- 新物種 Incendiamoeba cascadensis 能在高達 145°F 環境下繁殖。
- 該變形蟲在 158°F 環境中不繁殖，但能恢復活性。
- 基因分析顯示火變形蟲具有耐高溫的特徵。
- 此發現可能促進對耐熱生物及其應用的研究。
來自加州一條蒸汽溪流的單細胞生物，能夠在其他已知複雜生命形式無法存活的高溫環境下繁殖。研究人員在拉森火山國家公園發現了這種變形蟲，並發現它能在高達 145°F（約 63°C）的溫度下進行分裂。研究團隊為這個新物種命名為 Incendiamoeba cascadensis，意即「喀斯喀特山脈的火變形蟲」。這一發現提升了真核生物的繁殖溫度極限，包括動物、植物、真菌及變形蟲。
研究團隊的微生物學家安吉拉·奧利維裏奧和她的同事從熱泉溪流的地熱支流中取水樣。在實驗室中，博士生貝瑞爾·拉帕波特使用顯微鏡觀察樣本，發現一個細胞正在改變形狀並在水中移動。「那絕對是一個變形蟲，這是變形蟲的典型運動方式。」她說。拉帕波特使用特長的燒烤夾將樣本瓶放入蒸汽水中。實驗結果顯示，該生物能在高達 145°F 的溫度下繁殖，並可在 147°F 的環境中保持活躍。
在暴露於 158°F 環境後，當其回到較冷的條件時，該變形蟲也能恢復活性。145°F 的繁殖和從更高溫度的恢復是兩個不同的發現：該變形蟲並不會在 158°F 環境下繁殖。
變形蟲的高溫適應能力
基因分析證實研究人員發現了一種之前未被描述的物種。這種火變形蟲是如何應對高溫的呢？高溫可能會損害細胞功能所需的蛋白質和膜。研究人員通過比較火變形蟲的基因組與其他變形蟲的基因組，識別出可能幫助其保持細胞組件穩定的特徵。這一結果引人注目，因為真核生物的細胞結構比細菌和古菌更為複雜，而後者中的一些物種則能在水的沸點或更高的溫度下生存。這些生物長期以來保持著最極端的耐熱記錄，而許多微小真核生物的溫度極限仍然不甚瞭解。
「至今為止，描述這類生物的數量非常有限，尤其是詳細的描述。我們有很多東西可以學習。」拉帕波特表示。
未來的研究潛力
這一新物種表明，科學家們可能會在地熱環境中找到其他耐熱的真核生物。對於奧利維裏奧而言，這一記錄的重要性在於它顯示出一個先前假定的邊界是可以被突破的。「這一記錄所打破的並非僅僅是數字上的增量，而是證明瞭這一切是可能的。」她說。瞭解變形蟲如何保護其細胞，最終可能會對研究穩定的藥物或耐熱作物提供指導。然而，這些應用仍然只是可能性；研究人員已確認一種具有異常能力的生物，而不是直接轉移這些能力到其他物種的方法。
這一發現也為科學家提供了另一個範例，以思考生命在地球之外可能如何持續存在。
目前，這一發現最清晰的教訓來自加州一條小溪流：即使在複雜的細胞之中，研究人員仍然在發現突破已知生命極限的生物。這些研究成果已發表於《Cell》期刊。
新物種揭示生命極限的突破
火變形蟲的發現不僅擴大了真核生物的繁殖溫度極限，還挑戰了科學界對生命極限的認知。這一新物種的基因特徵提供了對耐熱生物的深入理解，可能對未來的藥物穩定性及耐熱作物的研究有重要啟示。隨著對地熱環境的探索，科學家們或許能發現更多具備特殊適應能力的生物，進一步推動生物學及生命科學的發展。