الملخص:
دراسة على حقيقيات النوى ترفع الحد الأعلى لمقاومة الحرارة في الحياة المعقدة. وفي يوم 22، نشرت مجلة "Cell" رسميًا نتائج فريق مشترك يضم جامعة سيراكيوز في الولايات المتحدة: يمكن لـ "Cascade Fire Amoeba" المعزولة من الينابيع الساخنة في حديقة Lassen Volcanic National Park في كاليفورنيا إكمال الانقسام الفتيلي عند 63 درجة مئوية، وتشكيل طبقة خارجية واقية عند 70 درجة مئوية، والتعافي بعد التبريد، متجاوزة حد النمو السابق البالغ حوالي 60 درجة مئوية للكائنات حقيقية النواة.
الأميبا في بيئة 63 درجة مئوية. مصدر الصورة: جامعة سيراكيوز، الولايات المتحدة الأمريكية
قام فريق البحث بجمع عينات من تيارات الطاقة الحرارية الأرضية في حديقة لاسين البركانية الوطنية في جبال كاسكيد من عام 2023 إلى عام 2025. وتتراوح درجة حرارة الماء حوالي 47 درجة مئوية -64 درجة مئوية. بعد عودة الفريق إلى المختبر، قاموا أولاً بزراعة الأميبا الحرارية الأرضية عند درجة حرارة 57 درجة مئوية، والتي كانت بالفعل أعلى من القيمة القصوى المعروفة سابقًا لنمو الأميبا. ثم قاموا برفع درجة الحرارة تدريجيًا إلى 63 درجة مئوية ولاحظوا الانقسام الفتيلي مباشرة، مما أثبت أنه لم ينجو فحسب، بل يمكنه أيضًا التكاثر في ظل ظروف تتجاوز حدود التسامح لدى حقيقيات النوى القديمة. وبعد تجاوز درجة الحرارة 63 درجة مئوية، يتغير شكل جسم الحشرة ويشكل طبقة خارجية واقية؛ وبعد تعرضه لدرجة حرارة 70 درجة مئوية ثم إعادته إلى درجة حرارة أقل، لا يزال بإمكانه التعافي.
تحتوي حقيقيات النوى على نواة وعضيات داخلية، بما في ذلك الحيوانات والنباتات والفطريات وبعض الكائنات الحية الدقيقة وحيدة الخلية. في العقود القليلة الماضية، قدر الباحثون بشكل عام أن حد نمو الكائنات حقيقية النواة يبلغ حوالي 60 درجة مئوية، وهناك عدد قليل فقط من الأنواع يقترب من هذه القيمة.
تم تسمية النوع الجديد على اسم "أميبا النار من جبال كاسكيد" ويتم وضعه على أنه من الأوليات حقيقية النواة المحبة للحرارة في الينابيع الساخنة. إنه لا يسجل أعلى درجة حرارة مطلقة لبقاء حقيقيات النوى فحسب، بل يحافظ أيضًا على الهياكل الخلوية المعقدة من التدمير بسبب درجات الحرارة المرتفعة. وعلى سبيل المقارنة، فإن الرقم القياسي للكائنات الحية الدقيقة الأكثر مقاومة للحرارة يحمله العتائق "Methanothermophilus Candlerii"، والتي توجد في البيئات الحرارية المائية في أعماق البحار عند حوالي 122 درجة مئوية؛ ومع ذلك، فإن هذه المجموعة لا تحتوي على بنية حقيقية النواة ولا يمكن تصنيفها مباشرة مع الحيوانات والنباتات.
يظهر تسلسل الجينوم أن عدد الجينات المرتبطة بصيانة البروتين وإصلاح الحمض النووي في الأميبا النارية أكبر من عدد أقاربها من الأميبا المعتدلة، وهو ما يتوافق مع الضغوط مثل تمسخ البروتين وتلف الحمض النووي عند درجات حرارة عالية. ووجد الفريق أيضًا أن سطح البروتين يحتوي على نسبة أعلى من الأحماض الأمينية موجبة الشحنة، وهي ميزة موجودة أيضًا في بعض البكتيريا المقاومة للحرارة والعتائق، مما يساعد على تقليل التفتح والتجمع الناتج عن درجات الحرارة المرتفعة.
تم نشر الدراسة على منصة ما قبل الطباعة في أواخر العام الماضي ولكن لم تتم مراجعتها من قبل النظراء. في الوقت الحاضر، استخدم الفريق التدرجات المختبرية لإثبات أن الحياة المعقدة أحادية الخلية التي يمكن أن تنقسام عند 63 درجة مئوية، وتشكل طبقة خارجية واقية وتتعافى عند 70 درجة مئوية موجودة بالفعل، ولكن هذا لا يعني أن الحياة يمكن أن توجد أيضًا في نفس البيئة خارج كوكب الأرض. وذكروا أنه لا يزال هناك مجال للقياس الفعلي للحدود الحرارية لحقيقيات النوى.
التعليقات