Το Εθνικό Πάρκο Lassen Volcanic προσφέρει ένα εντυπωσιακό τοπίο με θερμές πηγές και άλλα γεωθερμικά φαινόμενα στα βουνά Cascade της Καλιφόρνιας τα οποία τροφοδοτούνται από λιωμένο πέτρωμα βαθιά κάτω από την επιφάνεια. Σε μία από αυτές τις θερμές πηγές επιστήμονες ανακάλυψαν έναν μικροοργανισμό που είναι αναμφίβολα ένας από τους πιο ανθεκτικούς που έχουν βρεθεί οπουδήποτε στη Γη.
Το προηγουμένως άγνωστο αυτό είδος αμοιβάδας —ένας τύπος μονοκύτταρου οργανισμού που είναι γνωστός για την ικανότητά του να αλλάζει ελεύθερα σχήμα— βρέθηκε να επιβιώνει και να αναπτύσσεται σε θερμοκρασίες που θα σκότωναν κάθε άλλο γνωστό σύνθετο οργανισμό.
Το είδος, που ονομάστηκε Incendiamoeba cascadensis ήταν σε θέση να πραγματοποιεί κυτταρική διαίρεση, γνωστή ως μίτωση, σε θερμοκρασίες 63 βαθμούς Κελσίου ενώ παρέμενε ενεργό έως 64 βαθμούς Κελσίου συνεχίζοντας να αναζητά τροφή και να εξερευνά το περιβάλλον του. Όταν εκτέθηκε σε θερμοκρασίες έως 70 βαθμούς Κελσίου η αμοιβάδα ήταν σε θέση να ανακάμψει αφού επέστρεφε σε χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Η αντοχή της στη θερμότητα αποτελεί ρεκόρ για οποιονδήποτε ευκαρυωτικό οργανισμό —τη μεγάλη κατηγορία οργανισμών στη Γη που περιλαμβάνει τον άνθρωπο και ολόκληρο το ζωικό βασίλειο, τα φυτά, τους μύκητες και μια τεράστια ποικιλία μικροοργανισμών που ονομάζονται πρώτιστα, συμπεριλαμβανομένων των αμοιβάδων.
Οι ευκαρυωτικοί οργανισμοί θεωρούνται σύνθετες μορφές ζωής, επειδή τα κύτταρά τους περιέχουν έναν πυρήνα που περιβάλλεται από μεμβράνη καθώς και άλλες κυτταρικές δομές που περιβάλλονται από μεμβράνες και ονομάζονται οργανίδια. Αυτά απουσιάζουν από απλούστερους οργανισμούς, όπως τα βακτήρια.
«Αυτές οι θερμοκρασίες ξεπερνούν ό,τι θεωρούνταν μέχρι σήμερα δυνατό για οποιονδήποτε ευκαρυωτικό οργανισμό και επαναφέρουν στο προσκήνιο ερωτήματα σχετικά με τα όρια της σύνθετης ζωής» δήλωσε η βιολόγος Μπέριλ Ράπαπορτ του Πανεπιστημίου Syracuse στη Νέα Υόρκη επικεφαλής συγγραφέας της έρευνας που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση «Cell». Η επιστημονική ονομασία του είδους τιμά την αντοχή του στη θερμότητα και σημαίνει «αμοιβάδα της φωτιάς από τις Cascades».
Οι μικροοργανισμοί και τα ρεκόρ
Οι αμοιβάδες είναι εξαιρετικά επιτυχημένοι οργανισμοί, χάρη στην ευελιξία της δομής τους, στους πολυάριθμους μηχανισμούς επιβίωσης και στην εξελικτική τους προσαρμοστικότητα. Μπορούν να αλλάζουν συνεχώς σχήμα, συχνά μετακινούμενες επεκτείνοντας δομές που ονομάζονται ψευδοπόδια ή «ψεύτικα πόδια», και έχουν επιβιώσει για εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια σε ένα τεράστιο εύρος περιβαλλόντων.
Μέχρι σήμερα, μερικά είδη κόκκινων φυκών, μεταξύ των οποίων το Cyanidioschyzon merolae, καθώς και μύκητες, όπως ο Thermomyces lanuginosus, κατείχαν το ρεκόρ αντοχής στη θερμότητα μεταξύ των ευκαρυωτικών οργανισμών, στους περίπου 140 F (60 C).
