Amiba de foc, microorganismul care rezistă la 63°C

Există locuri pe Pământ în care apa fierbe, rocile sunt încălzite de activitatea vulcanică, iar condițiile de mediu par incompatibile cu existența vieții. Și totuși, în aceste peisaje aparent ostile, microorganismele continuă să prospere, demonstrând că biologia poate găsi soluții acolo unde organismele obișnuite ar ceda rapid.

O descoperire recentă făcută în izvoarele geotermale din California adaugă un nou capitol acestei povești. Cercetătorii au identificat o specie de amibă care nu doar supraviețuiește la temperaturi de peste 60°C, ci poate crește și se poate reproduce în asemenea condiții.

Denumită Incendiamoeba cascadensis, această amibă, supranumită „amoeba de foc”, împinge mai departe limita cunoscută a temperaturii la care poate funcționa o celulă eucariotă. Rezultatele studiului au fost publicate la 22 septembrie 2026 în revista științifică Cell.

O limită biologică pe care oamenii de știință o considerau aproape imposibil de depășit

Temperatura reprezintă unul dintre cei mai importanți factori care limitează existența organismelor vii. Pe măsură ce aceasta crește, proteinele își pot pierde structura tridimensională, ADN-ul poate suferi deteriorări, iar procesele biochimice esențiale pentru funcționarea celulelor încep să fie perturbate.

Pentru organismele eucariote, adică acelea ale căror celule au un nucleu delimitat de membrană, temperatura de aproximativ 60°C era considerată mult timp limita superioară a creșterii. Din această categorie fac parte animalele, plantele, ciupercile și numeroase microorganisme, inclusiv amibele.

În schimb, recordurile de rezistență la căldură au aparținut în special bacteriilor și arheelor, microorganisme cu o organizare celulară diferită de cea a eucariotelor. Un exemplu remarcabil este arheea Methanopyrus kandleri, descoperită în apropierea izvoarelor hidrotermale submarine, care poate trăi la temperaturi de până la 122°C, în condițiile de presiune specifice mediului său. Prin comparație, o celulă eucariotă capabilă să se dividă la 63°C părea până acum o posibilitate greu de imaginat.

În căutarea vieții în apele fierbinți din California

Descoperirea a pornit de la o întrebare aparent simplă: dacă amibele pot fi găsite în apropierea izvoarelor geotermale, înseamnă că ele sunt cu adevărat adaptate la temperaturile extreme sau doar ajung accidental acolo?

Prezența unui microorganism într-un mediu fierbinte nu demonstrează automat că acesta poate trăi și se poate reproduce în acele condiții. Unele celule pot fi transportate din zone mai reci, iar altele pot rezista pentru scurt timp la temperaturi ridicate fără să fie capabile să-și continue ciclul de viață.

Pentru a clarifica această diferență, echipa de cercetători coordonată de Angela Oliverio, de la Universitatea Syracuse, a colectat microorganisme din cursurile de apă geotermale ale Parcului Național Lassen, situat în lanțul Cascade din California. Prelevările au fost realizate între 2023 și 2025, în zone unde temperatura apei varia între aproximativ 47°C și 64°C.

Printre microorganismele identificate s-a aflat o amibă necunoscută până atunci, care avea să schimbe ceea ce știam despre limitele termice ale celulelor eucariote.

Incendiamoeba cascadensis, amiba care se divide la 63°C

În experimentele de laborator, cercetătorii au observat că noua specie putea trăi activ la 57°C, stabilind deja un record pentru temperatura de creștere documentată la amibe. Însă rezultatul cu adevărat surprinzător a venit atunci când temperatura a fost ridicată la 63°C.

La această temperatură, oamenii de știință au observat celulele trecând prin mitoză, procesul prin care o celulă eucariotă își divide nucleul și se pregătește să formeze două celule-fiice. Observația a demonstrat că microorganismul nu era doar capabil să suporte temporar căldura, ci putea desfășura unul dintre cele mai importante procese ale vieții celulare.

