«Апостериори»: Новый вид амёб способен размножаться при рекордно высокой температуре

Новости науки и технологий

Поддержите «Эхо», если вы не в России

Учёные обнаружили новый вид амёб, способный размножаться при температуре 63 градуса Цельсия. Это новый температурный рекорд для эукариотов – организмов, клетки которых, в отличие от бактерий и архей, имеют ядро и другие окружённые мембранами структуры.

Температура считается одним из основных факторов, ограничивающих распространение жизни. При сильном нагревании белки могут терять свою структуру, а свойства клеточных мембран меняются. Однако некоторые бактерии и археи приспособились к экстремальным температурам. Например, известны археи, способные размножаться при 122 градусах Цельсия, и бактерии, выдерживающие температуру около 100 градусов. Для эукариотов известный предел значительно ниже. До сих пор считалось, что они способны размножаться при температуре не выше примерно 60 градусов.

В исследовании, опубликованном 1 октября 2026 года в журнале Cell, учёные описали новый вид амёб Incendiamoeba cascadensis. Их обнаружили в геотермальном ручье в национальном парке Лассен в Калифорнии. Температура воды в исследованных участках ручья составляла от 49 до 65 градусов Цельсия.

Чтобы определить температурные пределы нового организма, исследователи выращивали амёб при 17 различных температурах – от 30 до 64 градусов. Выяснилось, что они начинают размножаться примерно при 42 градусах, а быстрее всего растут при 55–57 градусах. При этом деление клеток продолжалось вплоть до 63 градусов. При 64 градусах размножение прекращалось, хотя сами амёбы сохраняли способность активно двигаться.

Авторы работы отдельно проверили, действительно ли при 63 градусах происходит полноценное клеточное деление. С помощью микроскопии они наблюдали митоз и формирование веретена деления. Это важно, поскольку в некоторых предыдущих исследованиях термофильных эукариотов увеличение размеров организма не всегда позволяло однозначно установить, происходило ли полноценное деление клеток.

Учёные также попытались выяснить, что позволяет Incendiamoeba cascadensis переносить такую температуру. При нагревании до 61 градуса у амёбы повышалась активность генов, связанных с поддержанием структуры белков, восстановлением повреждений ДНК и транспортом веществ между мембранными структурами внутри клетки. Одновременно снижалась активность многих процессов, связанных с производством энергии и синтезом новых веществ. Вероятно, при приближении к своему температурному пределу клетка перераспределяет ресурсы в пользу восстановления и защиты от повреждений.

Отличаются и сами белки этой амёбы. Согласно расчётам исследователей, их средняя температура плавления примерно на четыре градуса выше, чем у родственного вида Vermamoeba vermiformis. Кроме того, на поверхности белков Incendiamoeba меньше гидрофобных участков, которые при нагревании могут способствовать слипанию молекул. Одновременно на поверхности оказалось больше положительно заряженных аминокислотных остатков. Похожая особенность встречается у некоторых термофильных бактерий и архей. По мнению авторов, разные группы организмов могли независимо прийти к сходному способу стабилизации белков при высокой температуре.

При температурах выше предела размножения амёба переходит в состояние цисты. После кратковременного нагрева до 70 градусов клетки ещё способны вернуться к активности, если температуру снизить. После нагрева до 80 градусов восстановиться им уже не удавалось. Это показывает, что предел размножения и предел выживания организма могут существенно различаться.

Новый рекорд не означает, что 63 градуса – максимальная возможная температура для всех эукариотов. Авторы считают, что настоящая граница пока остаётся неизвестной. В дальнейшем они планируют подробнее исследовать состав клеточных мембран Incendiamoeba и экспериментально проверить механизмы, обеспечивающие устойчивость её белков.