Riassunto:
Uno studio sugli eucarioti innalza il limite superiore della resistenza al calore della vita complessa. Il 22, la rivista "Cell" ha pubblicato ufficialmente i risultati di un team congiunto tra cui l'Università di Syracuse negli Stati Uniti: la "Cascade Fire Amoeba" isolata dalle sorgenti termali del Lassen Volcanic National Park in California può completare la mitosi a 63°C, formare uno strato esterno protettivo a 70°C e riprendersi dopo il raffreddamento, superando il precedente limite di crescita di circa 60°C per gli organismi eucarioti.
Ameba in ambiente a 63 ℃. Fonte immagine: Syracuse University, USA
Il team di ricerca ha raccolto campioni di flussi geotermici nel Parco nazionale vulcanico di Lassen nelle Cascade Mountains dal 2023 al 2025. La temperatura dell'acqua è di circa 47 ℃ -64 ℃. Dopo che il team è tornato in laboratorio, ha prima coltivato l'ameba geotermica a 57°C, che era già superiore al valore massimo precedentemente noto per la crescita dell'ameba. Poi hanno gradualmente aumentato la temperatura fino a 63°C e hanno osservato direttamente la mitosi, dimostrando che non solo sopravviveva, ma poteva anche riprodursi in condizioni oltre i limiti di tolleranza dei vecchi eucarioti. Dopo aver superato i 63°C, il corpo dell'insetto cambia forma e forma uno strato esterno protettivo; dopo essere stato esposto a 70°C e poi riportato a una temperatura più bassa, può ancora riprendersi.
Gli eucarioti hanno un nucleo e organelli interni, inclusi animali, piante, funghi e alcuni microrganismi unicellulari. Negli ultimi decenni, i ricercatori hanno generalmente stimato che il limite di crescita degli organismi eucarioti sia intorno ai 60°C, e solo poche specie si avvicinano a questo valore.
La nuova specie prende il nome dall'"ameba del fuoco delle Cascade Mountains" ed è posizionata come un protozoo eucariotico termofilo delle sorgenti termali. Non solo stabilisce il record assoluto di temperatura più alta per la sopravvivenza degli eucarioti, ma impedisce anche che le complesse strutture cellulari vengano distrutte dalle alte temperature. A titolo di confronto, il record di microrganismo più resistente al calore è detenuto dall'archaea "Methanothermophilus Candlerii", che si trova in ambienti idrotermali di acque profonde a circa 122°C; tuttavia, questo gruppo non ha una struttura eucariotica e non può essere classificato direttamente con animali e piante.
Il sequenziamento del genoma mostra che il numero di geni legati al mantenimento delle proteine e alla riparazione del DNA nell'ameba del fuoco è maggiore di quello dei suoi parenti dell'ameba temperata, corrispondente a pressioni come la denaturazione delle proteine e il danno al DNA alle alte temperature. Il team ha anche scoperto che la superficie proteica ha una percentuale maggiore di amminoacidi caricati positivamente, una caratteristica riscontrata anche in alcuni batteri e archaea resistenti al calore, che aiuta a ridurre lo spiegamento e l'aggregazione causati dalle alte temperature.
Lo studio è stato pubblicato su una piattaforma di prestampa alla fine dell'anno scorso, ma non è stato sottoposto a revisione paritaria. Al momento, il team ha utilizzato gradienti di laboratorio per dimostrare che esiste già una vita complessa unicellulare che può mitosare a 63°C, formare uno strato esterno protettivo e rigenerarsi a 70°C, ma ciò non significa che la vita possa esistere anche nello stesso ambiente extraterrestre. Hanno affermato che c'è ancora spazio per la misurazione effettiva dei limiti termici degli eucarioti.
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