ABD'nin California eyaletindeki Lassen Volcanic National Park'ta bulunan sıcak su kaynaklarında yapılan araştırma, aşırı sıcak ortamlarda yaşamın ulaşabildiği sınır hakkında yeni veriler ortaya koydu. Bilim insanlarının 2023-2025 yılları arasında topladığı örneklerde, daha önce tanımlanmamış bir amip türü bulundu.

Araştırmacılar yeni türe, Latince ateş anlamına gönderme yapan Incendiamoeba cascadensis adını verdi. Laboratuvar incelemelerinde canlının 42 ile 63 santigrat derece arasında çoğalabildiği tespit edildi. En uygun büyüme aralığı ise 55-57 derece olarak ölçüldü.

Asıl sınır 63 derecede aşıldı.

63 derecede hücre bölünmesini sürdürüyor

Incendiamoeba cascadensis, yalnızca yüksek sıcaklığa dayanmakla kalmadı. Laboratuvar deneylerinde 63 santigrat derecede çoğalmayı sürdürdü.

Araştırmacılar, bu sıcaklıktaki hücre bölünmesini mikroskop altında doğruladı. Sıcaklık bir derece daha yükseltildiğinde ise farklı bir tablo ortaya çıktı. Amip 64 derecede hareket kabiliyetini korurken hücre bölünmesini sürdüremedi.

Bu sonuçlarla Incendiamoeba cascadensis, ökaryotik hücrelerde bilinen üst sıcaklık sınırını yukarı taşıdı.

Ökaryotlar, hücrelerinde çekirdek ve zarla çevrili organeller bulunan canlıları kapsıyor. Hayvanlardan bitkilere, mantarlardan amiplere kadar çok geniş bir canlı grubu bu sınıfta yer alıyor.

70 derecede kist oluşturup yeniden faaliyete geçti

Araştırmacılar, amibin dayanabileceği sıcaklığın sınırını görmek için deneyleri daha yüksek derecelerde sürdürdü. Sıcaklığın yaklaşık 66 dereceye ulaşmasıyla hücrelerin biçim değiştirdiği ve kistleşmeye yöneldiği görüldü.

En çarpıcı sonuç ise 70 derecede elde edildi.

Incendiamoeba cascadensis, 70 santigrat dereceye beş dakika maruz bırakıldığında koruyucu bir kist oluşturdu. Ortam sıcaklığı daha sonra 60 dereceye indirildiğinde hücrelerin yeniden faaliyet gösterebildiği tespit edildi.

Ancak bu dayanıklılık sınırsız değil. Araştırmada sıcaklık 80 dereceye çıkarıldığında hücreler aynı performansı gösteremedi ve yeniden toparlanamadı.

Sıcağa karşı hücresel savunma

Canlının aşırı sıcak koşullarda nasıl yaşamını sürdürebildiği de araştırmanın odak noktalarından biri oldu. Bilim insanları bu amaçla Incendiamoeba cascadensis genomunu inceledi.

Analizlerde proteinlerin korunması, DNA'nın onarılması ve hücrenin çevresindeki değişiklikleri algılamasıyla ilişkili genlerin zenginleştiği görüldü. Araştırmacılar, bu özelliklerin yüksek sıcaklığın hücre yapılarında oluşturabileceği hasarla mücadelede rol oynadığını değerlendiriyor.

Yüksek sıcaklık, hücrelerin temel işleyişinde görev alan proteinlerden genetik materyale kadar birçok yapıyı etkileyebiliyor. Yeni keşfedilen amibin sahip olduğu mekanizmalar ise ökaryotik bir hücrenin bu koşullara ne ölçüde uyum sağlayabileceğine ilişkin yeni bir örnek ortaya koydu.

Benzer genetik izlere Yellowstone'da da rastlandı

Keşif yalnızca California'daki sıcak su kaynaklarıyla sınırlı kalmadı. Araştırmacılar, Incendiamoeba ile ilişkili genetik izleri daha önce farklı jeotermal bölgelerden alınmış çevresel örneklerde de tespit etti.

Yeni Zelanda'daki Taupō Volkanik Bölgesi ile ABD'deki Yellowstone'un jeotermal alanlarından elde edilen örneklerde benzer genetik izlere rastlandı. Bu bulgu, aynı gruptaki canlıların yüksek sıcaklığa sahip farklı coğrafyalarda bulunabileceği ihtimalini gündeme getirdi.

Bilim dünyası uzun süredir ökaryotik hücrelerin hangi sıcaklık seviyesine kadar yaşamını sürdürebileceğini araştırıyor. Hücresel yapıların yaklaşık 60 derecenin üzerindeki koşullarda kararlılığını korumasının zor olduğu düşünülürken Incendiamoeba cascadensis bu sınırın daha yukarı taşınabileceğini gösterdi.

Yeni türün 63 derecede çoğalması, 64 derecede hareket edebilmesi ve 70 derecelik kısa süreli maruziyetin ardından yeniden faaliyet gösterebilmesi, aşırı sıcak ortamlardaki karmaşık hücresel yaşamın sınırlarına ilişkin yeni veriler sundu.