Υπάρχουν επίσης μικροοργανισμοί που δεν είναι ευκαρυωτικοί, όπως τα βακτήρια και τα αρχαία, καθώς και οι ιοί — όλοι χωρίς σαφώς οριοθετημένους πυρήνες και με μικρότερα γονιδιώματα. Ένας πανάρχαιος μικροοργανισμός με την ονομασία Methanopyrus kandleri κατέχει το ρεκόρ αντοχής στη θερμότητα για όλες τις μορφές ζωής στη Γη, καθώς αντέχει σε θερμοκρασίες έως και 122 βαθμούς Κελσίου πολύ πάνω από το σημείο βρασμού του νερού γύρω από υδροθερμικές πηγές στα βάθη των ωκεανών.
Ένας μικροσκοπικός θηρευτής
Οι ερευνητές ανακάλυψαν το Incendiamoeba σε έναν παραπόταμο του Hot Springs Creek, ενός θερμικού ρεύματος κοντά στην περιοχή Drakesbad του Lassen σύμφωνα με την Άντζελα Ολιβέριο βιολόγο στο Πανεπιστήμιο Syracuse και επικεφαλής ερευνήτρια της μελέτης. Ήταν ένα από τα λίγα γεωθερμικά σημεία του Lassen με ουδέτερο pH, δηλαδή ούτε όξινο ούτε αλκαλικό, και το Incendiamoeba ευδοκιμούσε σε αυτό το περιβάλλον.
Η ικανότητά του να αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες έχει προσφέρει στο Incendiamoeba ένα σημαντικό πλεονέκτημα. Είναι ο κορυφαίος θηρευτής στο περιβάλλον της θερμής πηγής του τρεφόμενο με βακτήρια που αγαπούν τη θερμότητα.
«Ένα πιθανό πλεονέκτημα για το Incendiamoeba cascadensis από την κατοχή αυτού του βαθμού αντοχής στη θερμότητα είναι ότι μπορεί να αποφεύγει τον ανταγωνισμό για τροφή ή άλλους πόρους με άλλα είδη, αποτελώντας τον μοναδικό οργανισμό του είδους του στο συγκεκριμένο περιβάλλον. Επειδή σε αυτές τις θερμοκρασίες δεν έχουν βρεθεί οργανισμοί που τρέφονται με αμοιβάδες, όπως μικροσκοπικά ζώα, αποφεύγει επίσης τους θηρευτές» δήλωσε η Ράπαπορτ.
Οι ερευνητές κατέγραψαν τον τρόπο με τον οποίο αυτή η αμοιβάδα προστατεύει τον εαυτό της σε υψηλές θερμοκρασίες, αλλάζοντας σχήμα και σχηματίζοντας ένα προστατευτικό εξωτερικό στρώμα. Παράλληλα, εντόπισαν αυξημένη δραστηριότητα γονιδίων που σχετίζονται με την επιδιόρθωση του DNA και με το εσωτερικό σύστημα μεταφοράς υλικών του κυττάρου υπό αυτές τις συνθήκες.
«Πιστεύω ότι η σημαντικότερη συνέπεια αυτής της έρευνας είναι ότι αμφισβητεί την κατανόησή μας σχετικά με το πού και με ποιον τρόπο μπορεί να επιβιώσει η ευκαρυωτική ζωή. Αυτό έχει επιπτώσεις στην κατανόηση της εξελικτικής βιολογίας, όσον αφορά τους θεμελιώδεις περιορισμούς των σύνθετων κυττάρων και τον τρόπο με τον οποίο μπορούν να εξελίσσονται. Παράλληλα, διευρύνει την αναζήτηση ζωής στη Γη και αλλού στο Σύμπαν. Κάθε φορά που διευρύνουμε την κατανόησή μας για τους αμέτρητους τρόπους με τους οποίους η ζωή μπορεί να επιβιώνει σε περιβάλλοντα που φαίνονται αφιλόξενα, το βρίσκω πραγματικά απίστευτα αισιόδοξο» πρόσθεσε η Ολιβέριο.
Naftemporiki.gr
Για να εμφανίζονται περισσότερα άρθρα της Ναυτεμπορικής στις αναζητήσεις σας εύκολα και γρήγορα, πρέπει να προσθέσετε το site στις προτιμώμενες πηγές σας. Μπορείτε να το κάνετε πηγαίνοντας εδώ.
