U mirnom, termalnom potoku skrivenom unutar Nacionalnog vulkanskog parka Lassen u Kaliforniji, Sjedinjene Američke Države, otkrivena je tajna koja pomiče granice znanja. Tamo prebiva vrsta amebe sposobna živjeti i razmnožavati se na temperaturama na kojima bi se svaka druga složena stanica urušila. Ovo je otkriće razbilo dosadašnje poznate granice za eukariotski život, organizme sastavljene od stanica s jezgrom i unutarnjim pretincima.
Ovo je fascinantno otkriće proizašlo iz opsežne kampanje uzorkovanja i eksperimenata koje su proveli znanstvenici iz Sjedinjenih Američkih Država. Do sada, nijedan poznati organizam sa staničnom jezgrom, odnosno eukariot, nije uspio rasti iznad 60 stupnjeva Celzija. Međutim, to je ograničenje sada srušeno: nova studija, objavljena na biološkoj platformi bioRxiv i koja još čeka recenziju, jasno pokazuje da ova ameba uspijeva u uvjetima koji pomiču poznate granice između ekstremne topline i složenog života. Za ovo postignuće zaslužni su Beryl Rappaport, Angela Oliverio i tim s Sveučilišta Syracuse, Nacionalnog laboratorija Los Alamos te Državnog sveučilišta San José.
Što su amebe i gdje žive?
Amebe su jednostanični organizmi koji pripadaju skupini protozoa. Karakterizira ih sposobnost mijenjanja oblika i kretanja pomoću pseudopodija, privremenih izbočina citoplazme. Nemaju fiksni oblik i izuzetno su prilagodljive okolini u kojoj žive. Mnoge su slobodnoživuće vrste koje nastanjuju tlo, slatke i slane vode, dok druge mogu biti paraziti.
Identifikacija nove vrste: Incendiamoeba cascadensis
Američki istraživači su započeli svoje putovanje prikupljanjem uzoraka vode iz geotermalnog potoka unutar Nacionalnog vulkanskog parka Lassen, s ciljem istraživanja mikrobne raznolikosti u okruženjima visokih temperatura. Analizirajući uzorke, koji su se u početku pod mikroskopom činili praznima od složenog života, otkrili su nešto iznenađujuće. Nakon obogaćivanja uzoraka hranjivim tvarima i uzgoja na povišenim temperaturama, primijetili su rast nepoznatog jednostaničnog organizma. Na taj su način uspjeli identificirati i izolirati amebu Incendiamoeba cascadensis.
Tim je za ovu vrstu odabrao znanstveno ime kombinirajući dvije reference. Izraz ’Incendia’ odnosi se na vatru i ekstremnu toplinu u kojoj ameba živi, dok ’cascadensis’ označava regiju Cascades, koja obuhvaća Nacionalni vulkanski park Lassen, gdje su primjerci pronađeni. Stoga, njeno ime odražava kako geografsko okruženje tako i izvanrednu toleranciju na toplinu.
Znanstvenici su potvrdili da se ameba može aktivno dijeliti i kretati na temperaturama do nevjerojatnih 63 stupnja Celzija. Pri 70 stupnjeva, stanice su formirale otporne ciste, sposobne preživjeti takvu vrelinu i reaktivirati se nakon hlađenja. Istraživači su istaknuli da nijedna druga poznata eukariotska stanica ne podnosi tako ekstremne temperature.
Granice života i budućnost istraživanja
Otkriće ove amebe fundamentalno izaziva klasične koncepte o biološkim granicama. Većina eukariotskih organizama, uključujući biljke i životinje, ne podnosi temperature iznad 43 stupnja Celzija. Činjenica da se ameba aktivno dijeli na 63 stupnja Celzija otvara nova pitanja o evoluciji i otpornosti složenog života.
„Moramo značajno preispitati što je sve moguće za eukariotsku stanicu“, izjavila je doktorica Oliverio, mikrobiologinja i koautorica, u razgovoru za časopis Nature. Ovo nas otkriće potiče na traženje sličnih oblika života u drugim ekstremnim okruženjima, kako na Zemlji, tako i izvan nje. Ako postoje druge vrste sposobne izdržati tako nepovoljne uvjete, možda nam mogu ponuditi ključne uvide u podrijetlo života na našem planetu ili čak u potrazi za izvanzemaljskim životom.
Znanstvenici su također naglasili važnost istraživanja naizgled običnih geotermalnih okoliša, jer se u njima mogu skrivati iznenađujuće evolucijske tajne. Slučaj Incendiamoeba cascadensis pokazuje da još uvijek imamo mnogo otvorenih pitanja o staničnoj prilagodbi i raznolikosti organizama koji postoje na rubovima našeg trenutačnog znanja.
