μπορούν, για παράδειγμα, να προκαλέσουν την αποσύνθεση των πρωτεϊνών που είναι απαραίτητες για τη ζωή. Θεωρούνταν ότι οι ευκαρυώτες θα είχαν ανώτατο όριο θερμοκρασίας τους 62 ^οC, και είχε αποδειχθεί ότι αντέχουν θερμοκρασίες μόνο έως και 60 ^οC.

Οι βιολόγοι για να εξερευνήσουν τον κόσμο των ευκαρυωτικών ακραιοφίλων, πήραν δείγματα από το Εθνικό Πάρκο Ηφαιστείων Lassen, στην οροσειρά Cascade στη βόρεια Καλιφόρνια, και τα καλλιέργησαν στο εργαστήριό τους. Μετά από μερικές εβδομάδες ανάπτυξης, οι ερευνητές εντόπισαν ένα είδος αμοιβάδας που είχε διατηρηθεί σε θερμοκρασίες παρόμοιες με εκείνες που επικρατούσαν στο ρεύμα που βρέθηκε. Καθώς οι ερευνητές αύξησαν την θερμοκρασία, η αμοιβάδα, που ονομάστηκε Incendiamoeba cascadensis, επιβίωνε. Ήταν σε θέση να αναπαράγεται σε θερμοκρασίες έως και 63 ^oC, να παραμένει ενεργή έως και 64 ^oC, να σχηματίζει μια προστατευτική επικάλυψη και να επιβιώνει εγκλωβισμένη σε αυτήν έως 70 ^oC. Και «ξυπνούσε» όταν η θερμοκρασία μειωνόταν!

Οι ερευνητές ανέλυσαν επίσης την αλληλουχία του γονιδιώματος της αμοιβάδας και εξέτασαν το πρωτεΐνωμά της – τις πρωτεΐνες που προβλέπεται να παράγουν τα γονίδιά της. Τα ευρήματά τους δείχνουν ότι οι πρωτεΐνες που χρησιμοποιεί έχουν υψηλότερη μέση θερμοκρασία τήξης από εκείνες του πλησιέστερου συγγενή της αμοιβάδας. Σύμφωνα με τους βιολόγους, η διαφορά μεταξύ 60 ^oC και 63 ^oC μπορεί να ακούγεται μικρή, αλλά αντιπροσωπεύει ένα σχετικά μεγάλο εύρος όσον αφορά τα ευκαρυωτικά όρια.

Το εύρημα θα έχει συνέπειες πέρα ​​από την κατανόηση της «περίεργης» βιολογίας, διότι η κατανόηση του πώς τέτοιοι οργανισμοί επιβιώνουν σε υψηλές θερμοκρασίες μπορεί να βοηθήσει τους ερευνητές να αναπτύξουν πρωτεΐνες και ένζυμα ανθεκτικά στις υψηλές θερμοκρασίες για άλλες εφαρμογές. «Γιατί να με ενδιαφέρει μια αμοιβάδα σε ένα τυχαίο εθνικό πάρκο; Διότι, το απορρυπαντικό ρούχων σας μπορεί να βελτιωθεί».

Η ανακάλυψη της αμοιβάδας Incendiamoeba cascadensis σε μια γεωθερμική περιοχή εγείρει πολλά ενδιαφέροντα ερωτήματα σχετικά με το ποιοί είναι τελικά οι περιορισμοί για την διατήρηση της ζωής. Θα μπορούσαν να υπάρχουν οργανισμοί που αντέχουν σε υψηλότερες θερμοκρασίες εκεί έξω; Πιθανότατα υπάρχουν.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες στο άρθρο: «Newly Discovered ‘Fire Amoeba’ Pushes the Boundaries of Life on Earth», by Andrea Thompson edited by Sarah Lewin Frasier – scientificamerican.com/article/extremophile-fire-amoeba-pushes-the-boundaries-of-complex-life/

Κατηγορίες:ΒΙΟΛΟΓΙΑ, ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Ετικέτες: PHYSICS