Cercetătorii au numit noua specie Incendiamoeba cascadensis, un nume care poate fi tradus aproximativ prin „amiba de foc din Munții Cascade”.

Totuși, există o diferență importantă între temperatura la care organismul se poate reproduce și cea la care poate supraviețui. La temperaturi mai mari de 63°C, amiba își modifică forma și dezvoltă un înveliș protector, renunțând la creșterea normală. Chiar și după expunerea la 70°C, celulele își pot reveni atunci când sunt readuse în condiții mai răcoroase.

Prin urmare, 63°C reprezintă temperatura maximă de creștere și reproducere demonstrată în studiu, în timp ce 70°C este o temperatură de supraviețuire temporară.

Cum reușește o celulă să reziste la asemenea temperaturi?

Pentru a înțelege mecanismele din spatele acestei rezistențe neobișnuite, cercetătorii au analizat genomul noii specii și l-au comparat cu cel al unor amibe adaptate la medii mai blânde. Rezultatele au indicat câteva particularități genetice care ar putea explica toleranța sa termică.

În primul rând, Incendiamoeba cascadensis prezintă gene suplimentare asociate cu menținerea și repararea proteinelor. Aceste molecule îndeplinesc aproape toate funcțiile esențiale ale celulei, însă structura lor tridimensională poate fi destabilizată de temperaturile ridicate. Unele proteine se pot desfășura, își pot pierde forma funcțională sau se pot aglomera, devenind incapabile să-și îndeplinească rolul. Sistemele celulare care supraveghează, repară sau elimină proteinele deteriorate ar putea avea, așadar, o importanță deosebită pentru supraviețuirea amibei.

O altă particularitate identificată este legată de aminoacizii care alcătuiesc proteinele. Moleculele acestei amibe prezintă o proporție mai mare de aminoacizi cu sarcină electrică pozitivă la suprafață, o caracteristică întâlnită și la unele bacterii și arhee adaptate la temperaturi extreme. Această proprietate ar putea contribui la stabilitatea proteinelor în condiții de căldură intensă.

Interesant este că organisme foarte diferite, precum arheele și amibele, par să fi ajuns la soluții moleculare asemănătoare pentru a face față aceleiași provocări. Fenomenul poartă numele de evoluție convergentă: organisme fără o origine evolutivă apropiată dezvoltă independent caracteristici similare, ca răspuns la presiuni de mediu comparabile.

Ce ne spune această descoperire despre limitele vieții?

La prima vedere, diferența dintre 60°C și 63°C poate părea nesemnificativă. În biologie însă, câteva grade pot separa funcționarea normală a unei celule de deteriorarea ireversibilă a componentelor sale.

Descoperirea nu înseamnă că toate organismele eucariote ar putea supraviețui la asemenea temperaturi și nici că limita vieții a fost redefinită definitiv. Ea demonstrează însă că recordurile biologice cunoscute reflectă, într-o anumită măsură, organismele pe care oamenii de știință au reușit să le descopere și să le studieze. Este posibil ca și alte microorganisme să fie capabile să trăiască sau chiar să se reproducă în condiții considerate până acum prea extreme.

Această perspectivă are implicații pentru studiul biodiversității, al evoluției și al adaptării la medii ostile. În plus, identificarea mecanismelor care protejează proteinele și ADN-ul de temperaturile ridicate ar putea contribui la cercetări viitoare în biologie moleculară și biotehnologie.

Pentru moment, amiba de foc ne oferă o demonstrație spectaculoasă a flexibilității vieții. Într-un mediu în care majoritatea celulelor eucariote nu ar putea funcționa, această amibă își continuă activitatea, se divide și transmite mai departe informația genetică.

Iar dacă o singură specie poate depăși o limită considerată mult timp aproape absolută, rămâne o întrebare fascinantă: câte alte forme de viață așteaptă încă să fie descoperite în locurile cele mai neobișnuite ale planetei?